IT202100005849A1

IT202100005849A1 - Dispositivo di sanificazione tramite plasma

Info

Publication number: IT202100005849A1
Application number: IT102021000005849A
Authority: IT
Inventors: Franco Milan; MASI Andrea DE
Original assignee: Ht Plasma S R L
Priority date: 2021-03-12
Filing date: 2021-03-12
Publication date: 2022-09-12

Description

DISPOSITIVO DI SANIFICAZIONE TRAMITE PLASMA

CAMPO TECNICO

La presente invenzione si riferisce al settore della sanificazione, in particolar modo al settore della sanificazione delle mani e di oggetti, nonch? alla sanificazione di piccoli ambienti.

STATO DELL?ARTE

Nell?ambito della sanificazione, ? noto l?uso del plasma freddo atmosferico per ottenere specie chimiche reattive capaci di abbattere la concentrazione di agenti patogeni. Poich? tali specie chimiche reattive sono dannose anche per l?uomo, l?uso di tale soluzione ? attualmente limitato ad alcuni ambiti specifici nei quali ? possibile garantire che esse rimangano confinate. Ad esempio, il plasma atmosferico ? usato per sanificare l?aria negli impianti di condizionamento. In tal caso sono poi predisposti dei filtri di abbattimento delle specie chimiche reattive, in modo tale che l?aria trattata ne mantenga una concentrazione al di sotto della soglia di rischio per l?uomo.

Il documento brevettuale US 2016/0307735 A1, descrive un dispositivo che impiega il plasma per la sanificazione delle mani. Questo dispositivo comprende una bombola di gas inerte (ad esempio elio o argon) con il quale crea dei getti di plasma freddo che vengono indirizzati direttamente sulle mani dell?utilizzatore.

Bench? ampiamente apprezzate, le soluzioni note non sono esenti da svantaggi.

Come gi? accennato, i sistemi di sanificazione al plasma integrati negli impianti di condizionamento devono garantire che la concentrazione delle specie chimiche reattive rimanga al di sotto della soglia di rischio per l?uomo. In questo modo per? la sanificazione ? limitata all?aria messa in circolazione, mentre non ha alcun effetto sugli agenti patogeni presenti nell?ambiente, ad esempio sulle superfici lambite dall?aria stessa.

La soluzione descritta in US 2016/0307735 A1 richiede il continuo impiego di bombole di gas inerti, con le relative difficolt? di approvvigionamento e installazione. Inoltre, tale soluzione prevede che le scariche elettriche e i getti di plasma raggiungano direttamente le mani dell?utilizzatore. Questo contatto diretto del plasma con le mani dell?utilizzatore pu? comportare il passaggio indesiderato di corrente o di intenso calore dal dispositivo alle mani, determinando cos? per l?utilizzatore una situazione di disagio o addirittura di pericolo.

? dunque sentita l?esigenza di poter predisporre dispositivi di sanificazione, ad esempio per le mani, oggetti e piccoli ambienti, che consentano un uso e una gestione semplificati.

SCOPI E RIASSUNTO DELL'INVENZIONE

? scopo della presente invenzione quello di superare gli inconvenienti della tecnica nota.

In particolare, un compito della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo di sanificazione al plasma economico e di semplice gestione.

Inoltre, un compito della presente invenzione ? quello di rendere disponibile un dispositivo di sanificazione al plasma che non richieda la fornitura di gas inerti.

Ancora, un compito della presente invenzione ? quello di rendere disponibile un dispositivo di sanificazione al plasma che non comporti un contatto diretto con il plasma per le mani dell?utilizzatore o per gli oggetti da sanificare.

Infine, un compito della presente invenzione ? quello di rendere disponibile un dispositivo di sanificazione al plasma che, pur sfruttando le caratteristiche positive delle specie chimiche reattive prodotte dal plasma, eviti gli effetti indesiderati prodotti dal contatto diretto con il plasma stesso.

Questi ed altri scopi e compiti della presente invenzione sono raggiunti mediante un dispositivo di sanificazione al plasma atmosferico che incorpora le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, le quali formano parte integrante della presente descrizione.

L'invenzione riguarda un dispositivo di sanificazione comprendente: - un involucro esterno che racchiude un volume di trattamento, avente un?apertura per l?accesso al volume di trattamento;

- un generatore di plasma freddo atmosferico; e

- un sistema di ventilazione comprendente una ventola e un filtro, in cui il sistema di ventilazione ? configurato per creare un flusso d?aria atmosferica che attraversa il filtro, investe il generatore di plasma freddo atmosferico e attraversa il volume di trattamento.

La soluzione in accordo con l?invenzione implica numerosi vantaggi tra i quali vale la pena citarne almeno alcuni. L?uso di un flusso d?aria consente di evitare il contatto diretto tra ci? che deve essere sanificato e il plasma; il plasma infatti rimane confinato in prossimit? del generatore di plasma. Inoltre il fatto che il flusso sia originato da aria atmosferica consente di non impiegare gas inerti, la cui fornitura rappresenta una complicazione nella gestione del dispositivo di sanificazione.

In accordo con alcune forme di realizzazione, il generatore di plasma freddo atmosferico comprende un elettrodo ad alto voltaggio e un elettrodo di massa.

Preferibilmente, il generatore di plasma freddo atmosferico ? alimentato da un circuito di alimentazione configurato per generare impulsi che hanno una o pi? delle seguenti caratteristiche:

- durata compresa tra 1 ns e 500 ns;

- frequenza di ripetizione compresa tra 100 Hz e 250 kHz; e/o

- tensione compresa tra 3 kV e 15 kV.

Tali parametri degli impulsi consentono di ottenere scariche di plasma ottimali per l?ottenimento di varie specie chimiche reattive.

Preferibilmente, tra l?elettrodo ad alto voltaggio e l?elettrodo di massa sono frapposti uno o pi? strati isolanti realizzati in materiali dielettrici anche diversi tra loro.

La presenza di uno o pi? strati isolanti tra gli elettrodi consente l?ottenimento della cosiddetta scarica a barriera dielettrica o DBD (Dielectric Barrier Discharge).

Preferibilmente, almeno uno degli elettrodi comprende una piastra conduttiva comprendente una pluralit? di fori.

La presenza di fori consente al flusso d?aria di attraversare il generatore di plasma trascinando con s? le specie chimiche reattive.

Preferibilmente, i fori della piastra hanno una sagoma che definisce una o pi? cuspidi lungo il perimetro.

Le cuspidi determinano un aumento locale della densit? di carica e, di conseguenza, facilitano l?innesco della formazione del plasma

In accordo con alcune forme di realizzazione, il generatore di plasma freddo atmosferico ? configurato per ottenere plasma ad accoppiamento induttivo, comprendente elettrodi aventi un substrato isolante su cui ? ricavata una traccia conduttiva a forma di spirale mediante la tecnologia impiegata per realizzare i circuiti stampati.

Tale tipologia di generatore di plasma, gi? ampiamente apprezzata, risulta particolarmente vantaggiosa perch? impiega elettrodi ottenuti mediante la tecnologia comunemente impiegata per realizzare i circuiti stampati o PCB (Printed Circuit Board).

Preferibilmente, il dispositivo di sanificazione comprende inoltre uno schermo protettivo posto tra il generatore di plasma freddo atmosferico e il volume di trattamento.

Lo schermo protettivo introduce un?ulteriore sicurezza, impedendo un contatto diretto tra ci? che deve essere sanificato e il generatore di plasma.

In alcune forme di realizzazione il sistema di ventilazione ? configurato per generare un flusso d?aria confinato all?interno dell?involucro, in cui il flusso d?aria attraversa il filtro, attraversa la ventola, investe il generatore di plasma freddo atmosferico, attraversa il volume di trattamento, torna al filtro e ricomincia il proprio percorso.

Il fatto che il flusso d?aria rimanga confinato all?interno dell?involucro consente di impedire o di limitare la fuoriuscita di specie chimiche reattive che possono essere potenzialmente irritanti per l?utilizzatore.

In alcune forme di realizzazione il sistema di ventilazione comprende inoltre una seconda apertura, una seconda ventola e un secondo filtro e in cui il sistema di ventilazione ? configurato per generare un flusso d?aria che ha origine all?esterno dell?involucro, attraversa il secondo filtro, entra nell?involucro attraverso la seconda apertura, investe il generatore di plasma freddo atmosferico, attraversa il volume di trattamento e esce nuovamente all?esterno dell?involucro attraverso l?apertura.

Il fatto che il flusso d?aria possa uscire all?esterno dell?involucro trascinando con s? le specie chimiche reattive consente di sanificare piccoli ambienti.

Ulteriori caratteristiche e scopi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione che segue.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

L?invenzione verr? descritta qui di seguito con riferimento ad alcuni esempi, forniti a scopo esplicativo e non limitativo, ed illustrati nei disegni annessi. Questi disegni illustrano differenti aspetti e forme di realizzazione della presente invenzione e, dove appropriato, numeri di riferimento illustranti strutture, componenti, materiali e/o elementi simili in differenti figure sono indicati da numeri di riferimento similari. Inoltre, per chiarezza di illustrazione, alcuni riferimenti possono non essere ripetuti in tutte le figure.

La figura 1 ? una vista schematica in assonometria di un dispositivo di sanificazione in accordo con una forma di realizzazione dell?invenzione;

la figura 2 ? uno schema a blocchi del dispositivo di sanificazione dell?invenzione;

la figura 3 ? una vista schematica della sezione operata lungo la traccia III-III di figura 1;

la figura 4 ? una vista schematica di una sezione simile a quella di figura 3, in cui il dispositivo di sanificazione ? in una prima configurazione d?uso;

la figura 5 ? una vista schematica di una sezione simile a quella di figura 3, in cui il dispositivo di sanificazione ? in una seconda configurazione d?uso;

la figura 6 ? una vista schematica simile a quella di figura 3, di un dispositivo di sanificazione in accordo con un?altra forma di realizzazione dell?invenzione;

la figura 7 ? una vista schematica di una sezione simile a quella di figura 6, in cui il dispositivo di sanificazione ? in una prima configurazione d?uso;

la figura 8 ? una vista schematica di una sezione simile a quella di figura 6, in cui il dispositivo di sanificazione ? in una terza configurazione d?uso;

la figura 9 ? una vista schematica in pianta di una possibile forma di realizzazione di una piastra del dispositivo di sanificazione;

le figure 10.a-10.d sono vista schematiche ingrandite di alcune possibili forme del dettaglio indicato con X in figura 9; e

la figura 11 ? una vista schematica di una sezione di un dispositivo di sanificazione in accordo con un?ulteriore forma di realizzazione dell?invenzione, in una prima configurazione d?uso.

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 alla specifica forma di realizzazione illustrata, ma, al contrario, l?invenzione intende coprire tutte le modifiche, costruzioni alternative, ed equivalenti che ricadano nell?ambito dell?invenzione come definito nelle rivendicazioni.

L?uso di ?ad esempio?, ?ecc.?, ?oppure? indica alternative non esclusive senza limitazione a meno che non altrimenti indicato. L?uso di ?comprende? e ?include? significa ?comprende o include, ma non limitato a? a meno che non altrimenti indicato.

L?invenzione riguarda un dispositivo di sanificazione 20 comprendente: - un involucro 22 esterno che racchiude un volume di trattamento 24, avente un?apertura 26 per l?accesso al volume di trattamento 24;

- un generatore di plasma freddo atmosferico 28; e

- un sistema di ventilazione 30 comprendente una ventola 32 e un filtro 34, in cui il sistema di ventilazione 30 ? configurato per creare un flusso d?aria atmosferica che attraversa il filtro 34, investe il generatore di plasma freddo atmosferico 28 e attraversa il volume di trattamento 24.

In accordo con le diverse forme di realizzazione, il dispositivo 20 dell?invenzione pu? essere destinato alla sanificazione delle mani 36 e/o di oggetti 38, come verr? descritto oltre pi? in dettaglio. Le dimensioni del volume di trattamento 24 e dell?apertura 26 per l?accesso allo stesso possono dunque essere definite di volta in volta in base alla specifica destinazione d?uso.

Vantaggiosamente il dispositivo di sanificazione 20 pu? comprendere inoltre un?unit? di controllo 40 e un?interfaccia utente 42, adatta a gestire la comunicazione input/output con un utilizzatore. A seconda delle diverse forme di realizzazione, l?interfaccia utente 42 pu? comprendere differenti mezzi per consentire la comunicazione in input, cio? dall?utilizzatore verso l?unit? di controllo 40. Ad esempio, tali mezzi possono comprendere uno o pi? tra: un tasto ON/OFF, un tastierino numerico, una tastiera alfanumerica, un touchscreen, un comando remoto, una connessione ad una rete dati. A seconda delle diverse forme di realizzazione, l?interfaccia utente 42 pu? comprendere differenti mezzi per consentire la comunicazione in output, cio? dall?unit? di controllo 40 verso l?utilizzatore. Ad esempio, tali mezzi possono comprendere uno o pi? tra: una spia, un display, un allarme sonoro, una connessione ad una rete dati.

Bench? il generatore di plasma freddo atmosferico 28, detto di seguito semplicemente generatore di plasma 28, sia noto in s?, esso viene descritto brevemente di seguito, in particolare in relazione ad alcune sue caratteristiche che risultano preferibili nell?ambito del dispositivo 20 dell?invenzione.

Preferibilmente il generatore di plasma 28 comprende un elettrodo ad alto voltaggio 48 e un elettrodo di massa 50 che verranno descritti pi? in dettaglio.

Preferibilmente il generatore di plasma 28 ? collegato ad un circuito di alimentazione 44 configurato per poter generare impulsi ciclici di tensione. A questo scopo, il circuito di alimentazione 44 comprende preferibilmente un generatore di alta tensione 46 comandato dall?unit? di controllo 40.

Vantaggiosamente il circuito di alimentazione 44 ? configurato per poter generare impulsi che possono avere una o pi? delle seguenti caratteristiche: durata compresa tra 1 ns e 500 ns; frequenza di ripetizione compresa tra 100 Hz e 250 kHz; e/o tensione compresa tra 3 kV e 15 kV. In modo in s? noto alla persona esperta, la regolazione dei parametri degli impulsi indicati sopra (durata, frequenza e tensione) consente di ottenere effetti diversi, ad esempio nella tipologia di specie chimiche reattive che si ottengono.

Vantaggiosamente l?elettrodo di massa 50 ? collegato alla stessa massa usata dal generatore di alta tensione 46. Preferibilmente tra l?elettrodo ad alto voltaggio 48 e l?elettrodo di massa 50 ? frapposto almeno uno strato isolante 52 di materiale dielettrico. La presenza dello strato isolante 52 determina l?ottenimento di una cosiddetta scarica a barriera dielettrica o DBD (Dielectric Barrier Discharge), nota nell?ambito della generazione del plasma freddo atmosferico. Nel caso in cui tra l?elettrodo ad alto voltaggio 48 e l?elettrodo di massa 50 fossero predisposti pi? strati isolanti 52, questi ultimi potrebbero anche essere realizzati in materiali dielettrici diversi tra loro.

Vantaggiosamente, almeno uno degli elettrodi 48, 50 comprende una piastra conduttiva 54. La piastra conduttiva 54 pu? essere una piastra metallica, ad esempio realizzata in acciaio, preferibilmente in acciaio inox. Lo strato isolante 52 introdotto per ottenere la scarica a barriera dielettrica pu? essere ottenuto tramite una piastra isolante accoppiata alla piastra conduttiva 54, oppure pu? essere applicato direttamente sulla piastra conduttiva 54 mediante verniciatura o laminazione.

Preferibilmente le piastre degli elettrodi 48, 50 comprendono una pluralit? di fori 56. Questa caratteristica consente al flusso d?aria atmosferica generato dal sistema di ventilazione 30 di attraversare il generatore di plasma 28, trascinando con s? le specie chimiche reattive generate dal plasma. L?aria in uscita dal generatore di plasma 28, che trascina con s? le specie chimiche reattive, sar? detta di seguito aria attivata.

In figura 9 ? mostrata schematicamente una piastra forata adatta ad essere impiegata in uno degli elettrodi 48, 50 nel dispositivo 20 dell?invenzione. Le figure 10 mostrano alcune possibili forme che possono essere adottate per i fori 56 della piastra di figura 9. Come la persona esperta pu? notare, dalle figure 9 e 10, i fori 56 hanno preferibilmente una sagoma che definisce una o pi? cuspidi 58 lungo il perimetro. In modo in s? noto, le cuspidi 58 determinano un aumento locale della densit? di carica e, di conseguenza, facilitano l?innesco della formazione del plasma.

In accordo con alcune forme di realizzazione, ad esempio quella schematizzata nelle figure 6-8, il generatore di plasma 28 comprende una pluralit? di elettrodi ad alto voltaggio 48 e una corrispondente pluralit? di elettrodi di massa 50, disposti in modo alternato.

In accordo con alcune forme di realizzazione, ad esempio quella schematizzata in figura 11, il generatore di plasma 28 comprende uno o pi? elettrodi compatti 59, dei quali verranno descritte di seguito due forme di realizzazione. In modo in s? noto, gli elettrodi compatti 59 sono in grado di generare plasma su una loro superficie attiva. A differenza di quanto accade per gli elettrodi 48, 50 descritti sopra, negli elettrodi compatti 59 non ? necessario predisporre fori 56. Il flusso d?aria deve pertanto lambire la superficie attiva per trascinare con s? le specie chimiche reattive generate dal plasma.

In accordo con una prima forma di realizzazione, l?elettrodo compatto 59 ha una struttura multistrato o a sandwich. In particolare, l?elettrodo compatto 59 comprende uno strato ad alto voltaggio 148 e uno strato di massa 150 separati da uno strato isolante 152. Preferibilmente i differenti strati sono a contatto tra loro, senza l?interposizione di strati d?aria. Lo strato ad alto voltaggio 148 svolge le stesse funzioni dell?elettrodo ad alto voltaggio 48 descritto sopra, lo strato di massa 150 svolge le stesse funzioni dell?elettrodo di massa 50 descritto sopra e, infine, lo strato isolante 152 svolge le stesse funzioni dello strato isolante 52 descritto sopra. Quando ? alimentato tramite un circuito di alimentazione 44 come quello decritto sopra, questo tipo di elettrodo compatto 59 innesca la ionizzazione del gas (in particolare l?aria) che si trova in prossimit? della superficie libera dello strato di massa 150 (superficie attiva), portando cos? alla generazione di plasma atmosferico.

In accordo con una seconda forma di realizzazione, l?elettrodo compatto 59 ? configurato per ottenere il cosiddetto plasma ad accoppiamento induttivo o ICP (Inductively Coupled Plasma). Di tale soluzione, in s? nota, si riporta di seguito una descrizione per sommi capi, mentre per una descrizione pi? completa si rimanda alla relativa letteratura. In questo caso, in breve, gli elettrodi compatti 59 sono ottenuti mediante la tecnologia comunemente impiegata per realizzare i circuiti stampati o PCB (Printed Circuit Board). Gli elettrodi compatti 59 hanno una struttura planare nella quale, su un substrato isolante, ? ricavata una traccia conduttiva a forma di spirale. Un alimentatore a radiofrequenza alimenta l?elettrodo compatto 59, eventualmente tramite un apposito circuito di accoppiamento. Il circuito cos? configurato si comporta come un risonatore RLC, la cui frequenza di risonanza coincide con la frequenza dell?alimentatore, in modo da ottimizzare la trasmissione della potenza. Ci? consente di creare un campo elettrico variabile sufficientemente intenso per innescare la ionizzazione del gas (in particolare l?aria) in cui si trova immerso l?elettrodo compatto 59, portando cos? alla generazione di plasma atmosferico.

Una possibile forma di realizzazione del dispositivo 20 di sanificazione in cui il generatore di plasma 28 comprende tale tipologia di elettrodi compatti 59 ? schematicamente mostrata in figura 11. In tal caso il flusso d?aria generato dal sistema di ventilazione 30 deve lambire gli elettrodi compatti 59 per trascinare con s? le specie chimiche reattive. Vantaggiosamente in questo caso gli elettrodi compatti 59 possono svolgere, almeno in parte, una funzione simile a quella svolta dalle pareti sagomate 62 descritte oltre.

Preferibilmente il dispositivo di sanificazione 20 comprende uno schermo protettivo 60 posto tra il generatore di plasma 28 e il volume di trattamento 24. Lo schermo protettivo 60 assume preferibilmente la forma di una piastra forata, analoga a quelle descritte sopra in relazione agli elettrodi 48, 50.

Lo schermo protettivo 60 svolge preferibilmente due funzioni. Una prima funzione dello schermo protettivo 60 ? quella di separare fisicamente il volume di trattamento 24 dal generatore di plasma 28, in modo da impedire un contatto accidentale tra ci? che viene immesso nel volume di trattamento 24 e gli elettrodi 48, 50 del generatore di plasma 28. Si consideri infatti che nel volume di trattamento 24 possono essere introdotte le mani 36 di un utilizzatore o oggetti 38 metallici. Una seconda funzione dello schermo protettivo 60 ? quella di ridurre l?interferenza elettromagnetica indotta dal dispositivo di sanificazione 20 durante il funzionamento. Ci? consente di limitare i disturbi su altri dispositivi elettromagnetici posti nelle vicinanze del dispositivo di sanificazione 20.

Come accennato sopra, il sistema di ventilazione 30 comprende una ventola 32 e un filtro 34. La ventola 32 ? adatta a garantire la corretta circolazione dell?aria. Il filtro 34 ? adatto ad intercettare e bloccare le specie chimiche reattive e, preferibilmente, eventuali corpuscoli estranei trascinati dal flusso d?aria. Vantaggiosamente il sistema di ventilazione 30 comprende anche delle pareti sagomate 62 adatte ad ottimizzare il flusso d?aria all?interno del dispositivo di sanificazione 20. Ad esempio, le pareti sagomate 62 possono essere configurate, in modo in s? noto, per evitare zone di ristagno lungo il percorso del flusso d?aria. In modo in s? noto le zone di ristagno, come ad esempio gli angoli di un canale squadrato, introducono delle vorticosit? indesiderate e aumentano notevolmente la resistenza incontrata dal flusso d?aria. Inoltre, in accordo con alcune forme di realizzazione (ad esempio quella schematizzata nelle figure 6-8), altre pareti sagomate 62 possono essere configurate per ottimizzare la distribuzione del flusso d?aria, ad esempio sul generatore di plasma 28.

Come si pu? vedere nello schema di figura 11, in alcune forme di realizzazione, la funzione delle pareti sagomate 62 pu? essere svolta almeno in parte dallo stesso generatore di plasma 28.

Come accennato sopra, il dispositivo 20 dell?invenzione pu? essere impiegato sia per la sanificazione delle mani 36 di un utilizzatore, sia per la sanificazione di oggetti 38. A titolo di esempio, gli oggetti 38 da sanificare possono essere dispositivi di protezione individuale (come ad esempio mascherine, guanti e schermi facciali), attrezzi chirurgici o odontoiatrici, materiali per la medicazione, materiali destinati al contatto con i cibi quali piatti, posate, confezioni, e simili. In vista di questo impiego, il dispositivo di sanificazione 20 pu? comprendere vantaggiosamente un cassetto 64 (si vedano le figure 3 e 5). Il cassetto 64, adatto a contenere gli oggetti 38 destinati ad essere sottoposti al ciclo di sanificazione, ? preferibilmente conformato in modo tale da consentire la circolazione dell?aria interna al dispositivo di sanificazione 20. Ad esempio, il cassetto 64 pu? essere almeno parzialmente forato o realizzato in rete. Oltre a facilitare l?introduzione e la rimozione degli oggetti 38 dal volume di trattamento 24, il cassetto 64 svolge anche la funzione di chiudere l?apertura 26 per l?accesso al volume di trattamento 24, isolando quest?ultimo rispetto all?ambiente esterno durante il ciclo di sanificazione. Ci? consente di ottimizzare il contenimento dell?aria attivata e delle relative specie chimiche reattive all?interno del dispositivo di sanificazione 20.

In accordo con alcune forme di realizzazione (ad esempio quella schematizzata nelle figure 3-5) il sistema di ventilazione 30 ? configurato in modo tale da generare un flusso d?aria attivata interno e da mantenerlo il pi? possibile confinato all?interno dell?involucro 22. Tale flusso d?aria, in particolare, attraversa il filtro 34, attraversa la ventola 32 che lo mantiene in movimento, investe il generatore di plasma 28 e attraversa il volume di trattamento 24 per poi tornare al filtro 34 e ricominciare il proprio percorso.

Come gi? accennato sopra, nella configurazione d?uso che prevede l?impiego del cassetto 64 (si veda figura 5), quest?ultimo isola il volume di trattamento 24, impedendo fuoriuscite d?aria attivata verso l?ambiente esterno.

Inoltre, come la persona esperta pu? ben comprendere, anche nella configurazione d?uso in cui l?apertura 26 rimane libera (si veda figura 4), non si possono verificare significative fuoriuscite d?aria attivata dall?interno del dispositivo 20 verso l?ambiente esterno. Infatti, bench? l?apertura 26 possa in linea di principio consentire un passaggio dal volume di trattamento 24 verso l?esterno e viceversa, all?atto pratico la zona di bassa pressione che si stabilisce a monte della ventola 32 richiama l?aria attivata dal volume di trattamento 24 verso il filtro 34 e non le consente di uscire all?esterno. Ci? limita la fuoriuscita di aria attivata dal volume di trattamento 24 a delle quantit? trascurabili.

In accordo con alcune forme di realizzazione (ad esempio quella schematizzata nelle figure 6-8) il sistema di ventilazione 30 ? configurato in modo tale da poter ottenere una ulteriore configurazione d?uso. In accordo con tali forme di realizzazione, il sistema di ventilazione 30 comprende una seconda apertura 66, una seconda ventola 68 e un secondo filtro 70 (si veda figura 6). Il secondo filtro 70 ? adatto ad intercettare corpuscoli estranei come ad esempio polveri o filamenti, i quali potrebbero compromettere il corretto funzionamento del dispositivo 20. In accordo con queste forme di realizzazione, il sistema di ventilazione 30 ? adatto ad ottenere due differenti configurazioni d?uso, descritte in dettaglio di seguito.

In una prima configurazione d?uso (si veda figura 7), il sistema di ventilazione 30 genera un flusso d?aria attivata interno che viene mantenuto il pi? possibile confinato entro l?involucro 22, analogamente a quanto gi? descritto sopra in relazione alla figura 4. Per ottenere questo effetto, la prima ventola 32 viene attivata per la circolazione dell?aria, mentre la seconda ventola 68 viene attivata solamente per bilanciare la pressione ed impedire la fuoriuscita di aria dalla seconda apertura 66. In questa configurazione d?uso, adatta alla sanificazione delle mani 36 o di oggetti 38, il dispositivo 20 di figura 7 pu? anche impiegare un cassetto 64 (non mostrato) analogamente a quanto descritto sopra in riferimento alla figura 5.

In una seconda configurazione d?uso (si veda figura 8), il sistema di ventilazione 30 genera un flusso d?aria che ha origine all?esterno, attraversa il secondo filtro 70, entra nell?involucro 22, investe il generatore di plasma 28 dove si attiva e attraversa il volume di trattamento 24 per uscire nuovamente all?esterno dell?involucro 22 attraverso l?apertura 26. Per ottenere questo effetto, la seconda ventola 68 viene attivata per la circolazione dell?aria, mentre la prima ventola 32 viene attivata solamente per bilanciare la pressione ed impedire il passaggio dell?aria attivata attraverso il primo filtro 34. In questa configurazione d?uso, il dispositivo 20 di figura 8 consente la sanificazione di piccoli ambienti.

Preferibilmente il dispositivo di sanificazione 20 comprende inoltre dei sensori di sicurezza 72 adatti a rilevare la presenza di un corpo all?interno del volume di trattamento 24; tipicamente tali sensori sono destinati ad aumentare la sicurezza dell?utilizzatore durante il ciclo di sanificazione delle mani 36. Durante tale ciclo di sanificazione, infatti, ? bene che l?utilizzatore non tocchi n? lo schermo protettivo 60, se presente, n? tantomeno il generatore di plasma 28.

In accordo con alcune forme di realizzazione (si vedano ad esempio le figure 3-5), come sensori di sicurezza 72 il dispositivo 20 comprende sensori di prossimit? annegati nello schermo protettivo 60 e/o nel generatore di plasma 28. In accordo con altre forme di realizzazione (si vedano ad esempio le figure 6-8), come sensori di sicurezza 72 il dispositivo 20 comprende dei fotorilevatori disposti nelle pareti laterali che delimitano il volume di trattamento 24.

? preferibile che l?impiego di un eventuale cassetto 64 non interferisca con i sensori di sicurezza 72. ? possibile che l?inserimento del cassetto 64 disattivi i sensori di sicurezza 72, ad esempio tramite un microinterruttore non raggiungibile dalle mani 36 di un utilizzatore. In aggiunta o in alternativa, ? possibile che il cassetto 64 comprenda delle finestrature posizionate in modo da lasciare libere le aree controllate dai sensori di sicurezza 72; in questo modo si ottiene anche un controllo sulla posizione corretta del cassetto 64 all?interno del volume di trattamento 24.

La struttura del generatore di plasma 28, in particolare degli elettrodi 48, 50, e la regolazione dei parametri di funzionamento (durata, frequenza e tensione degli impulsi di alimentazione) da parte dell?unit? di controllo 40, consentono di controllare selettivamente la concentrazione delle diverse specie chimiche reattive che vengono generate dal plasma a contatto con l?aria atmosferica. Ci? consente di prediligere alcune specie chimiche reattive rispetto ad altre, a seconda dell?impiego, come verr? descritto oltre in maggior dettaglio.

Nelle configurazioni d?uso descritte sopra per la sanificazione delle mani 36 e/o di oggetti 38, l?utilizzatore pu? comandare localmente l?inizio del ciclo di sanificazione. Successivamente l?interfaccia utente 42 pu? informare l?utilizzatore sullo stato di avanzamento del ciclo di sanificazione. Durante il funzionamento del dispositivo 20, i sensori di sicurezza 72 possono segnalare all?unit? di controllo 40 un avvicinamento eccessivo di un corpo (tipicamente le mani 36 dell?utilizzatore) al generatore di plasma 28. In base a tale segnalazione, per maggior sicurezza, l?unit? di controllo 40 pu? interrompere l?alimentazione al generatore di plasma 28.

In tale tipo di impiego, ? inoltre preferibile che il generatore di plasma 28 sia regolato in modo da ottenere una maggiore concentrazione di specie chimiche reattive quali ioni ossigeno e ioni azoto, che hanno durata di vita massima di alcuni secondi. Ci? consente di ottenere un ciclo di sanificazione efficace all?interno del volume di trattamento 24, ma al contempo evita che le specie chimiche reattive si propaghino nell?ambiente esterno, anche nel caso in cui ci fosse una fuoriuscita di aria attivata. Al contempo, ? preferibile limitare il pi? possibile la concentrazione di composti a lunga durata, come l'ozono. Infatti, nel caso in cui ci fosse una fuoriuscita di aria attivata, l?ozono rimarrebbe presente nell?ambiente, rappresentando un rischio per gli utilizzatori.

Nella configurazione d?uso descritta sopra per la sanificazione di ambienti, ? preferibile che l?utilizzatore non si trovi in prossimit? del dispositivo 20 durante il ciclo di sanificazione. A questo scopo ? preferibile che l?interfaccia utente 42 consenta di programmare l?inizio del ciclo di sanificazione e/o di comandarlo da remoto. Successivamente l?interfaccia utente 42 pu? informare l?utilizzatore sullo stato di avanzamento del ciclo di sanificazione, eventualmente anche in remoto.

In tale tipo di impiego, contrariamente a quanto descritto sopra, ? preferibile che il generatore di plasma 28 sia regolato in modo da ottenere una maggiore concentrazione di specie chimiche reattive quali l?ozono, che hanno durata di vita sufficiente per poter garantire un ciclo di sanificazione efficace dell?ambiente esterno. Un simile ciclo di sanificazione, infatti, richiede un tempo piuttosto lungo, legato principalmente alle dimensioni dell?ambiente, e le specie chimiche reattive a vita breve risultano poco efficaci perch? si degradano immediatamente e non sono in grado di raggiungere le zone lontane dal dispositivo 20.

Come la persona esperta pu? ben comprendere, l?invenzione supera gli inconvenienti evidenziati sopra in relazione alla tecnica nota.

In particolare, l?invenzione fornisce un dispositivo di sanificazione 20 al plasma economico e di semplice gestione.

Inoltre, l?invenzione rende disponibile un dispositivo di sanificazione 20 al plasma che non richieda la fornitura di gas inerti. Il dispositivo di sanificazione 20 dell?invenzione, infatti, impiega l?aria atmosferica anzich? i gas inerti.

Infine, l?invenzione rende disponibile un dispositivo di sanificazione 20 al plasma che non comporti un contatto diretto tra le mani 36 dell?utilizzatore e il plasma. Il dispositivo di sanificazione 20 dell?invenzione, infatti, impiega l?aria attivata dal plasma anzich? il plasma stesso.

In conclusione, tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti; le caratteristiche tecniche descritte in relazione ad una specifica forma di realizzazione possono essere estrapolate da essa e applicate ad una differente forma di realizzazione; i materiali impiegati, nonch? le forme e le dimensioni contingenti, potranno essere qualsiasi secondo le specifiche esigenze implementative senza per questo uscire dall?ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Dispositivo di sanificazione (20) comprendente:

- un involucro (22) esterno che racchiude un volume di trattamento (24), avente un?apertura (26) per l?accesso al volume di trattamento (24);

- un generatore di plasma freddo atmosferico (28); e

- un sistema di ventilazione (30) comprendente una ventola (32) e un filtro (34),

in cui il sistema di ventilazione (30) ? configurato per creare un flusso d?aria atmosferica che attraversa il filtro (34), investe il generatore di plasma freddo atmosferico (28) e attraversa il volume di trattamento (24).

2. Dispositivo di sanificazione (20) in accordo con la rivendicazione 1, in cui il generatore di plasma freddo atmosferico (28) comprende un elettrodo ad alto voltaggio (48) e un elettrodo di massa (50).

3. Dispositivo di sanificazione (20) in accordo con la rivendicazione 2, in cui il generatore di plasma freddo atmosferico (28) ? alimentato da un circuito di alimentazione (44) configurato per generare impulsi che hanno una o pi? delle seguenti caratteristiche:

- durata compresa tra 1 ns e 500 ns;

- frequenza di ripetizione compresa tra 100 Hz e 250 kHz; e/o - tensione compresa tra 3 kV e 15 kV.

4. Dispositivo di sanificazione (20) in accordo con la rivendicazione precedente, in cui tra l?elettrodo ad alto voltaggio (48) e l?elettrodo di massa (50) sono frapposti uno o pi? strati isolanti (52) realizzati in materiali dielettrici anche diversi tra loro.

5. Dispositivo di sanificazione (20) in accordo con la rivendicazione 3 o 4, in cui almeno uno degli elettrodi (48, 50) comprende una piastra conduttiva (54) comprendente una pluralit? di fori (56).

6. Dispositivo di sanificazione (20) in accordo con la rivendicazione precedente, in cui i fori (56) della piastra conduttiva (54) hanno una sagoma che definisce una o pi? cuspidi (58) lungo il perimetro.

7. Dispositivo di sanificazione (20) in accordo con una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui il generatore di plasma freddo atmosferico (28) comprende uno o pi? elettrodi compatti (59) aventi una struttura multistrato, comprendenti uno strato ad alto voltaggio (148) e uno strato di massa (150) separati da uno strato isolante (152).

8. Dispositivo di sanificazione (20) in accordo con una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui il generatore di plasma freddo atmosferico (28) ? configurato per ottenere plasma ad accoppiamento induttivo, comprendente uno o pi? elettrodi compatti (59) aventi un substrato isolante su cui ? ricavata una traccia conduttiva a forma di spirale mediante la tecnologia impiegata per realizzare i circuiti stampati.

9. Dispositivo di sanificazione (20) in accordo con una o pi? delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre uno schermo protettivo (60) posto tra il generatore di plasma freddo atmosferico (28) e il volume di trattamento (24).

10. Dispositivo di sanificazione (20) in accordo con una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui il sistema di ventilazione (30) ? configurato per generare un flusso d?aria confinato all?interno dell?involucro (22), in cui il flusso d?aria attraversa il filtro (34), attraversa la ventola (32), investe il generatore di plasma freddo atmosferico (28), attraversa il volume di trattamento (24), torna al filtro (34) e ricomincia il proprio percorso.

11. Dispositivo di sanificazione (20) in accordo con una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui il sistema di ventilazione (30) comprende inoltre una seconda apertura (66), una seconda ventola (68) e un secondo filtro (70) e in cui il sistema di ventilazione (30) ? configurato per generare un flusso d?aria che ha origine all?esterno dell?involucro (22), attraversa il secondo filtro (70), entra nell?involucro (22) attraverso la seconda apertura (66), investe il generatore di plasma freddo atmosferico (28), attraversa il volume di trattamento (24) e esce nuovamente all?esterno dell?involucro (22) attraverso l?apertura (26).