IT202100014579A1

IT202100014579A1 - Dispositivo indossabile per il trattamento dell’aria di respirazione

Info

Publication number: IT202100014579A1
Application number: IT102021000014579A
Authority: IT
Inventors: Gerardo D'ambrosio
Original assignee: Dambrosio Gerardo
Priority date: 2021-06-04
Filing date: 2021-06-04
Publication date: 2022-12-04
Also published as: BR112023025056A2; KR20240035946A; EP4346921A1; CN117425505A; WO2022254314A1

Description

DISPOSITIVO INDOSSABILE PER IL TRATTAMENTO DELL?ARIA DI

RESPIRAZIONE

Settore tecnico dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce a un dispositivo configurato per l?indossamento sul capo di un utilizzatore e dotato di funzionalit? di purificazione dell?aria di respirazione. In particolare, l?invenzione si riferisce a un siffatto dispositivo in cui la funzionalit? di purificazione ? assicurata lasciando sostanzialmente libero il volto dell?utilizzatore.

Stato dell'arte

Sono noti dispositivi del tipo sopra indicato, i quali in una struttura che pu? dirsi genericamente anulare prevedono condotti che evolvono ai lati o alla base del capo dell?utilizzatore in modo da alimentare verso la zona naso-buccale dell?utilizzatore stesso un flusso di aria purificata per l?inspirazione da parte dell?utilizzatore stesso. A tal fine i condotti sono associati, e mutuamente connessi, sia meccanicamente, sia pneumaticamente, a un?unit? di trattamento dell?aria atta a disporsi nella regione posteriore del capo dell?utilizzatore e che comprende mezzi di propulsione del flusso pneumatico a organo girante, e mezzi di trattamento dell?aria atti a svolgere la funzione di purificazione del flusso pneumatico. Tra le soluzioni note, alcune prevedono di lasciare sostanzialmente aperto e libero il volto dell?utilizzatore, con i condotti che terminano in aperture posizionabili ai lati della citata regione naso-buccale. Tra questi si possono menzionare i dispositivi mostrati ad esempio nei documenti WO2015/140776, US10821255, CN106669056.

Una soluzione di questo tipo rende il dispositivo ragionevolmente efficace nell?assicurare una certa protezione dall?inquinamento atmosferico (facendo s? che l?utilizzatore possa inalare un quantitativo di aria trattata/filtrata prevalente rispetto alla normale aria atmosferica e/o dell?ambiente esterno), salvaguardando al tempo stesso le capacit? relazionali assicurate dalla libert? del volto, nonch? ovviamente conseguendo una buona comodit? di indossamento, senza fastidi che ne impediscano l?utilizzo continuativo o comunque prolungato.

Pu? anche essere prevista una funzionalit? di aspirazione e conseguente trattamento/filtrazione dell?aria di espirazione, ma questa ? tendenzialmente fornita nel contesto di apparecchi che mascherano la zona naso-buccale quale ad esempio il dispositivo oggetto del documento WO2013/082650. Si tratta dunque, in questo secondo caso, di sistemi scarsamente tollerabili se non in particolari circostanze e per tempi limitati.

In generale, il sistema di ventilazione forzata adottato in questi apparecchi noti ? tale comunque da realizzare un circuito aperto, in cui una sostanziale parte di aria depurata viene dissipata nell?ambiente, e il sistema di filtrazione ha l?onere di produrre in continuazione nuova aria trattata partendo da aria ambientale completamente non trattata.

Oltre a ci?, l?unit? di trattamento e/o filtraggio adottata in tali sistemi, per quanto in certi casi possa presentare performance accettabili, ? di norma soggetta a periodiche operazioni di sostituzione di filtri, cartucce o simili, o comunque costringono l?utilizzatore a operazioni di manutenzione frequenti, laboriose ma anche e soprattutto molto costose. Alcuni apparecchi noti sono comunque relativamente ingombranti, pesanti e dunque non tali da incoraggiarne l?utilizzo.

Sintesi dell?invenzione

Tenuto conto di questo stato dell?arte, il richiedente ha ora messo a punto un dispositivo indossabile di purificazione dell?aria di respirazione, del tipo configurato per l?indossamento sul capo, il quale a differenza di quanto messo a disposizione dalla tecnica nota raggiunga contestualmente tutti i seguenti scopi:

- elevata efficienza di filtrazione o purificazione con ridotti consumi energetici e con un sistema di filtraggio/trattamento a ridotta manutenzione;

- comodit? di indossamento lasciando libera la zona naso-buccale, con conseguente possibilit? di utilizzo continuativo e senza compromissione dell?attivit? sociale e relazionale, e senza i rischi di ipossia indotti da sistemi a maschera di qualsivoglia natura;

- efficacia sia rispetto ad agenti inquinanti sia rispetto ad agenti infettanti;

- compattezza, leggerezza ed ergonomia.

Questi ed altri scopi accessori sono raggiunti dal dispositivo indossabile per il trattamento dell?aria di respirazione, le cui caratteristiche essenziali sono definiti dalla prima delle rivendicazioni annesse. Altre importanti caratteristiche accessorie sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

Breve descrizione delle figure

Le caratteristiche e i vantaggi dispositivo indossabile per il trattamento dell?aria di respirazione secondo la presente invenzione risulteranno pi? chiaramente dalla descrizione che segue di sue forme realizzative, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi in cui:

? la figura 1 ? una vista assonometrica di un dispositivo indossabile secondo la presente invenzione, in una prima forma realizzativa;

? la figura 2 mostra schematicamente il dispositivo di figura 1 indossato sul capo di un utilizzatore;

? la figura 3 ?, sempre rappresentato in assonometria, un esploso del dispositivo nella prima forma realizzativa delle figure precedenti;

? la figura 4 ? una vista dall?alto del dispositivo delle figure precedenti, con parti spaccate a differenti livelli per evidenziare la circuitazione pneumatica;

? le figure 5 e 6 sono viste in sezione del dispositivo, con parti omesse nella figura 6, secondo rispettivamente i piani di sezione V-V e VI-VI di figura 4;

? la figura 7 ? una vista assonometrica in spaccato di un?unit? di trattamento dell?aria del dispositivo delle figure precedenti;

? la figura 8 ? una ? una vista assonometrica di un dispositivo indossabile secondo la presente invenzione, in una seconda forma realizzativa

? la figura 9 ?, sempre rappresentato in assonometria, un esploso del dispositivo nella seconda forma realizzativa di figura 8;

? la figura 10 ? una vista in sezione del dispositivo di figure 8 e 9, condotta sul piano di sviluppo prevalente del dispositivo; e

? la figura 11 ? una vista in sezione del dispositivo della seconda forma realizzativa, secondo il piano di sezione XI-XI di figura 10.

Descrizione dettagliata dell?invenzione

Con riferimento a dette figure, un dispositivo secondo l?invenzione ha una struttura sostanzialmente anulare configurata per l?indossamento sul capo C di un utilizzatore (figura 2) lasciandone sostanzialmente libero il volto.

Il dispositivo comprende (indici numerici che si riferiscono ad entrambe le forme realizzative) almeno un condotto di aspirazione dell?aria 1, 101, evolvente tra un ingresso di aspirazione 1a, 101a di aria da trattare contenente in sospensione particelle inquinanti, che a dispositivo indossato si dispone in prossimit? della regione naso-buccale dell?utilizzatore, e un?uscita di aria 1b, 101b che viene a disporsi nella regione posteriore del capo dell?utilizzatore.

Almeno un condotto di eiezione 2, 102 evolve poi tra un?uscita di eiezione 2a, 102a di aria trattata, a sua volta disposta in prossimit? della regione naso-buccale (tendenzialmente sul lato opposto rispetto a quello dove si affaccia l?ingresso di aspirazione 1a, 101a) e in linea con esso, e un ingresso 2b, 102b atto a disporsi nella regione posteriore del capo. Preferibilmente, la sezione del condotto di eiezione, almeno all?estremit? con la luce di uscita, ? minore della corrispondente sezione (estremit? con la luce di ingresso di aspirazione) del condotto di aspirazione, per facilitare l?adescamento di aria.

I due condotti 1, 2, 101, 102 afferiscono meccanicamente e pneumaticamente (rispettivamente con l?uscita del condotto di aspirazione e con l?ingresso del condotto di eiezione) a un?unit? di trattamento dell?aria 3, 103, la quale dunque ? a sua volta atta a disporsi nella regione posteriore del capo.

L?unit? di trattamento 3, 103 comprende almeno un organo girante 4, 104 con asse di rotazione Z, Y? configurato con adeguata palettatura per promuovere il flusso pneumatico dal condotto di aspirazione al condotto di eiezione, realizzando in pratica un circuito ad anello semichiuso secondo cui l?aria viene aspirata dalla regione nasobuccale, attraversa l?unit? di trattamento, e viene espulsa di nuovo nella suddetta regione. L?unica apertura ? rappresentata dal volume di separazione tra uscita-ingresso dei rispettivi condotti nella regione naso-buccale dell?utilizzatore, volume in cui vi ? una prevalenza di aria trattata/salubre disponibile per l?inspirazione dell?utilizzatore. Tuttavia, per come le luci di ingresso-uscita sono posizionate ? una consistente parte dell?aria trattata emessa dal condotto di eiezione ad essere via via riaspirata dal condotto di aspirazione, e in questo senso si pu? parlare di un circuito che approssima una condizione di semi-chiusura.

L?unit? di trattamento comprende poi il vero e proprio sistema di trattamento/filtraggio 5, 105, di cui si dir? pi? in dettaglio tra breve, e un sistema di energizzazione quale un micro-motore 6, 16 a batteria ricaricabile, per movimentare l?organo girante e alimentare energeticamente il sistema di trattamento/filtraggio. Non sono rappresentati, in quanto di ovvia natura e ovviamente implementabili, i cablaggi, gli switch e in generale quanto genericamente richiesto per assicurare il funzionamento della semplice componentistica elettrica adottata nel dispositivo. Saranno ad esempio e in particolare previsti ovvi mezzi di regolazione o parzializzazione della portata e/o della velocit? del flusso di aria all?interno di un intervento prestabilito per adattare il dispositivo alle proprie esigenze, agenti sul funzionamento del motore e/o sulla sezione dei condotti.

Sempre secondo l?invenzione il sistema di trattamento/filtraggio comprende una camera tubolare 7, 107, ad esempio ma non necessariamente conica o pi? propriamente tronco-conica, definente una superficie laterale interna 7a, 107a, disposta coassialmente all?organo girante, e quindi a sua volta con asse Z, Y? ed evolvente secondo tale asse tra una prima estremit? 7b, 107b, a diametro minore e in comunicazione pneumatica con l?uscita del condotto di aspirazione, e una seconda estremit? 7c, 107c, a diametro maggiore, in comunicazione pneumatica con detto ingresso del condotto di eiezione e intercettata dall?organo girante, quest?ultimo essendo configurato come una girante centrifuga atta a promuovere una circolazione vorticosa entro la camera.

Un serbatoio di acqua 8, 108 comunica con la camera, essendo disposto in prossimit? della prima estremit? 7b, 107b a diametro inferiore. Tale serbatoio ? interessato da mezzi nebulizzatori dell?acqua 9, 109 configurati per promuovere un?emissione di acqua nebulizzata in ingresso alla camera attraverso la prima estremit?, per cui l?acqua nebulizzata viene investita dall?aria da trattare entrante nella camera attraverso la prima estremit?, e per effetto della circolazione vorticosa promossa dalla girante un deposito di acqua che trattiene le particelle inquinanti si forma in adesione sulla superficie laterale interna della camera e tende a tornare nel serbatoio, dal quale potranno essere smaltite periodicamente, con integrazione/sostituzione dell?acqua, grazie a una connessione reversibile tra serbatoio e resto dell?unit?.

Detto questo in termini generali, con riferimento pi? specifico alle opzioni realizzative, e dunque qui alla prima forma realizzativa e alle relative figure da 1 a 7, l?unit? di trattamento 3 si presenta configurata con l?asse Z di rotazione della girante e di sviluppo della camera disposto ortogonalmente al piano XY di sviluppo generale del dispositivo, piano cio? definito dalla giacitura dei condotti e che nell?assetto di utilizzo del dispositivo corrisponde a un piano trasverso del capo. In pratica, in tale assetto di utilizzo e con l?utilizzatore in posizione eretta l?asse Z ? sostanzialmente verticale.

L?unit? di trattamento 3 in questo caso comprende un corpo scatolare 31 di alloggiamento e sostegno delle altre componenti, definito da una porzione inferiore 31a e da una porzione superiore 31b genericamente discoidali, di maggiore sezione per la porzione inferiore, che evolvono con simmetria polare rispetto all?asse Z. I condotti di aspirazione 1 e di eiezione 2 si innestano rispettivamente nella porzione inferiore e nella porzione superiore del corpo con angolazione sostanzialmente tangenziale.

La porzione o voluta inferiore 31a ? chiusa alla base da un diaframma pervio 32, giacente ortogonalmente all?asse Z e su cui si torner? pi? avanti, che separa dunque l?interno del corpo scatolare 31 dal sottostante serbatoio 8, componenti tra i quali pu? vantaggiosamente, come detto, operare una connessione reversibile, ad esempio a vite 32c-8b con adeguate tenute (non mostrate). Sempre la porzione inferiore 31a alloggia centralmente un manicotto 7, ad esempio appunto conico, che materializza la sopra menzionata camera, in modo che la seconda estremit? 7c, in questo caso superiore, risulti adiacente alla porzione o voluta superiore 31b. Attorno al manicotto 7 la porzione inferiore 31a sviluppa un canale toroidale inferiore 33 per la distribuzione dell?aria, immessa dal condotto di aspirazione 1, attorno alla base del manicotto stesso. Quest?ultimo con la sua prima estremit? 7b ? distanziato rispetto al diaframma 32, cos? da creare un passaggio 34 del flusso pneumatico tra il canale toroidale e l?interno del manicotto o camera 7.

La porzione superiore 31b alloggia centralmente la girante centrifuga 4, che come detto intercetta la seconda estremit? 7c del manicotto conico 7, definendo attorno ad essa un canale toroidale superiore 35, per la distribuzione radiale dell?aria e l?indirizzamento verso il condotto di eiezione 2.

Tornando al diaframma pervio 32, nella forma realizzativa illustrata esso presenta un setto principale 32a con una distribuzione di sedi 32c che alloggiano rispettive lamine piezoelettriche porose 9 con cui vantaggiosamente si realizzano i suddetti mezzi nebulizzatori. L?acqua, con questa soluzione realizzativa, viene alimentata alle lamine, che vibrando ad opportuna frequenza si incaricano dell?agitazione, e conseguente diffusione di acqua nebulizzata entro la camera 7 dalla prima estremit? 7b, vantaggiosamente sfruttando il fenomeno della capillarit? attraverso dotti 37 che salgono dall?interno del serbatoio e penetrano il setto 32a opportunamente dotato di fori 32d, al di sotto delle sedi 32c. Tali dotti vengono ad esempio materializzati da corpi di struttura nota, in materiale poroso o spugnoso quale ad esempio acetato di cellulosa che formano piccole canalizzazioni appunto atte a produrre il fenomeno fisico della salita dell?acqua per capillarit?. Al di l? di questa possibile soluzione realizzativa a vibrazione, come detto comunque vantaggiosa per semplicit? ed efficienza, i mezzi nebulizzatori potranno prevedere altri tipi di espedienti atti a produrre equivalente risultato di formazione di un aerosol.

Il diaframma 32 ? completato da un coperchio 32e sovrapposto al setto 32a e che chiude le sedi 32c delle lamine piezoelettriche, recando in loro corrispondenza una prima distribuzione di fori 32f per consentire il passaggio dell?acqua nebulizzata verso la camera. Il coperchio in forma di piatto 32e reca inoltre una seconda distribuzione di fori 32g, che corrispondono a passaggi 32h del setto 32a, entro cui penetrano rispettivi tubi di scarico 36 che si estendono dalla prima estremit? 7b del manicotto conico 7, prima estremit? che ? ripiegata verso l?interno a formare una doccia perimetrale 7d che ha la funzione di raccogliere l?acqua mista a impurit? ricadente lungo la superficie laterale interna 7a, acqua che la comunicazione tra doccia e i tubi di scarico 36 consente di far precipitare nuovamente nel serbatoio.

Il dispositivo pu? ancora essere dotato di altri sistemi di trattamento, quali ad esempio una o pi? strisce di LED a radiazione UVC, in questo caso una striscia inferiore anulare 38a nel serbatoio 8 e una striscia superiore elicoidale 38b attorno al manicotto 7, il tutto per aggiungere appunto un?azione germicida che come ? noto pu? essere svolta dal suddetto tipo di radiazione, opportunamente regolata.

Il dispositivo sin qui descritto opera dunque nella seguente maniera, con particolare riferimento alle figure 4 e 6 nelle quali le frecce schematizzano i flussi di aria e acqua. Una volta indossato sul capo e sistemati i condotti la luce di uscita 2a del condotto di eiezione 2 e quella di ingresso 1a del condotto di aspirazione 1 vengono a trovarsi nella regione naso-buccale, delimitando un volume di scambio V che ? interessato dall?azione pneumatica del dispositivo e che rappresenta appunto un volume di scambio d?aria, in quanto prospiciente le cavit? di respirazione, investito dall?attivit? di inspirazione ed espirazione dell?utilizzatore.

Durante l?inspirazione, il flusso in ingresso attinto dal volume V viene reintegrato da aria proveniente dall?ambiente circostante. Durante la fase di espirazione, il respiro va ad unirsi al flusso in ingresso al dispositivo. In questo modo il dispositivo si trova a processare e purificare ripetutamente una consistente massa d?aria, comprendente la stessa aria espirata, incrementandone il grado di pulizia.

Seguendo il percorso dell?aria da trattare, comprendente inquinanti sotto forma di particolato, ceneri, sostanze volatili in sospensione ecc., percorso come detto promosso dalla girante 4, l?aria entra quindi nel condotto di aspirazione 1 attraverso l?ingresso o luce di ingresso di aspirazione 1a (frecce A di figura 4) e giunge al canale toroidale inferiore 33 della porzione inferiore, distribuendosi alla base del manicotto 7 e venendo richiamata assialmente all?interno di esso attraverso la prima estremit? 7b di esso (frecce B di figura 6). Qui l?aria investe l?emissione di acqua nebulizzata che sale dal diaframma 32 per effetto della vibrazione delle lamine piezoelettriche 9 (schematizzata dalle regioni coniche C di figura 6 e figura 7). L?azione della vorticosit? indotta dalla girante in aspirazione sulla miscela di aria e particelle/pulviscolo inquinante favorisce l?aggregazione di tali particelle in sospensione con le micro-gocce di acqua prodotte dalle lamine. Questa mistura viene richiamata verso la girante entro la camera definita dal manicotto e lungo l?asse di essa con una circolazione vorticosa (la cui componente assiale ? rappresentata dalle frecce D di figura 6).

Avvicinandosi alla seconda estremit? 7c della camera 7 il flusso vorticoso assume una componente fortemente centrifuga (frecce E della stessa figura 6). L?andamento di velocit? tangenziale della miscela cresce infatti all?avvicinarsi alla bocca della girante, di conseguenza aumenta l?effetto centrifugo. In prossimit? della bocca della girante 4, le gocce ed il materiale inglobato tendono cos? a depositarsi sulla superficie laterale interna 7a, mentre l?aria entra nei vani della palettatura girante.

Per via della forma a diametro divergente della superficie, e del gradiente di pressione che si genera nella camera, questo deposito sostanzialmente liquido tende a scendere verso la prima estremit? 7b e da essa raccogliendosi nella doccia 7d e attraverso i tubi di scarico 36 (frecce F di figura 6) si deposita sul fondo del serbatoio 8 dove dunque si accumula anche la componente inquinante sottratta al flusso pneumatico. Le impurit? raccolte nel serbatoio, dove si sedimentano sul fondo, possono essere asportate svitando il serbatoio, operazione con cui si andr? anche via via a reintegrare l?acqua consumata. L?aria trattata si distribuisce a valle della girante nel canale toroidale superiore 35 e da esso nel condotto di eiezione 2 (frecce G di figura 4) per afferire nuovamente al volume di scambio V esternamente al dispositivo, investendo lateralmente la bocca e il naso dell?utilizzatore, che beneficer? dell?inspirazione di aria in massima parte trattata e purificata.

Il dispositivo garantisce cos? un continuo afflusso di aria, che annulla ogni problematica legata a fenomeni di ipossia indotti dalle maschere a filtro tradizionale. Il flusso continuo circolare consente di (ri)trattare pi? volte elevati quantitativi di aria (la percentuale di aria gi? trattata pu? arrivare all?85-90% dell?aria via via aspirata), consentendo di incrementare il livello di purificazione dell?aria. La configurazione del dispositivo consente di lasciare sgombra la parte frontale del viso, garantendo un assoluto beneficio in termini relazionali/sociali. Dimensionando opportunamente la girante e le sezioni di passaggio del circuito pneumatico si potr? assicurare un apporto di volume di aria emessa e trattata ridondante (fino a 60 litri aria/min) ed una velocit? di scorrimento elevata (ad esempio di circa 10 m/s), requisiti che assicurano la massima qualit? all?aria che l?utilizzatore va ad inspirare.

Nel serbatoio di acqua possono essere disciolte appropriate sostanze aromatiche o al limite medicamentose, che una volta nebulizzate vengono respirate dall?utilizzatore arrecando ulteriori benefici. Pi? in generale, ? opportuno precisare che parlando di acqua si ? inteso indicare il liquido tendenzialmente pi? idoneo all?impiego, senza per? escludere che altre sostanze liquide possano essere utilizzate nella misura in cui atte ad assicurare il funzionamento del dispositivo.

Evidentemente il dispositivo non necessita di filtri che necessitano di essere sostituiti periodicamente, una volta raggiunta la loro saturazione. L?utilizzo di acqua (preferibilmente distillata) per operare la filtrazione non ha alcun impatto ambientale e richiede il semplice reintegro della stessa dopo un certo numero di ore, a seconda delle condizioni di utilizzo.

I condotti sono realizzati completamente o parzialmente in materiale o tecnologia atta a fornir loro adeguata resilienza, eventualmente anche con una certa elasticit?, cos? da assicurare da un lato la deformabilit? necessaria all?indossamento, e dall?altro capacit? adattative alla fisionomia dell?utilizzatore e contestualmente un indossamento che sia stabile e allo stesso tempo comodo. Non si esclude peraltro che il dispositivo possa essere equipaggiato con accessori o ausili per accrescere ulteriormente comodit? e stabilit?, ad esempio imbottiture, lacci di sostegno al capo e simili. Parimenti, la configurazione concettuale del dispositivo potrebbe essere integrata in strutture pi? avvolgenti (caschetti o simili).

La realizzazione dell?unit? di trattamento pu? facilmente essere realizzata con componenti smontabili, per facilitare il lavaggio con acqua corrente e idonei detergenti per rimuovere qualunque impurit? eventualmente rimasta nei condotti, prima di un successivo utilizzo. L?adozione della tecnologia a LED UVC perfeziona funzionalit? di sterilizzazione per combattere microorganismi e virus potenzialmente pericolosi per la salute umana.

La batteria di alimentazione per fornire una adeguata autonomia al motore, ai mezzi nebulizzatori ed agli eventuali mezzi LED UVC pu? essere di tipo ricaricabile in base a tecnologie standard ad esempio a mezzo di un connettore USB. Il motore pu? essere un semplice micromotore 6V atto a generare ad esempio velocit? di rotazione della girante di 12/13000 rpm.

L?esperto del ramo non avr? inoltre difficolt? a implementare eventuale sensoristica in grado di monitorare in tempo reale la qualit? dell?aria trattata, il riempimento del serbatoio, e altri parametri di controllo del dispositivo. Tale sensoristica potr? eventualmente dialogare, dotando il dispositivo di appropriata componentistica elettronica e di comunicazione, con una applicazione dedicata sviluppata per lo smartphone, cos? da gestire il dispositivo tramite l?applicazione stessa, come anche monitorare i parametri personali relativi ad esempio ai coefficienti respiratori. La condivisione in rete di determinati dati rilevati, previa autorizzazione da parte degli utenti, potr? anche consentire la realizzazione, in tempo reale, di mappature della qualit? dell?aria in una regione definita.

Al di l? di quanto descritto per la prima forma realizzativa, ? chiaro che l?invenzione potr? essere messa in pratica con soluzioni costruttive diverse. Tra queste, in una seconda forma realizzativa, oggetto specifico delle figure da 8 a 11 alle quali si fa di seguito riferimento, nell?unit? di trattamento 103 l?asse comune della girante e della camera, indicato in questo caso con Y?, si presenta come giacente sul piano X?Y? di sviluppo generale del dispositivo come sopra gi? definito, o comunque parallelo ad esso. In pratica, nell?assetto di utilizzo e con l?utilizzatore in posizione eretta l?asse Y? ? sostanzialmente orizzontale e orientato nella direzione di lateralit?.

La prima estremit? di diametro minore 107b e la seconda estremit? 107c di diametro maggiore della camera 107 (definente la superficie interna 107a) risultano quindi orientate, sempre a dispositivo indossato, su rispettivi lati del capo dell?utilizzatore, e i condotti di aspirazione 101 e di eiezione 102 vi afferiscono con angolazione sostanzialmente (co)assiale. Di conseguenza, il flusso pneumatico si sviluppa con componente principale che si mantiene fondamentalmente assiale.

Da tale differente configurazione discendono alcune peculiarit? di questa forma realizzativa.

Per quanto riguarda la funzionalit? di agitazione/alimentazione del liquido, si prevede in questo caso, tra l?uscita 101b del canale di aspirazione e la prima estremit? 107b della camera 107, un collettore tubolare cilindrico 131 di ingresso nella camera, di diametro interno sostanzialmente corrispondente a quello della camera 107 alla prima estremit? 107b. Sulla superficie interna del collettore 131 sono definite sedi 132 che ospitano rispettive lamine piezoelettriche 109, a cui l?acqua viene alimentata da dotti capillari 137a, 137b, 137c che si estendono tra rispettive sedi 132 e un serbatoio 108 qui configurato come un?espansione radiale del collettore nella zona inferiore (cio? che risulta disposta in basso a dispositivo indossato). A tal fine i dotti hanno in questo caso sviluppi differenti, un primo dotto 137a che alimenta liquido alla lamina pi? lontana dal serbatoio avendo in particolare uno sviluppo allungato ed arcuato secondo la circonferenza del collettore su cui ? previsto allo scopo un?appropriata nervatura 131a, e altri due dotti 137b, 137c di conduzione a lamine pi? prossime al serbatoio e andamento sostanzialmente radiale.

L?espansione radiale inferiore che come detto forma il serbatoio 108 pu? vantaggiosamente presentare sul fondo un alveolo 108a in cui si favorisce la raccolta delle impurit?.

Passando alla zona di uscita del flusso pneumatico purificato, un collettore di uscita 139 dalla camera ? disposto tra la seconda estremit? 107c della camera e l?ingresso 102b del condotto di eiezione 102, e comprende, in successione seguendo l?andamento assiale del flusso pneumatico un segmento cilindrico 139b immediatamente a valle della camera, con diametro corrispondente a quello di quest?ultima alla seconda estremit?, e un segmento conico 139c che restringe la sezione di passaggio fino a quella del condotto di eiezione.

Pi? precisamente il segmento cilindrico 139b si unisce alla camera 107 mediante una coppa di raccordo 139c nella quale alloggia centralmente la girante centrifuga 104 e che definisce perifericamente un canale toroidale 135a per la distribuzione e l?indirizzamento dell?aria in uscita. A valle della girante, e quindi nel segmento cilindrico 139b propriamente detto, si trova un rotore 110 trascinato in rotazione assieme alla girante 104 ed evidentemente coassialmente con essa. Il rotore 110 ? configurato con una palettatura assiale per promuovere ulteriormente il flusso dal canale toroidale 135a in direzione assiale, ed immetterlo in un?intercapedine anulare 135b che sempre all?interno del segmento cilindrico 139b circonda un vano di alloggio per il motore 106 (schematicamente rappresentato nelle sole figure 10 e 11). Per convogliare la circolazione in senso assiale tra girante e rotore ? tendenzialmente utile un elemento statorico, qui non rappresentato, in base a quanto ovvio per l?esperto del ramo.

Il segmento conico 139c ha infine il compito di convogliare il flusso pneumatico fino all?ingresso 102b del condotto di eiezione 102. Anche in questa forma realizzativa sono o possono essere previste strisce di LED a radiazione UV, nella forma di una prima una striscia ad arco 138a nel serbatoio 8 e una striscia superiore elicoidale 138b attorno al manicotto 107. Nei disegni di questa forma realizzativa ? infine esemplificata un?evoluzione dei condotti che prevede, come sopra gi? prospettato in generale ed evidentemente utilizzabile anche nel contesto della prima forma realizzativa, almeno tratti centrali resilienti, deformabili o snodabili per migliorare l?adattamento al capo dell?utilizzatore, ed ? inoltre anche rappresentato un filtro a rete 111 che pu? intercettare l?ingresso 101a del condotto di aspirazione.

Andando anche in questo caso a seguire il percorso dell?aria da trattare, questa entra quindi nel condotto di aspirazione 101 frecce A? di figura 10) e giunge direttamente in direzione assiale alla base del manicotto 107, venendo richiamata assialmente all?interno di esso attraverso la prima estremit? 107b di esso (frecce B? di figura 10 e figura 11). Qui l?aria investe l?acqua nebulizzata dalle lamine piezoelettriche 109 (regione conica C? in figura 11). Di nuovo, ? la vorticosit? indotta dalla girante a favorire l?aggregazione delle particelle in sospensione con le micro-gocce di acqua prodotte dalle lamine. Questa mistura viene richiamata verso la girante entro la camera e lungo l?asse di essa con una circolazione vorticosa (la cui componente assiale ? rappresentata dalle frecce D? di figura 11).

Verso la seconda estremit? 107c della camera 107 la componente centrifuga (frecce E?) del flusso spinge le gocce ed il materiale inglobato a depositarsi sulla superficie laterale interna 107a, mentre l?aria entra nei vani della girante. ? principalmente il gradiente di pressione generato nella camera divergente a promuovere in questo caso il richiamo del deposito liquido verso la prima estremit? 107b e l?accumulo nel serbatoio 108 (frecce F?)

L?aria trattata si distribuisce a valle della girante nel canale toroidale 135a e da esso attraverso la palettatura del rotore assiale 110 nell?intercapedine 135b del segmento cilindrico del collettore 139, sempre con direzionamento assiale indicato dalle frecce G?, per poi essere convogliata nel segmento conico 139c (frecce H?) e quindi entrare nel condotto di eiezione 102 (frecce I?).

Anche questa seconda forma realizzativa non esaurisce comunque le opzioni costruttive secondo cui la presente invenzione potr? trovare pratica attuazione. Per quando essa sia stata fin qui descritta con riferimento a forme preferite di realizzazione, ? dunque da intendersi che possano esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, come definito dall?ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Dispositivo indossabile di trattamento dell?aria a struttura genericamente anulare configurata per l?indossamento sul capo di un utilizzatore lasciandone sostanzialmente libero il volto, il dispositivo comprendendo:

- almeno un condotto (1) di aspirazione dell?aria, evolvente tra un ingresso (1a) di aspirazione di aria da trattare contenente in sospensione particelle inquinanti, atto a disporsi in prossimit? di una regione naso-buccale dell?utilizzatore, e un?uscita (1b) di aria atta a disporsi in una regione posteriore del capo dell?utilizzatore;

- almeno un condotto (2) di eiezione dell?aria, evolvente tra un?uscita (2a) di eiezione di aria trattata, atta a disporsi in prossimit? della regione naso-buccale dell?utilizzatore, e un ingresso (2b) atto a disporsi nella regione posteriore del capo dell?utilizzatore;

- un?unit? (3) di trattamento dell?aria connessa a detti condotti (1, 2) e in comunicazione pneumatica con essi tra detta uscita (1b) di detto condotto di aspirazione (1) e detto ingresso (2b) di detto condotto di eiezione (2), detta unit? (3) essendo atta a disporsi nella regione posteriore del capo dell?utilizzatore e comprendendo: mezzi di propulsione del flusso pneumatico da detto condotto di aspirazione (1) a detto condotto di eiezione (2), comprendenti almeno un organo girante (4); mezzi (5) di trattamento dell?aria configurati per ricevere aria da trattare da detta uscita (1b) del condotto di aspirazione (1), e restituire aria trattata verso detto ingresso (2b) del condotto di eiezione (2); e mezzi di energizzazione (6) di detti mezzi di propulsione e di detti mezzi (5) di trattamento dell?aria;

in cui detti mezzi (5) di trattamento comprendono:

- una camera tubolare (7) definente una superficie laterale interna (7a) della camera ed evolvente secondo un asse (Z) della camera tra una prima estremit? (7b), a diametro minore e in comunicazione pneumatica con detta uscita (1b) del condotto di aspirazione (1), e una seconda estremit? (7c), a diametro maggiore, in comunicazione pneumatica con detto ingresso (2b) del condotto di eiezione (2) e intercettata da detto organo girante (4), quest?ultimo essendo supportato coassialmente alla camera e configurato come una girante centrifuga atta a promuovere una circolazione vorticosa entro detta camera (7); - un serbatoio di acqua (8) comunicante con detta camera tubolare (7) e disposto in prossimit? di detta prima estremit? (7b);

- mezzi nebulizzatori (9) associati a detto serbatoio, configurati per promuovere un?emissione di acqua nebulizzata in ingresso a detta camera (7) attraverso detta prima estremit? (7b), per cui:

detta emissione di acqua nebulizzata viene investita dall?aria da trattare entrante nella camera (7) da detta prima estremit? (7b), e per effetto della circolazione vorticosa promossa da detta girante (4) un deposito di acqua che trattiene dette particelle inquinanti si forma in adesione su detta superficie laterale interna (7a) di detta camera (7) e tende a ritornare in detto serbatoio (8).

2. Il dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detta camera (7) ha una forma tronco-conica.

3. Il dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detti mezzi nebulizzatori comprendono una o pi? lamine piezoelettriche (9).

4. Il dispositivo secondo la rivendicazione 3, in cui detta una o pi? lamine piezoelettriche sono realizzate in materiale poroso, detti mezzi nebulizzatori comprendendo inoltre dotti capillari (37) estendentisi tra detto serbatoio (8) e dette lamine (9) per alimentare l?acqua dal serbatoio (8) alle lamine (9).

5. Il dispositivo secondo la rivendicazione 4, in cui detti dotti capillari (37) sono forniti da uno o pi? corpi in materiale poroso o spugnoso.

6. Il dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente uno o pi? LED a radiazione UVC atti a svolgere un?azione germicida sull?acqua almeno in detto serbatoio.

7. Il dispositivo secondo la rivendicazione 6, comprendente almeno una prima striscia dl LED (38a) disposta al livello di detto serbatoio e una seconda striscia di LED elicoidale (38b) evolvente attorno detta camera (7).

8. Il dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti condotti (1, 2) comprendono uno o pi? tratti resilienti, deformabili o snodabili per migliorare l?adattamento al capo dell?utilizzatore.

9. Il dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un condotto di aspirazione (1) e un condotto di eiezione (2) che giacciono sostanzialmente su un piano di sviluppo generale del dispositivo (X, Y), il quale nell?assetto di utilizzo del dispositivo corrisponde a un piano trasverso del capo dell?utilizzatore.

10. Il dispositivo secondo la rivendicazione 9, in cui detta camera (7) ? disposta con detto asse (Z) della camera ortogonale a detto piano (X, Y) di sviluppo generale del dispositivo.

11. Il dispositivo secondo la rivendicazione 10, in cui detta unit? di trattamento comprende un corpo scatolare di alloggiamento (31) definito da una porzione inferiore (31a) e da una porzione superiore (31b) genericamente discoidali che evolvono con simmetria sostanzialmente polare rispetto a detto asse (Z) della camera, i condotti di aspirazione (1) e di eiezione (2) innestandosi rispettivamente in detta porzione inferiore (31a) e in detta porzione superiore (31b) del corpo (31) con angolazione sostanzialmente tangenziale, detta camera (7) essendo formata da un manicotto alloggiato in detta porzione inferiore (31a) in modo che detta seconda estremit? (7c) risulti adiacente a detta porzione superiore (31b), detta porzione inferiore (31a) essendo chiusa alla base da un diaframma pervio (32) di supporto di detti mezzi nebulizzatori (9), che separa l?interno del corpo scatolare (31) da detto serbatoio (8), detta pozione inferiore (31a) sviluppando un canale toroidale inferiore (33) per la distribuzione dell?aria, immessa dal condotto di aspirazione (1), attorno alla base del manicotto (7) e verso l?interno della camera attraverso un passaggio tra la prima estremit? (7b) della camera e detto diaframma (32), detta porzione superiore (31b) supportando detti mezzi di energizzazione (6), alloggiando centralmente detta girante (4) e formando attorno ad essa un canale toroidale superiore (35) per la distribuzione radiale dell?aria e l?indirizzamento verso il condotto di eiezione (2).

12. Il dispositivo secondo la rivendicazione 11, quando dipendente dalla rivendicazione 4, in cui detto diaframma pervio (32) prevede una distribuzione di sedi (32c) per ospitare dette lamine piezoelettriche (9), e una distribuzione di fori (32d, 32f, 32g, 32h) per detti dotti capillari (37) e per tubi di scarico (36) che si estendono dalla prima estremit? (7b) del manicotto, ripiegata verso l?interno a formare una doccia perimetrale (7d) atta a raccogliere l?acqua mista a impurit? ricadente lungo la superficie laterale interna (7a) della camera (7).

13. Il dispositivo secondo la rivendicazione 9, in cui detta camera (7) ? disposta con detto asse della camera (Z?) parallelo a, o giacente su, detto piano di sviluppo generale del dispositivo (X?, Y?).

14. Il dispositivo secondo la rivendicazione 13 quando dipendente dalla rivendicazione 4, in cui tra detta uscita del canale di aspirazione (101b) e detta prima estremit? (107b) della camera (107) ? previsto un collettore tubolare (131) di ingresso nella camera, di diametro interno sostanzialmente corrispondente a quello della camera (107) alla prima estremit? (107b), sulla superficie interna del collettore essendo definite sedi (132) che ospitano rispettive lamine piezoelettriche (109), a cui l?acqua viene alimentata da detti dotti capillari (137, 137b, 137c) che si estendono tra rispettive sedi (132) e detto serbatoio (108) configurato come un?espansione radiale del collettore in una zona inferiore.

15. Il dispositivo secondo la rivendicazione 14, in cui detta espansione radiale che forma detto serbatoio (108) presenta sul fondo un alveolo (108a) in cui si favorisce la raccolta delle impurit?.

16. Il dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 15, in cui un collettore (139) di uscita dalla camera (107) ? disposto tra la seconda estremit? (107c) della camera e detto ingresso (102b) del condotto di eiezione (102), e comprende, in successione seguendo l?andamento assiale del flusso pneumatico, un segmento cilindrico (139b) immediatamente a valle della camera (107), con diametro corrispondente a quello di quest?ultima alla seconda estremit? (107c), e un segmento conico (139c) che restringe la sezione di passaggio dell?aria fino a quella del condotto di eiezione (102), detto segmento cilindrico (139b) unendosi alla camera (107) mediante una coppa di raccordo (139a) nella quale alloggia centralmente detta girante centrifuga (104) e che definisce perifericamente un canale toroidale (135a) per la distribuzione e l?indirizzamento dell?aria in uscita, a valle di detta girante (104), e quindi verso il segmento cilindrico (139b), in quest?ultimo essendo disposto un rotore (110) trascinato in rotazione assieme a detta girante (104) e configurato con una palettatura assiale per promuovere ulteriormente il flusso da detto canale toroidale (135a) in direzione assiale, ed immetterlo in un?intercapedine anulare (135b) che sempre all?interno del segmento cilindrico (139b) circonda un vano di alloggio per detti mezzi di energizzazione (106).

17. Il dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno detto serbatoio (8) ? supportato in modo smontabile dal resto del dispositivo.

18. Il dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di energizzazione comprendono un motore (6) e mezzi a batteria ricaricabili.