IT202000027242A1 - STERILIZATION SYSTEM FOR TOUCH GLASSES AND SCREENS - Google Patents
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Classifications
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- A—HUMAN NECESSITIES
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Description
Domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: Patent application for industrial invention entitled:
?Sistema di sterilizzazione per vetri tattili e schermi? ?Sterilization system for touch glasses and screens?
CAMPO DELL?INVENZIONE FIELD OF THE INVENTION
La presente invenzione riguarda le tecniche per la sterilizzazione dei vetri tattili e degli schermi rispettando le norme imposte per la sicurezza. The present invention relates to techniques for sterilizing tactile glasses and screens in compliance with the standards imposed for safety.
La soluzione qui descritta risponde ad una domanda nata e fortemente sentita nell?ultimo periodo a causa delle problematiche legate al Coronavirus. The solution described here answers a question born and strongly felt in the last period due to the problems related to the Coronavirus.
In particolare la soluzione ? pensata per evitare la diffusione dei virus, come il Coronavirus, legata alle superfici a diretto e indiretto contatto con l?uomo in modo da evitare contagi e l?evoluzione di colonie batteriche. In particular the solution ? designed to avoid the spread of viruses, such as the Coronavirus, linked to surfaces in direct and indirect contact with humans in order to avoid contagion and the evolution of bacterial colonies.
TECNICA NOTA ANTERIORE PRIOR NOTE TECHNIQUE
Sono note nella tecnica soluzioni che prevedono l?utilizzo di lampade a raggi UVC per sanificare ambienti e oggetti, in particolare strutture commerciali e industriali, ristoranti, ambienti sanitari, strutture recettive, strutture sportive e ambienti professionali. L?impiego di tali lampade deve per? avvenire in assenza di persone e pertanto non garantisce la sanificazione costante e durante l?intero arco temporale. In particolare questa soluzione esterna non pu? essere impiegata tra un primo utilizzo e il successivo di uno schermo tattile condiviso come ad esempio un bancomat o una biglietteria automatica. Solutions are known in the art which provide for the use of UVC lamps to sanitize environments and objects, in particular commercial and industrial structures, restaurants, healthcare environments, hospitality structures, sports structures and professional environments. The use of these lamps must for? take place in the absence of people and therefore does not guarantee constant sanitization and during the entire period of time. In particular, this external solution cannot? be used between first and subsequent uses of a shared touch screen such as an ATM or ticket machine.
SOMMARIO DELL?INVENZIONE SUMMARY OF THE INVENTION
La presente invenzione riguarda tecniche di sanificazione di schermi, ad esempio schermi per un utilizzo condiviso, che prevede l?impiego dei raggi UVC per la sanificazione. The present invention relates to techniques for sanitizing screens, for example screens for shared use, which provides for the use of UVC rays for sanitization.
Lo scopo della presente invenzione ? quindi quello di realizzare uno schermo di visualizzazione o vetro tattile (S) auto-sanificante comprendente una struttura stratificata racchiusa in una cornice, in cui la struttura stratificata comprende un primo strato di vetro composto almeno al 99.9% di quarzo puro, in cui il primo strato ? accessibile all?utente, un secondo strato di laminazione in Polivinilbutirrale antisfondamento, e un quinto strato che realizza il pannello di visualizzazione, in cui lo schermo prevede su almeno due lati contigui delle strisce di LED UVC, in cui ciascuna striscia ? composta da una pluralit? di LED UVC in cui i LED UVC sono atti ad emettere raggi UVC verso lo schermo e in cui tali raggi risultano confinati all?interno del primo strato di vetro di quarzo puro, in cui i raggi UVC permettono di sanificare in sicurezza per l?utente la superficie dello schermo ed in cui la cornice protegge l?utente dall?esposizione ai raggi UVC nella zona di emissione dei raggi dai LED UVC. The purpose of the present invention ? then that of making a self-sanitizing display screen or tactile glass (S) comprising a layered structure enclosed in a frame, wherein the layered structure comprises a first layer of glass composed of at least 99.9% pure quartz, wherein the first layer ? accessible to the user, a second lamination layer in shatterproof polyvinyl butyral, and a fifth layer which forms the display panel, in which the screen has UVC LED strips on at least two contiguous sides, in which each strip is ? composed of a plurality of UVC LEDs in which the UVC LEDs are able to emit UVC rays towards the screen and in which these rays are confined within the first layer of pure quartz glass, in which the UVC rays allow to sanitize in safety for the user the surface of the screen and in which the frame protects the user from exposure to UVC rays in the area where the rays are emitted by the UVC LEDs.
In varie forme di attuazione la struttura stratificata comprende un terzo strato di vetro standard STD SiO2 60-75% o (C5O2H8)n, ovvero un vetro o polimetilmetacrilato PMMA standard ed in cui il secondo strato di laminazione ? interposto tra il primo strato in vetro e il terzo strato in vetro. In various embodiments the layered structure comprises a third layer of standard glass STD SiO2 60-75% or (C5O2H8)n, i.e. a glass or standard PMMA polymethyl methacrylate and in which the second lamination layer is placed between the first glass layer and the third glass layer.
La struttura stratificata in alcune forme di attuazione comprende un quarto strato che realizza il pannello tattile capacitivo multi-point, in cui il quarto strato ? interposto tra il terzo in vetro e il quinto strato che realizza il pannello di visualizzazione. The layered structure in some embodiments comprises a fourth layer which realizes the multi-point capacitive touch panel, wherein the fourth layer is ? interposed between the third glass and the fifth layer that makes the display panel.
In particolare, ciascun LED UVC della pluralit? emette raggi UVC a 270nm con potenza compresa 0,1W e 0,3W. In particular, each UVC LED of the plurality? emits UVC rays at 270nm with power between 0.1W and 0.3W.
Preferibilmente, la cornice ? realizzata in materiale metallico o plastico. Preferably, the frame? made of metal or plastic material.
In varie forme di attuazione ? presente un modulo di comando dei LED UVC che attiva i LED UVC delle strisce. In various embodiments ? There is a UVC LED command module which activates the UVC LEDs of the strips.
In alcune forme di realizzazione il modulo di comando attiva tutti i LED UVC delle due strisce contemporaneamente per realizzare un?emissione di raggi omogenea che sanifica l?intera superficie dello schermo. In some embodiments, the command module activates all the UVC LEDs of the two strips simultaneously to achieve a homogeneous emission of rays which sanitizes the entire surface of the screen.
Informe di realizzazione alternative il modulo di comando attiva selettivamente solo alcuni dei LED UVC delle due strisce per realizzare un?emissione di raggi localizzata che sanifica la superficie dello schermo solo nei punti di contatto con i polpastrelli dell?utente o con corpi estranei. In alternative embodiments, the command module selectively activates only some of the UVC LEDs of the two strips to create a localized ray emission which sanitizes the screen surface only at the points of contact with the user's fingertips or with foreign bodies.
In varie forme di attuazione ? possibile prevedere che il modulo di comando attivi periodicamente a intervalli di tempo prefissati l?emissione di raggi per sanificare lo schermo. In various embodiments ? It is possible to envisage that the control module periodically activates the emission of rays at pre-set time intervals to sanitize the screen.
In forme di realizzazione alternative sono presenti altre due strisce di LED sui restanti due lati dello schermo. In alternative embodiments there are two more LED strips on the remaining two sides of the screen.
In alcune forme di attuazione ? presente un sensore di presenza che interrompe e inibisce l?emissione di raggi UVC in presenza di un utente in prossimit? dello schermo. In some embodiments ? Is there a presence sensor that interrupts and inhibits the emission of UVC rays in the presence of a user in the vicinity? of the screen.
La presente invenzione riguarda anche un dispositivo ad uso collettivo o individuale comprendente uno schermo di visualizzazione o vetro tattile (S) auto-sanificante. La presente invenzione riguarda anche un procedimento di sanificazione di uno schermo di visualizzazione o vetro tattile che prevede la predisposizione di uno schermo auto-sanificante e un passo di attivazione dei LED UVC delle strisce per sanificare lo schermo. The present invention also relates to a device for collective or individual use comprising a display screen or self-sanitizing tactile glass (S). The present invention also relates to a process for sanitizing a display screen or tactile glass which provides for the provision of a self-sanitizing screen and an activation step of the UVC LEDs of the strips to sanitize the screen.
BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell?invenzione risulteranno evidenti dalla lettura della descrizione seguente fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, con l?ausilio delle figure illustrate nelle tavole allegate, in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become apparent from reading the following description provided by way of non-limiting example, with the aid of the figures illustrated in the attached tables, in which:
- La Figura 1 mostra la composizione di uno schermo secondo la presente invenzione, - Figure 1 shows the composition of a screen according to the present invention,
- La Figura 2 mostra la disposizione delle barre di strisce di LED UVC, - La Figura 3 mostra uno schermo secondo la presente invenzione su cui ? montata una cornice, - Figure 2 shows the arrangement of the bars of UVC LED strips, - Figure 3 shows a screen according to the present invention on which ? mounted a frame,
- La Figura 4 mostra il principio di funzionamento della soluzione secondo la presente invenzione, - Figure 4 shows the working principle of the solution according to the present invention,
- La Figura 5 mostra il principio di funzionamento della soluzione secondo la presente invenzione, nel caso di sanificazione omogenea, - Figure 5 shows the operating principle of the solution according to the present invention, in the case of homogeneous sanitization,
- La Figura 6 mostra il principio di funzionamento della soluzione secondo la presente invenzione, nel caso di sanificazione selettiva, - Figure 6 shows the operating principle of the solution according to the present invention, in the case of selective sanitization,
- La Figura 7 mostra lo schema a blocchi della soluzione secondo la presente invenzione, - Figure 7 shows the block diagram of the solution according to the present invention,
- Le Figure 8 e 9 mostrano un esempio di realizzazione della soluzione secondo la presente invenzione, - Figures 8 and 9 show an embodiment of the solution according to the present invention,
- La Figura 10 la soluzione secondo la presente invenzione, nel caso di doppia barra di strisce di LED UVC, e - Figure 10 the solution according to the present invention, in the case of a double bar of UVC LED strips, e
- La Figura 11 mostra lo schema a blocchi della soluzione secondo la presente invenzione, nel caso di presenza di sensore di presenza. - Figure 11 shows the block diagram of the solution according to the present invention, in the case of the presence of a presence sensor.
Le parti secondo la presente descrizione sono state rappresentate nei disegni, ove opportuno, con simboli convenzionali, mostrando solo quei dettagli specifici che sono pertinenti alla comprensione delle forme di realizzazione della presente invenzione, in modo da non evidenziare dettagli che saranno immediatamente evidenti, ai tecnici esperti dell'arte, in riferimento alla descrizione qui riportata. DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE The parts according to the present description have been represented in the drawings, where appropriate, with conventional symbols, showing only those specific details which are pertinent to the understanding of the embodiments of the present invention, so as not to highlight details which will be immediately apparent, to those skilled in the art. skilled in the art, with reference to the description reported herein. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
La soluzione qui descritta si basa sull?utilizzo dei raggi UV-C per la sanificazione di superfici come vetri tattili e degli schermi di dispositivi ad uso collettivo, quali ad esempio biglietterie automatiche, totem informativi, totem di prenotazione, bancomat, tablet ad uso collettivo ad esempio per ordinare al ristorante, etc. The solution described here is based on the use of UV-C rays for the sanitization of surfaces such as tactile glass and the screens of devices for collective use, such as, for example, automatic ticket machines, information totems, booking totems, ATMs, tablets for collective use for example to order at the restaurant, etc.
Una delle problematiche pi? attuali, soprattutto in questo periodo con la presenza del Coronavirus, ? la necessit? di sanitizzare superfici a diretto e indiretto contatto con l'uomo in modo da evitare contagi e l'evoluzione di colonie batteriche. Esistono al mondo vari metodi per sanitizzare ambienti e superfici, tra qui l'utilizzo di pellicole antibatteriche e ancora pi? efficaci raggi UV-C, ma attualmente l?impiego di raggi UV-C presenta grosse problematiche e grosse limitazioni. One of the most problematic current, especially in this period with the presence of the Coronavirus,? the need? to sanitize surfaces in direct and indirect contact with humans in order to avoid contagion and the evolution of bacterial colonies. There are various methods in the world to sanitize environments and surfaces, including the use of antibacterial films and even more? effective UV-C rays, but currently the use of UV-C rays presents major problems and major limitations.
Vengono ora brevemente descritti i vari tipi di raggi a disposizione e le diverse caratteristiche The various types of spokes available and the different characteristics are now briefly described
I raggi UV coprono una porzione dello spettro elettromagnetico con lunghezza d'onda compresa tra 100 e 400 nm e si dividono in: UV rays cover a portion of the electromagnetic spectrum with a wavelength between 100 and 400 nm and are divided into:
- raggi UVA-A (320nm -400nm) sono poco potenti, ma sono in grado di penetrare in profondit? nel derma distruggendo capillari, collagene ed elastina, causando di conseguenza l?invecchiamento precoce della pelle; essi provocano inoltre eritemi e danni alla pelle, quali formazioni cancerose, passano attraverso gli occhiali non schermati e sono presenti tutto l?anno, anche quando il cielo ? nuvoloso, per cui ? fondamentale utilizzare dei filtri che ne impediscano l?assorbimento; - UVA-A rays (320nm -400nm) are not very powerful, but are able to penetrate deeply? in the dermis by destroying capillaries, collagen and elastin, consequently causing premature aging of the skin; they also cause rashes and skin damage, such as cancerous formations, pass through unshielded glasses and are present all year round, even when the sky is clear. cloudy, why? it is essential to use filters that prevent its absorption;
- raggi UV-B (280nm-300nm) rispetto agli UVA, gli UVB sono concentrati soprattutto nel periodo estivo, in particolare nelle ore centrali della giornata, hanno una capacit? di penetrazione inferiore e non riescono a superare gli strati pi? superficiali del derma, ma sono comunque in grado di alterare il materiale genetico contenuto nel DNA aumentando il rischio di comparsa di tumori cutanei, sono potenzialmente cancerogeni, per cui ? fondamentale utilizzare dei filtri che ne impediscano l?assorbimento; - UV-B rays (280nm-300nm) compared to UVA, UVB are concentrated above all in the summer period, in particular in the central hours of the day, they have a capacity? of lower penetration and are unable to overcome the layers pi? surface of the dermis, but are still able to alter the genetic material contained in the DNA, increasing the risk of the appearance of skin tumors, are potentially carcinogenic, so ? it is essential to use filters that prevent its absorption;
- UV-C (100nm-280nm) sono decisamente dannosi per la nostra salute ma per fortuna la fascia di Ozono li trattiene, di conseguenza non hanno effetti particolari sull'uomo, gli studi effettuati in laboratorio hanno dimostrato che i raggi UVC non riescono a raggiungere in profondit? il derma, ma si fermano sulla parte superficiale nello strato delle cellule morte con conseguente invecchiamento della pelle per lunghe esposizioni, e sono in grado di cambiare i valori del DNA, soprattutto con l?esposizione degli occhi. - UV-C (100nm-280nm) are definitely harmful to our health but fortunately the ozone layer holds them back, consequently they have no particular effects on humans, studies carried out in the laboratory have shown that UVC rays are unable to reach deep the dermis, but they stop on the superficial part in the layer of dead cells with consequent aging of the skin for long exposures, and are able to change the values of the DNA, above all with the exposure of the eyes.
Molti studiosi hanno analizzato i raggi UVC per applicazioni mediche, in quanto raggi con lunghezza d'onda pari a 254nm sono in grado di modificare a livello molecolare il DNA dei microrganismi distruggendoli se esposti anche per pochi secondi. Many scholars have analyzed UVC rays for medical applications, as rays with a wavelength of 254nm are capable of modifying the DNA of microorganisms at a molecular level, destroying them if exposed even for a few seconds.
La soluzione qui proposta si basa sull?utilizzo di lampade UVC con potenze proporzionali ai metri cubi da sanitizzare. L?obbiettivo ? eliminare germi, batteri e virus dalle superfici di un?area circoscritta, come ad esempio vetri tattili o schermi condivisi e ad uso collettivo. The solution proposed here is based on the use of UVC lamps with powers proportional to the cubic meters to be sanitized. The goal ? eliminate germs, bacteria and viruses from surfaces in a limited area, such as tactile glasses or shared and collective use screens.
L'unico problema ancora presente ? l'esposizione diretta dei raggi UVC sull'uomo durante il processo di sanitizzazione, che porta dietro dei sistemi di sicurezza complessi e che richiedono l'assenza totale di personale, e tempi lunghi necessari per la sterilizzazione. The only problem still present ? direct exposure of UVC rays to humans during the sanitization process, which brings with it complex safety systems that require the total absence of personnel, and long times required for sterilisation.
Questo processo pu? limitare la presenza batterica subito dopo l?esposizione ai raggi UVC, ma rimane il problema nelle ore successive perch? queto tipo di sanitizzazione non garantisce la copertura su tutte le superfici, soprattutto quelle con contatto umano diretto. This process can limit the bacterial presence immediately after exposure to UVC rays, but the problem remains in the following hours because? This type of sanitization does not guarantee coverage on all surfaces, especially those with direct human contact.
Uno degli strumenti pi? a contatto con l'uomo nell'epoca digitale ? lo schermo touch screen solitamente accompagnato da un vetro protettivo. One of the tools most in contact with man in the digital age? the touch screen usually accompanied by a protective glass.
Quotidianamente un'utente medio passa davanti ad uno schermo tattile pi? del 50% della giornata tra utilizzo di smartphone e altri dispositivi tattili. Every day an average user passes in front of a touch screen more? 50% of the day between using smartphones and other tactile devices.
I vetri posti sopra il pannello di visualizzazione (display) di schermi condivisi sono i maggiori portatori di batteri B e germi in quanto non sono soggetti a pulizia quotidiana, e sono accessibili a qualsiasi utente con tempistiche impossibili da intercettare. Basta pensare agli schermi tattili di un bancomat che quotidianamente sono esposti a molteplici contatti tattili diretti da parte degli utenti, o indiretti come l?emissione di particelle di saliva. The glasses placed above the viewing panel (display) of shared screens are the greatest carriers of B bacteria and germs as they are not subject to daily cleaning, and are accessible to any user with times that are impossible to intercept. Just think of the tactile screens of an ATM which are exposed every day to multiple direct tactile contacts by users, or indirect ones such as the emission of saliva particles.
La soluzione qui proposta ? stata creata per ottimizzare, in ambito pubblico, industriale e privato, i tempi di sterilizzazione e sanificazione dei vetri tattili e non, in modo automatico, senza l'uso di dispositivi esterni e rispettando le norme imposte per la sicurezza. The solution proposed here? was created to optimize, in the public, industrial and private sectors, the sterilization and sanitization times of tactile and non-tactile glasses, automatically, without the use of external devices and in compliance with the regulations imposed for safety.
La soluzione qui descritta pu? essere impiegata in diverse applicazioni e pu? scegliere tra due tipologie: The solution described here can? be used in various applications and pu? choose between two types:
? Vetro sanitizzante a matrice con sistema selettivo (per schermi touch screen), e ? Matrix sanitizing glass with selective system (for touch screens), e
? Vetro sanitizzante con sensore di presenza (per schermi ad uso collettivo). Verr? ora descritta, con riferimento alla Figura 1, la struttura dello schermo e il principio di funzionamento ad esempio di uno schermo touch-screen per applicazione industriale secondo la presente invenzione. ? Sanitizing glass with presence sensor (for screens for collective use). Will I come now described, with reference to Figure 1, the structure of the screen and the operating principle for example of a touch screen for industrial application according to the present invention.
La struttura dello schermo S comprende uno strato 1 realizzato in vetro SiO2 al 99.99%, ovvero un vetro composto interamente da Quarzo puro. A questo primo strato 1 viene aggiunto un secondo strato 2 di laminazione in Polivinilbutirrale PVB per realizzare uno schermo antisfondamento. The structure of the screen S comprises a layer 1 made of 99.99% SiO2 glass, i.e. a glass composed entirely of pure Quartz. A second layer 2 of PVB polyvinyl butyral lamination is added to this first layer 1 to make a shatterproof screen.
La struttura dello schermo S prevede poi un terzo strato 3 di vetro standard STD SiO2 60-75% o (C5O2H8)n, ovvero un vetro o polimetilmetacrilato PMMA standard, come parte integrata del sistema antisfondamento e protettivo della porzione di pennello di visualizzazione o display, ovvero lo strato 5 e di touch screen, ovvero strato 4. The structure of the screen S also provides for a third layer 3 of standard STD SiO2 60-75% or (C5O2H8)n glass, i.e. a standard PMMA glass or polymethyl methacrylate, as an integrated part of the shatterproof and protective system of the display or display brush portion , i.e. layer 5, and touch screens, i.e. layer 4.
Il secondo strato 2, interposto tra il primo strato in vetro 1 e il terzo strato in vetro 3 ? realizzato in materiale plastico per la laminazione dei due vetri per conferire la propriet? antisfondamento. The second layer 2, interposed between the first glass layer 1 and the third glass layer 3? made of plastic material for the lamination of the two glasses to give the property? shatterproof.
Lo schermo S comprende poi un quarto strato 4 che realizza il Touch screen panel, ovvero il pannello tattile capacitivo multi-point. The screen S then comprises a fourth layer 4 which forms the touch screen panel, ie the multi-point capacitive touch panel.
A contatto con il quarto strato 4 c?? infine un quinto strato 5 di pannello di visualizzazione o display. In contact with the fourth layer 4 c?? finally a fifth layer 5 of visualization panel or display.
La soluzione prevede di predisporre una prima barra 6 di LED UVC, in cui ciascun LED che compone la striscia ? indicato con L, su un primo lato L1 e una seconda barra 7 di LED UVC, in cui ciascun LED che compone la striscia ? indicato con L, su un secondo lato L2. The solution provides for providing a first bar 6 of UVC LEDs, in which each LED that makes up the strip ? indicated by L, on a first side L1 and a second bar 7 of UVC LEDs, wherein each LED making up the strip ? indicated by L, on a second side L2.
Le barre 6 e 7 sono strisce LED UVC con emissione a 270nm e 0,1-0,3W /caduno. Il cuore del sistema risiede nelle due barre a LED UVC 6 e 7 disposte sui due assi orizzontale X e verticale Y e poste lateralmente allo schermo S di visualizzazione (vetro V assemblato composto dagli strati da 1 a 3 e dai pannelli di visualizzazione 5 e di touch 4), tali da formare una matrice. Bars 6 and 7 are UVC LED strips with emission at 270nm and 0.1-0.3W/each. The heart of the system resides in the two UVC LED bars 6 and 7 arranged on the two horizontal X and vertical Y axes and placed laterally to the display screen S (assembled glass V made up of layers 1 to 3 and the display panels 5 and touch 4), such as to form a matrix.
Il vetro V ? un assemblato di pi? parti per aumentare i livelli di sicurezza del vetro/display e l?efficacia dell?azione antibatterica. Il vetro V ? composto dal primo strato 1, accessibile all?utente, realizzato in puro quarzo per permettere il passaggio del fascio luminoso al suo interno, dal secondo strato 2 antisfondamento, e da un terzo strato 3 di vetro standard con una componente inferiore di quarzo tale da limitare il passaggio del fascio luminoso per evitare di intaccare le parti pi? sensibili all?esposizione diretta dei raggi UVC tra cui il pannello di visualizzazione o display 5 e il pannello tattile o touch-screen 4. The glass V ? an assembly of pi? parts to increase the safety levels of the glass/display and the effectiveness of the antibacterial action. The glass V ? composed of the first layer 1, accessible to the user, made of pure quartz to allow the passage of the light beam inside it, of the second shatterproof layer 2, and of a third layer 3 of standard glass with a lower quartz component such as to limit the passage of the light beam to avoid affecting the parts pi? sensitive to direct exposure to UVC rays including the display panel or display 5 and the touch panel or touch-screen 4.
La parte metallica o in materia plastica intorno al vetro V si chiama cornice C ed ? necessaria per evitare l?esposizione diretta dell?occhio umano ai raggi emessi dai LED UVC L e rispettare i limiti imposti dalla direttiva ISO 15858:2016. The metal or plastic part around the glass V is called frame C and ? necessary to avoid direct exposure of the human eye to the rays emitted by UVC L LEDs and comply with the limits set by the ISO 15858:2016 directive.
Il quarto strato 4 di touch screen viene incollato sul vetro V assemblato, mentre il pannello di visualizzazione o display viene posizionato centrale come ultimo particolare. The fourth layer 4 of touch screen is glued on the assembled glass V, while the visualization panel or display is positioned centrally as the last detail.
Le barre LED UVC 6 e 7 sono posizionate parallelamente al primo vetro 1 in quarzo per permette di far scorre il flusso luminoso all?interno delle pareti dello strato 1, riducendo al minino l?emissione del fascio fuori dalle pareti. The UVC LED bars 6 and 7 are positioned parallel to the first quartz glass 1 to allow the flow of light to flow inside the walls of the layer 1, reducing to a minimum the emission of the beam outside the walls.
L'effetto desiderato ? quello della fibra ottica, dove una luce generata da un led/laser viene trasmessa all?interno di un tubo plastico per km senza perdere efficienza. Nel caso della fibra ottica il principio di funzionamento si basa sul cladding (ovvero un rivestimento posto sopra al core luminoso che permette la totale riflessione della luce all?interno della fibra). The desired effect? that of optical fibre, where a light generated by a LED/laser is transmitted per kilometer inside a plastic tube without losing efficiency. In the case of optical fibre, the operating principle is based on cladding (ie a coating placed over the luminous core which allows total reflection of the light inside the fibre).
Nella soluzione qui descritta viene sfruttato questo principio e vengono ricreate le stesse condizioni, ma con una riflessione limitata e qualche componente rifrattiva. Di fatto, il fascio prodotto dalla pluralit? di LED UVC L pu? passare attraverso il vetro solo di puro quarzo, ovvero lo strato 1, generando una sorta di fibra F, in quanto il quarzo puro permette di far passare lunghezze d'onda comprese tra i 100-280 nm, e l?effetto germicida ha valenza solo in queste condizioni. La stessa lente posta sopra a ciascun LED UVC L ? di puro quarzo. I led UVC escono di fabbrica con lenti al quarzo. In the solution described here this principle is exploited and the same conditions are recreated, but with limited reflection and some refractive components. In fact, the beam produced by the plurality? of UVC LEDs L pu? pass through the pure quartz glass only, i.e. layer 1, generating a sort of F fiber, as pure quartz allows wavelengths between 100-280 nm to pass, and the germicidal effect is valid only in this conditions. The same lens placed above each UVC LED L ? of pure quartz. The UVC LEDs leave the factory with quartz lenses.
Per questo motivo la sua posizione garantisce un flusso lineare attraverso le pareti del vetro puro, ovvero lo strato 1, con una componente rifrattiva che ci permette di svolgere la funzione antibatterica. For this reason, its position guarantees a linear flow through the walls of pure glass, i.e. layer 1, with a refractive component that allows us to perform the antibacterial function.
Nella parte pi? interna del primo vetro V troviamo il secondo strato 2 in Polivinilbutirrale PVB e il terzo strato 3 in vetro STD che saranno il corrispondente del cladding, non permettendo il totale passaggio della lunghezza d'onda dei LED UVC L, proteggendo il collante dello strato 4 di touch-screen e dello strato 5 di visualizzazione o display, che sono soggetti ad invecchiamento e ingiallimento (propriet? erosive dei raggi UV su lunga esposizione). In the most internal of the first glass V we find the second layer 2 in Polyvinyl butyral PVB and the third layer 3 in STD glass which will be the correspondent of the cladding, not allowing the total passage of the wavelength of the UVC LEDs L, protecting the glue of layer 4 of touch-screens and display layer 5 or displays, which are subject to aging and yellowing (erosive properties of UV rays on long exposure).
Dall?altra parte invece il flusso dei raggi UV scorre lungo la parete e, per effetto rifrattivo, una percentuale del flusso di raggi fuoriesce verso l?esterno. On the other hand, the flow of UV rays flows along the wall and, due to the refractive effect, a percentage of the flow of rays escapes towards the outside.
Quando sulla superficie esterna vengono appoggiati i polpastrelli P della mano o si posano delle particelle P esterne al vetro (come ad esempio saliva o muco a seguito di colpi di tosse o starnuti), si crea uno strato sottile opacizzante in cui la riflessione ? quasi totale e di conseguenza si crea un flusso fotonico pi? marcato per la presenza dell?ostacolo. Lo stesso effetto lo possiamo notare anche nella sabbiatura dei vetri per esaltare scritte o decorazioni quando vengono illuminati attraverso. Come mostrato in Figura 5, i raggi UVC passano attraverso lo strato di vetro 1 e non sono visibili direttamente poich? sono nascosti dalla parte metallica della scocca che crea la cornice C. L?emissione ? omogenea su tutta la superficie dello schermo S e sterilizza tutta la superficie agendo dall?interno sulla parte superficiale esterna del vetro, o vetro tattile. When the fingertips P of the hand are placed on the external surface or particles P external to the glass are placed (such as saliva or mucus following coughing or sneezing), a thin opacifying layer is created in which the reflection ? almost total and as a result you create a photonic flux more? marked due to the presence of the obstacle. We can also see the same effect in the sandblasting of the glass to enhance writing or decorations when they are illuminated through. As shown in Figure 5, the UVC rays pass through the glass layer 1 and are not visible directly since are hidden by the metal part of the body which creates the frame C. The emission? homogeneous on the entire surface of the screen S and sterilizes the entire surface by acting from the inside on the external surface part of the glass, or tactile glass.
Questo processo permette la sterilizzazione dell?intero schermo S in tempi brevissimi e pu? essere fatta al termine di ogni utilizzo. This process allows the sterilization of the entire screen S in a very short time and can be done after each use.
Il sistema d?attivazione per i vetri con sensore touch-screen pu? essere pi? selettivo e sicuro grazie ad un sistema a matrice, come illustrato nella Figura 6. The activation system for windows with touch-screen sensor can? be more selective and safe thanks to a matrix system, as shown in Figure 6.
Il funzionamento ricorda quello dei vecchi touch-screen ad infrarossi e permette l?abilitazione selettiva solo di alcuni LED UVC L lungo le barre 6 e 7 posizionate lungo gli assi X e Y in base alla posizione del polpastrello P del dito quando questo viene appoggiato. The operation recalls that of the old infrared touch-screens and allows the selective enabling of only some UVC LEDs L along bars 6 and 7 positioned along the X and Y axes based on the position of the fingertip P when it is placed.
In particolare, il sistema a matrice permette d?illuminare selettivamente il punto che viene a contatto con il polpastrello P del dito e funziona come i sistemi touch basati su luce infrarosso. Il tocco del polpastrello P interrompe il fascio di luce e interrompe il segnale ricevuto dai foto-rivelatori. In particular, the matrix system allows to selectively illuminate the point that comes into contact with the pad P of the finger and works like touch systems based on infrared light. The touch of the fingertip P interrupts the light beam and interrupts the signal received by the photo-detectors.
I LED UVC L posti su ciascuna striscia 6 e 7 sono controllati da un modulo di comando o controllore 10 comprendente una CPU e/o un driver LED a N canali in base alle dimensioni del vetro e quindi della zona tattile necessaria. The UVC LEDs L located on each strip 6 and 7 are controlled by a command or controller module 10 comprising a CPU and/or an N-channel LED driver based on the dimensions of the glass and therefore of the required tactile area.
Come illustrato in Figura 6, quando viene premuta la zona interessata il touchscreen assegna una coordinata Xa,Ya o Xb,Yb da proiettare sullo schermo, a sua volta questa coordinata viene interpretata dal controllore 10 LED UVC e illumina due o pi? LED UVC L in corrispondenza della zona interessata. Nel caso di assenza totale di pressione ? possibile effettuare una pulizia globale con tempi impostabili. Questo processo permette di sanitizzare in tempo reale solo la parte esterna dello schermo S con cui viene a contatto l?utente senza attendere l?assenza dell?utente e rispettando le norme di sicurezza in rapporto uW /cm<2>. Nel caso comunque di emergenza o aumento della sicurezza ? presente un sensore presenza. As illustrated in Figure 6, when the interested area is pressed, the touchscreen assigns an Xa,Ya or Xb,Yb coordinate to be projected onto the screen, in turn this coordinate is interpreted by the controller 10 UVC LEDs and illuminates two or more? UVC LED L corresponding to the affected area. In the case of total absence of pressure? It is possible to carry out a global cleaning with settable times. This process makes it possible to sanitize in real time only the external part of the screen S with which the user comes into contact without waiting for the user?s absence and respecting the safety standards in relation uW /cm<2>. In the event of an emergency or an increase in security anyway? there is a presence sensor.
Considerando che per uccidere il 90% dei germi e batteri B sono necessari 2-8 uW-s/cm<2 >, e un singolo LED UVC L pu? erogare minimo 200uW fino ad un massimo di 15mW, si presuppone che in meno di T=1sec si riesca ad ottenere un RAS= raggio d?azione sterilizzante pari a min 5-7cm? per singola unit?, e con un aumento di tempo di erogazione otteniamo un incremento proporzionale di RAS. Considering that 2-8 uW-s/cm<2 > is needed to kill 90% of B germs and bacteria, and a single L UVC LED can? deliver a minimum of 200uW up to a maximum of 15mW, it is assumed that in less than T=1sec it is possible to obtain a RAS= radius of action sterilizing equal to min 5-7cm? for single unit?, and with an increase in delivery time we obtain a proportional increase in RAS.
Inoltre, per effetto del passaggio ottico interno del vetro in quarzo possiamo collimare ed estendere il flusso per circa il 70% portando la propagazione fino a 12 cm? con un aumento di tempo T proporzionale. Furthermore, due to the effect of the internal optical passage of the quartz glass, can we collimate and extend the flux by about 70%, bringing the propagation up to 12 cm? with a proportional increase in time T.
Secondo la ISO15858 ? consentita un?esposizione diretta per max 6000 uW/cm<2 >per 1 secondo ad una lunghezza d?onda di 254nm. Considerando l?esposizione indiretta e diretta generata dal dispositivo, i dati precisi di calibrazione e analisi rischi esposizione devono essere calcolati dopo i test di Irradianza efficace in laboratorio. According to ISO15858 ? a direct exposure of max 6000 uW/cm<2 > is allowed for 1 second at a wavelength of 254nm. Considering the indirect and direct exposure generated by the device, the precise data of calibration and exposure risk analysis must be calculated after the effective irradiance tests in the laboratory.
Nello schema di Figura 7 viene mostrato un sistema teorico di funzionamento. Le barre di LED 6 e 7 poste lateralmente allo schermo sono connesse ad una CPU con n General Purpose Input/Output disponibili o controller led driver 10, che possono poi essere connessi al PC 8. Il touch-screen S ? connesso anch'esso ad un controller touch 9 e al PC 8. In the diagram of Figure 7 a theoretical operating system is shown. The LED bars 6 and 7 placed laterally to the screen are connected to a CPU with n General Purpose Input/Output available or led driver controller 10, which can then be connected to the PC 8. The touch-screen S ? also connected to a touch controller 9 and to the PC 8.
Il software che viene eseguito sul PC 8 interpreta i valori XY prelevati dal touchscreen S e li trasmette al controller led 10 per l?accensione del LED UVC L interessati. The software which runs on the PC 8 interprets the XY values taken from the touchscreen S and transmits them to the LED controller 10 for turning on the UVC LED L concerned.
Ad esempio: Eg:
1) Polpastrello P rilevato in coordinate x= 500; y=500 vengono accesi i LED X2-X3 e i LED Y2-Y3 per un tempo di 60mS; 1) Fingertip P detected in coordinates x= 500; y=500 LEDs X2-X3 and LEDs Y2-Y3 are turned on for a time of 60mS;
2) Polpastrello P rilevato in coordinate x= 500; y=600 vengono accesi i LED X2-X3 e i LED Y3-Y4 per un tempo di 60mS; 2) Fingertip P detected in coordinates x= 500; y=600 LEDs X2-X3 and LEDs Y3-Y4 are turned on for a time of 60mS;
3) Polpastrello P rilevato in coordinate x= 400 ; y=600 vengono accesi i LED X1-X2 e i LED Y3-Y4 per un tempo di 60mS. 3) Fingertip P detected in coordinates x= 400 ; y=600 LEDs X1-X2 and LEDs Y3-Y4 are turned on for a time of 60mS.
Per effettuare alcuni esperimenti ? stato utilizzato un pannello di visualizzazione o display 17"+ e un pannello tattile o touch-screen 17", e di conseguenza le misure del vetro sono proporzionali alle dimensioni dello schermo. To carry out some experiments ? A 17"+ display panel or display and a 17" touch panel or touch-screen have been used, and consequently the glass measurements are proportional to the screen size.
Le due strisce 6 e 7 di LED UVC L sono state posizionate lungo i due assi X e Y e hanno le stesse misure del vetro. The two strips 6 and 7 of UVC L LEDs have been positioned along the two X and Y axes and have the same measurements as the glass.
Ad esempio le dimensioni del vetro sono di 38 cm x 30 cm e la dimensione della striscia 6 di led posta lungo l?asse X ? di 30 cm e la striscia 7 di led posta lungo l?asse Y ? di 38 cm. For example, the dimensions of the glass are 38 cm x 30 cm and the dimension of the LED strip 6 placed along the X axis? of 30 cm and the LED strip 7 placed along the axis Y ? of 38 cms.
Il numero di LED UVC L per ottenere la potenza necessaria, varia in base alle dimensioni del vetro seguendo il principio sopra esposto. The number of UVC LEDs L to obtain the necessary power varies according to the size of the glass following the principle described above.
In base all?ambito di utilizzo ? necessario avere pi? reattivit? nella sterilizzazione della superficie sempre nei limiti imposti. Per il seguente motivo ? possibile aumentare il numero dei LED UVC L (senza aumentarne la potenza) posizionandoli sulla parte opposta del vetro formando un sistema in parallelo con una maggiore omogeneit?. According to the area of use? necessary to have more responsiveness in the sterilization of the surface always within the limits set. For the following reason? It is possible to increase the number of UVC L LEDs (without increasing their power) by placing them on the opposite side of the glass, forming a parallel system with greater homogeneity.
Come mostrato nella Figura 11 ? possibile avere due strisce 6a e 6b sull?asse X e due strisce 7a e 7b sull?asse Y, poste ai due lati opposti L1 e L3 e L2 e L4 dello schermo S. As shown in Figure 11 ? It is possible to have two strips 6a and 6b on the X axis and two strips 7a and 7b on the Y axis, placed on the two opposite sides L1 and L3 and L2 and L4 of the screen S.
Per avere una sterilizzazione complessiva, in assenza di utenti, ? possibile attivare tutti i led UVC. Il tutto configurabile tramite un procedimento software. To have an overall sterilization, in the absence of users, ? It is possible to activate all the UVC LEDs. All configurable through a software procedure.
Con riferimento alla Figura 10 viene descritto il caso di uno schermo senza touchscreen. With reference to Figure 10, the case of a screen without a touchscreen is described.
In questo caso lo schermo S ? composto da un primo strato 1 di vetro composto interamente da Quarzo puro SiO2 99.99%, un secondo strato 2 in materiale antisfondamento come il Polivinilbutirrale PVB per la laminazione dei due vetri, con propriet? antisfondamento e da un quinto strato 5 che realizza il pannello di visualizzazione o display. La soluzione prevede di predisporre una prima barra 6 di LED UVC indicati con L su un primo lato X e una seconda barra 7 di LED UVC indicati con L su un secondo lato Y. In this case the screen S ? composed of a first layer 1 of glass made entirely of pure Quartz SiO2 99.99%, a second layer 2 of shatterproof material such as Polyvinylbutyral PVB for lamination of the two glasses, with properties? shatterproof and by a fifth layer 5 which forms the visualization panel or display. The solution provides for providing a first bar 6 of UVC LEDs indicated by L on a first side X and a second bar 7 of UVC LEDs indicated by L on a second side Y.
Le barre 6 e 7 sono strisce LED UVC con emissione a 270nm e 0,1-0,3W /caduno. Bars 6 and 7 are UVC LED strips with emission at 270nm and 0.1-0.3W/each.
Il principio di funzionamento ? del tutto simile al modello con touch-screen. La variante ? l?assenza del terzo strato 3 di vetro e l?introduzione di un sensore di presenza 12. The working principle? very similar to the model with touch-screen. The variant? the absence of the third glass layer 3 and the introduction of a presence sensor 12.
Questo modello ? un sistema standard da poter applicare a qualsiasi vetro con sul retro un pannello di visualizzazione o display, un vetro, un pannello tattile o touchscreen, ma senza sistema a matrice o una superficie di vetro per utilizzo medico / sanitario. This model ? a standard system that can be applied to any glass with a display or display panel on the back, a glass, a touch panel or touchscreen, but without a matrix system or a glass surface for medical / healthcare use.
Il sistema ? basato principalmente su di un sensore di presenza 12 temporizzato che attiva le barre 6 e 7 a LED UVC per il tempo impostato in base alla formula uW/cm<2>. Il sensore 12 pu? essere programmato per attivarsi solo in determinate situazioni con tempi di riposo longevi tali da risparmiare radiazioni non necessarie. ? possibile anche collegare il sensore 12 ad una scheda di controllo proprietaria per la gestione personalizzata dell'attivazione LED UVC. The system ? mainly based on a timed presence sensor 12 which activates the UVC LED bars 6 and 7 for the time set on the basis of the formula uW/cm<2>. The sensor 12 pu? be programmed to activate only in certain situations with long rest times such as to save unnecessary radiation. ? it is also possible to connect the sensor 12 to a proprietary control card for customized management of the UVC LED activation.
In particolare, la soluzione prevede la sanificazione quando non ? presente alcun utente. In particular, the solution provides for sanitization when not? there is no user.
In particolare se il sensore di presenza 12 rileva la presenza di un utente la sanificazione viene interrotta e non viene fatta ripartire fin tanto che il sensore 12 sente la presenza dell?utente. In particular, if the presence sensor 12 detects the presence of a user, sanitization is interrupted and is not restarted as long as the sensor 12 senses the presence of the user.
La presente invenzione sfrutta il potere sanificante dei raggi UVC per ottenere una auto-sanificazione dei dispositivi ad uso collettivo. The present invention exploits the sanitizing power of UVC rays to obtain a self-sanitization of devices for collective use.
? possibile prevedere due tipologie di soluzioni, una sanificazione omogenea di tutta la superficie dello schermo o una sanificazione puntuale e localizzata nei punti in cui c?? stato il contato o dove c?? la presenza di corpi estranei. ? It is possible to provide two types of solutions, a homogeneous sanitization of the entire surface of the screen or a punctual and localized sanitization in the points where there is was the contact or where c?? the presence of foreign bodies.
Queste soluzioni potrebbero anche essere utilizzate per i dispositivi comprendenti uno schermo S ad uso privato. These solutions could also be used for devices including a screen S for private use.
Naturalmente, fermo restando il principio dell?invenzione, i particolari di costruzione e le forme di attuazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione. Naturally, the principle of the invention remaining the same, the details of construction and the embodiments may vary widely with respect to what is described and illustrated purely by way of example, without thereby departing from the scope of the present invention.
Claims (13)
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