IT202100027974A1 - Dispositivo per la rilevazione di batteri nell'aria - Google Patents

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Description

DISPOSITIVO PER LA RILEVAZIONE DI BATTERI NELL?ARIA
DESCRIZIONE
SETTORE DELL?INVENZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo per rilevare la presenza di batteri o virus in un campione di aria ambiente. Il dispositivo specificatamente sfrutta la fluorescenza dei batteri/virus per consentirne l?individuazione.
BACKGROUND
La problematica di riuscire a rilevare la presenza di batteri e virus, da sempre sentita nei pi? disparati ambiti tecnici (alimentare, sanitario, ecc.), ? divenuta estremamente attuale.
Infatti, in molti ambienti ? presente una elevata carica batterica o virale, come ad esempio nelle corsie ospedaliere e/o nei reparti di rianimazione. Detto problema ? sentito anche a livello domestico, con riferimento alla presenza di pazienti in quarantena o in condizioni patologiche che non richiedano ospedalizzazione.
Pertanto, rilevare la carica batterica e/o virale presente nell?aria ambiente diventa fondamentale sia come dato in s? stesso, sia per determinare la necessit? di una sanificazione dell?ambiente stesso.
Difatti, microrganismi aerodiffusi, alla stregua di altri agenti chimici, possono avere effetti nocivi per la salute umana. Questi essi vengono aerotrasportati sotto forma di bio-aerosol, legati a polvere e particelle, con conseguente rischio di esposizione per via inalatoria, oltre che per contatto con superfici o oggetti contaminati.
Per questo motivo, si rende necessario valutare la contaminazione ambientale da microrganismi. Tale valutazione ? inoltre fondamentale per procedere ad una corretta sanificazione dell?aria contaminata.
La prevenzione e la protezione dagli agenti biologici vengono inoltre trattate a livello normativo dal D. Lgs 81/08 al titolo X.
Attualmente, sono disponibili rivelatori di batteri configurati come apparati da laboratorio, che effettuano analisi batteriche su diversi tipi di materiali, allo sato liquido o solido, quali ad esempio campioni di acqua, alimenti o terreno.
Questi apparati, tuttavia, presentano dei limiti importanti.
In primo luogo, non presentano la funzionalit? di poter rilevare batteri in un campione di aria. Inoltre, non consentono di visualizzare complessivamente la flora batterica presente, n? tanto meno di effettuare il rilievo in modo automatico e fornire segnali impiegabili come dati a lettura immediata.
SOMMARIO
Il problema tecnico posto e risolto dalla presente invenzione ? pertanto quello di fornire un dispositivo per la rilevazione di batteri e/o virus in un campione di aria ambiente, che consenta di ovviare alle problematiche sopra menzionate con riferimento alla tecnica nota.
Ci? ? ottenuto attraverso un dispositivo secondo la rivendicazione indipendente 1. Inoltre, oggetto della presente invenzione ? un sistema di sanificazione dell?aria ambiente comprendente il suddetto dispositivo di rilevazione di batteri, secondo l?ulteriore rivendicazione indipendente 10.
Caratteristiche secondarie e forme di realizzazione particolari degli oggetti della presente invenzione sono definite nelle rivendicazioni dipendenti.
Il dispositivo per la rilevazione di batteri qui proposto ? configurato per rilevare e quantificare la presenza di virus e/o batteri gram positivi e gram negativi in un campione di aria ambiente.
Per raggiungere tale fine, si ? studiato un dispositivo automatico che permetta il rilevamento descritto e che fornisca un segnale elettronico atto a permettere direttamente la lettura complessiva della flora batterica/virale presente o a comandare un sanificatore, anch?esso controllato elettronicamente tramite microprocessore.
Altri vantaggi, caratteristiche e le modalit? di impiego della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione, presentate a scopo esemplificativo e non limitativo DESCRIZIONE BREVE DELLE FIGURE
Nella descrizione seguente, verr? fatto riferimento alle Figure allegate, in cui: ? la Figura 1 mostra uno schema a blocchi di una forma di realizzazione preferita di un dispositivo per la rilevazione di batteri e/o virus in un campione di aria ambiente in accordo alla presente invenzione; e
? la Figura 2 mostra uno schema a blocchi di una forma di realizzazione preferita di un sistema di sanificazione di aria ambiente in accordo alla presente invenzione.
Le Figure su indicate sono da intendersi a fini esclusivamente esemplificativi e non limitativi.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE
Con riferimento alla Figura 1, una forma di realizzazione preferita di un dispositivo per la rilevazione di batteri e/o virus secondo la presente invenzione ? denotata con il numero di riferimento 10.
Il dispositivo 10 ? configurato per rilevare e quantificare la presenza di batteri (gram positivi e/o gram negativi) e/o virus in un campione di aria ambiente. Facendo riferimento allo schema a blocchi riportato nella Figura 1, il dispositivo 10 comprende sostanzialmente un gruppo di aspirazione dell?aria ambiente da analizzare collegato ad una camera di rilevazione.
Il gruppo di aspirazione include una pompa 1 ad aria aspirante, configurata per effettuare il campionamento attivo di aria prelavata nell?ambiente in cui il dispositivo 10 stesso ? installato. Preferibilmente, la pompa 1 presenta una portata di aspirazione compresa tra 4 e 6 metri<3>/h (in particolare, 5 metri<3>/h) e pressione da 1 a 5 atmosfere (in particolare, 2 atmosfere).
Il gruppo di aspirazione comprende una regione o sezione di ingresso IA dell?aria aspirata dalla pompa 1, in corrispondenza di cui sono preferibilmente installati mezzi di filtraggio per le micro-polveri, per evitare che tali impurit? accedano all?interno del dispositivo 10.
L?azione della pompa 1 aspirante ? tale che l?aria prelevata - e preferibilmente microfiltrata - ? inviata alla camera di rilevazione. La camera di rilevazione presenta una porzione superiore, ad esempio una calotta a forma preferibilmente emisferica, o piramidale, o tronco-piramidale, accoppiata a tenuta, ma reversibilmente, con una corrispondente parete di fondo, che pu? presentare pianta circolare o poligonale (ad esempio quadrata), in funzione della geometria della calotta.
La parete di fondo supporta almeno un filtro 2 per l?intercettazione dei virus/batteri, che pu? essere sostituito dopo l?analisi del campione aria mediante rimozione della parete di fondo della camera di rilevazione.
In accordo a forme di realizzazione preferite del dispositivo 10 secondo la presente invenzione, la parete di fondo pu? essere configurata per supportare una pluralit? di filtri (o meglio un array di filtri) per l?intercettazione dei virus/batteri, preferibilmente quattro filtri. In tal caso, la parete di fondo pu? presentare una conformazione non unitaria e/o una superficie per il supporto dei filtri non continua, bens? pu? essere suddivisa, o comprendere, un rispettivo elemento di fondo per ciascuno filtro. Tale elemento di fondo pu? essere configurato come una vaschetta di contenimento del filtro, e gli elementi di fondo possono essere realizzati in maniera da non risultare non direttamente collegati tra loro.
Ci? che viene riportato a seguire in merito ad un singolo filtro 2 ed alla corrispondente parete di fondo della specifica forma di realizzazione qui descritta, si intende applicabile rispettivamente anche gli eventuali ulteriori filtri presenti e alla corrispondente parete di fondo (o ai corrispondenti elementi di fondo).
La porzione superiore della calotta reca almeno un?apertura di accesso per l?ingresso del campione di aria aspirata dalla pompa 1, preferibilmente disposto in posizione centrale, ad esempio in corrispondenza dell?apice della calotta. Il filtro 2 reca una superficie operativa affacciata sulla corrente d?aria in ingresso alla camera di rilevazione, la quale superficie operativa preferibilmente presenta il medesimo ingombro della parete di fondo.
In accordo ad una variante preferita, il filtro 2 ? costituito da una compressa di cotone idrofilo, ad esempio di forma discoidale e a pianta circolare quando la camera di rilevazione ? a pianta circolare, di diametro variabile preferibilmente da 2 a 8 cm (tipicamente pari a 5 cm). Con riferimento a forme di realizzazione preferite, il filtro 2 presenta invece pianta quadrata ad esempio quando la parete di fondo ? a pianta quadrata.
La parete di fondo che supporta il filtro 2 ? preferibilmente metallica, e come anticipato presenta un?area corrispondente a quella della compressa di cotone. La parete di fondo ? inoltre provvista di una pluralit? di fori passanti per consentire il deflusso dell?aria che investe il filtro 2, affinch? esca fuori dalla camera di rilevazione dopo aver attraversato il filtro 2. Preferibilmente, il diametro dei fori per il passaggio dell?aria pu? essere compreso tra 7 e 9 mm (tipicamente pari a 8 mm).
La superficie operativa del filtro 2 ? configurata per raccogliere la componente umida dell?aria, che contiene batteri e virus associati alle particelle di acqua. Al fine di ottenere o favorire la condensazione di tale componente umida, sono preferibilmente previsti mezzi di raffreddamento 8 configurati per raffreddare il filtro 2, in particolare per abbassare la temperatura della superficie operativa. In accordo ad una variante preferita, i mezzi di raffreddamento 8 comprendono una cella di Peltier disposta in maniera tale da prelevare calore dal filtro 2. Il raffreddamento del filtro 2 causa (o migliora, velocizzandola) la condensazione della componente liquida contenuta nell?aria aspirata che passa attraverso il filtro 2. Inoltre, il dispositivo 10 pu? comprendere dispositivi di rilevazione della temperatura della superficie operativa del filtro 2. Preferibilmente, il dispositivo 10 inoltre comprende un?unit? di controllo 6, ad esempio un microprocessore, che controlla la temperatura del filtro 2? (naturalmente, si intende la temperatura della superficie operativa) mediante tali dispositivi e regola di conseguenza l?azionamento dei mezzi di raffreddamento 8, in modo che la temperatura del filtro 2 venga mantenuta costante, o comunque entro un range operativo predeterminato che consenta la condensazione della componente umida dell?aria. Preferibilmente, il filtro 2 viene mantenuto ad una temperatura di 1?C, o comunque entro un range compreso tra 5?C e -5?C.
Il dispositivo 10 comprende inoltre mezzi di erogazione 3 di una sostanza che rende colorati, luminosi o fluorescenti i batteri e/o virus. I mezzi di erogazione 3 sono configurati per fornire tale sostanza in corrispondenza della superficie operativa del filtro 2, in maniera tale da interagire con la componente liquida condensata ivi localizzata.
In accordo alle varianti del dispositivo che presentano una pluralit? di filtri, la configurazione ? tale che preferibilmente almeno uno di tali filtri non sia irrorato dalla sostanza per la rilevazione in loco della carica batterica/virale. In altre parole, il dispositivo pu? comprendere una pluralit? di mezzi di erogazione 3, ciascuno associato ad un rispettivo filtro tranne almeno uno, oppure mezzi di erogazione configurati per erogare la sostanza in corrispondenza di tutti i filtri tranne almeno uno.
Ad esempio, in una variante che presenti quattro filtri, uno di questi non ? associato o esposto a mezzi di erogazione 3.
La non irrorazione di almeno un filtro consente di poter conservare inalterata la carica batterica/virale raccolta su di esso, per poterla poi analizzare ad esempio in una struttura remota rispetto al dispositivo, a seguito dell?estrazione di tale almeno un filtro dal dispositivo. Pertanto, tale variante del dispositivo consente di effettuare successivamente analisi qualitative dei batteri/virus prelevati dal campione di aria aspirata.
I mezzi di erogazione 3 possono comprendere ad esempio degli ugelli per spruzzare la superficie operativa del filtro 2 con la suddetta sostanza, che protrudono entro la camera interna mediante opportune aperture realizzate sulla porzione superiore di quest?ultima. In accordo ad una variante preferita, i mezzi di erogazione 3 comprendono un sistema Venturi (che prevede la combinazione di una pompa elettronica con uno spruzzatore a flusso d?aria). Naturalmente, i mezzi di erogazione 3 sono fluidicamente connessi ad un serbatoio 31 da cui attingono la sostanza per la rilevazione, tale serbatoio 31 potendo anche essere previsto come integrato nei mezzi di erogazione 3 stessi.
La sostanza impiegata per la rilevazione pu? variare in funzione dello specifico tipo di batteri o virus da individuare, e pu? essere qualsiasi sostanza causi la manifestazione di una specifica colorazione, fluorescenza, brillantezza o altra particolare caratteristica di luminescenza.
Ad esempio, ? prevedibile l?impiego di un colorante fluorescente a base di acido nucleico tipo il SYTOTM BC, noto per rendere fluorescenti batteri e virus. I fluorocromi molecolari (es. SYTOTM BC, B - 7277) sono dei coloranti di acido nucleico ad alta affinit?, che penetrano facilmente sia su batteri gram positivi che gram negativi; il risultato ? un segnale fluorescente verde o arancio, secondo il colorante utilizzato, eccezionalmente brillante, se illuminato con luce UV della giusta lunghezza d?onda, che indica la presenza dei batteri.
Si riporta che un test effettuato con l?acido nucleico SYTO<TM >BC su batteri ?Bacillus Cereus? gram positivi ha dato esito positivo, in quanto la fluorescenza indotta nei batteri era chiaramente visibile utilizzando una lampada ultravioletta a lunghezza d?onda di soli 250 nm.
Il dispositivo 10 ulteriormente comprende mezzi di rilevazione dei batteri/virus, resi fluorescenti, che includono un sensore fotoelettrico 5 (ad esempio un sensore Allen-Bradley o una microtelecamera anche dotata di ottico ingrandente scelto tra 20 e 1000 X), configurato per generare un segnale elettrico corrispondente alla luminescenza complessiva rilevata sulla superficie operativa del filtro 2, ed inviarlo all?unit? di controllo 6. Inoltre, i mezzi di rilevazione possono comprendere dispositivi di illuminazione 4 preferibilmente ultravioletta, ad esempio LED UV o lampada a luce di Wood, configurati per illuminare la superficie operativa del filtro 2, evidenziando ulteriormente la flora batterica o i virus ivi presenti e gi? trattati con la sostanza per la rilevazione, migliorando l?operativit? del sensore fotoelettrico 5.
L?unita di controllo ? configurata per elaborare il segnale elettrico e, in funzione del suo valore, generare un corrispondente segnale digitale contenente l?informazione relativa alla quantit? rilevata di batteri/virus. Il segnale pu? essere utilizzato per la lettura diretta di tale informazione su uno schermo 7 incorporato nel dispositivo 10 stesso e connesso all?unit? di controllo 6, o trasmesso a dispositivi esterni mediante mezzi di trasmissione US ricompresi nella medesima unit? di controllo 6, quali ad esempio un visore o il microprocessore di un dispositivo sanificatore, di cui si dir? meglio a seguire.
Secondo una variante preferita, i mezzi di rilevazione comprendono ulteriormente una videocamera 9 per acquisire immagini della superficie operativa del filtro 2, connessa all?unit? di controllo 6. Preferibilmente, la video camera ? dotata di ottica da 20X a 1000 X.
In presenza della videocamera, l?unit? di controllo 6 comprende uno schermo 7 su cui sono visualizzate, in tempo reale, le immagini acquisite, preferibilmente insieme alla lettura della percentuale di batteri/virus, riprodotta con una cifra posizionata a latere dello schermo 7.
I mezzi per l?erogazione della sostanza per la rilevazione e i mezzi di rilevazione possono essere disposti entro la camera interna, in corrispondenza di opportuni alloggiamenti o ulteriori aperture realizzate in corrispondenza della porzione superiore della camera stessa.
Inoltre, l?unit? di controllo 6 del dispositivo 10 ? configurata per controllare il processo di rilevazione di batteri/virus in funzione della quantit? rilevata di batteri/virus, mendiate l?invio di segnali di comando per l?attivazione o spegnimento alla pompa 1 di aspirazione, ai mezzi di erogazione 3 e ai mezzi di rilevazione, nonch? agli eventuali mezzi di raffreddamento 8.
Per consentire di effettuare tale controllo delle funzionalit? del dispositivo in loco, l?unit? di controllo 6 pu? comprendere o essere operativamente associata ad una interfaccia utente, ad esempio provvista di touch screen. In alternativa o in aggiunta, ? possibile prevedere nell?unit? di controllo 6 mezzi di ricezione di segnale, per consentire l?interazione e il controllo del dispositivo 10 anche a distanza mediante un calcolatore opportunamente programmato o un telecomando progettato ad hoc. Preferibilmente, il dispositivo 10 pu? essere configurato per essere comandato a distanza per via telematica e/o da piattaforma cloud.
Si nota che tutti i componenti del dispositivo 10 sopra descritti possono essere contenuti entro un involucro o contenitore, ad esempio in materiale metallico o plastico, che pu? essere provvisto di mezzi di supporto quali una basetta, a sua volta ad esempio metallica o plastica.
A seguire, ? descritta una ulteriore forma di realizzazione preferita del dispositivo di rilevazione dell?invenzione. Tutti i componenti sotto elencati possono essere combinabili con le forme di realizzazione gi? descritte, o sostituendone i rispettivi componenti.
Il dispositivo ? montato in un contenitore, metallico o plastico, che comprende una basetta, a sua volta metallica o plastica, da inserire nel contenitore stesso e che supporta tutte i componenti (parti meccaniche, elettromeccaniche e elettroniche), tranne la pompa 1. In particolare, la basetta supporta la pompa 1, che ? collegata al contenitore tramite un condotto, preferibilmente in silicone. In corrispondenza della sezione di ingresso del condotto nel contenitore, o in sezioni pi? a monte, ? posizionato un filtro 2 per il particolato atmosferico. Il filtro 2 per il particolato ? preferibilmente inserito in un contenitore apribile, al fine di consentirne un?agevole sostituzione. La pompa 1 ? collegata all?interno del contenitore, sempre mediante condotto preferibilmente in silicone, con l?interno di una campana emisferica presentante un fondo piatto e amovibile, su cui ? disposto il filtro 2 per la rilevazione dei virus/batteri.
La rimozione del fondo della campana consente la sostituzione del tampone (discoide) di cotone idrofilo contenente i batteri/virus del campione di aria ambiente sottoposto alle rilevazioni.
La parte superiore della campana reca aperture di accesso per il condotto che convoglia il flusso d?aria aspirata dalla pompa 1, preferibilmente disposto in posizione centrale, in corrispondenza dell?apice della campana, e per l?ugello dello spruzzatore Venturi della sostanza per la rilevazione, che ? preferibilmente un liquido per fluorescenza. Inoltre, sono presenti alloggiamenti o ulteriori aperture in corrispondenza dei quali sono disposti dispositivi di illuminazione 4 LED ad Ultravioletti, il sensore fotoelettrico 5 e una microtelecamera 9 collegata al microprocessore di controllo.
Uno schermo 7 touchscreen ? posizionato all?esterno del contenitore e connesso al microprocessore, per consentire la visione del filtro 2. Preferibilmente, in un angolo dello schermo 7 ? visualizzato anche il numero corrispondente alla quantit? dei batteri/virus rilevati. Lo schermo 7 implementa anche una interfaccia utente per il controllo in loco del dispositivo.
La basetta supporta un serbatoio 31 ricaricabile del liquido per fluorescenza e l?erogatore Venturi, oltre che la pompa 1. Da ultimo, sempre sulla basetta ? posizionata una scheda elettronica e/o mezzi di invio e ricezione dati, tutti connessi al microprocessore, per consentire la trasmissione dei dati rilevati a dispositivi esterni, e per consentire il controllo da remoto del dispositivo.
In accordo ad un ulteriore aspetto della presente invenzione, ? fornito un sistema per la sanificazione di aria ambiente, preferibilmente per applicazione indoor, che comprende o ? operativamente associato al dispositivo per la rilevazione di batteri/virus sopra descritto.
In accordo ad una variante preferita, il dispositivo per la rilevazione di batteri/virus ? montato su un supporto o basetta, ad esempio metallica o plastica, da inserire internamente ad un involucro esterno di contenimento del dispositivo sanificatore. La basetta ? configurata per supportare tutti i componenti del dispositivo di rilevazione gi? descritti, sia meccanici, sia elettromeccanici, sia elettronici. In particolare, sulla basetta ? posizionata la scheda elettronica contenente anche il microprocessore di controllo del dispositivo di rilevazione, che comunicher? i dati al microprocessore del sanificatore a sua volta connesso, eventualmente, con una interfaccia o piattaforma di comando esterna, anche remota rispetto al sistema.
A seguire, si descriveranno forme di realizzazione preferite di un sistema di sanificazione secondo la presente invenzione.
Con riferimento alla Figura 2, ? descritta una forma di realizzazione preferita di un sistema 100 per la sanificazione di aria ambiente da batteri e/o virus configurato per essere operativamente connesso con, o associato a, un dispositivo per la rilevazione di tali batteri e/o virus secondo quanto gi? descritto, con cui pu? scambiare dati e/o segnali di controllo.
Ancor pi? preferibilmente, il sistema 100 pu? presentare mezzi di connessione meccanica con il suddetto dispositivo, o un alloggiamento dedicato per il contenimento dello stesso. Tale variante risulta in un sistema di sanificazione fisicamente integrato con il dispositivo di rilevazione.
Pertanto, in accordo a forme di realizzazione preferite, il sistema 100 pu? equipaggiare il dispositivo per la rilevazione di tali batteri e/o virus.
Il sistema 100 ? configurato l?erogazione di quantit? predeterminate di una sostanza battericida e/o virucida nell?aria ambiente, a cui si far? riferimento in seguito pi? genericamente come sostanza sanificante. La sostanza sanificante ? una sostanza allo stato liquido che uccide virus e/o batteri, idonea ad essere vaporizzata per la diffusione nell?aria ambiente come descritto in seguito.
Facendo riferimento allo schema a blocchi riportato nella Figura 2, il sistema 100 comprende sostanzialmente un gruppo di contenimento della sostanza sanificante, un dispositivo vaporizzatore 6? configurato per l?erogazione in forma vaporizzata della sostanza sanificante mediante rispettivi mezzi di erogazione, un gruppo di aspirazione/emissione dell?aria ambiente e un gruppo di controllo 4?. Tutti i componenti del sistema 100 possono essere alloggiati entro una scocca o involucro di contenimento, che consente un agile trasporto e posizionamento del sistema stesso. Preferibilmente, detto involucro ? realizzato come un contenitore metallico o plastico di capacit? pari almeno a 4 dm<3>.
In accordo a forme di realizzazione preferite, anche il dispositivo per la rilevazione di batteri e/o virus pu? essere ricompreso all?interno dell?involucro di contenimento.
Preferibilmente, in uso, in corrispondenza di una porzione superiore dell?involucro di contenimento ? allocato il gruppo di contenimento, mentre il dispositivo vaporizzatore 6? ? allocato in una porzione inferiore.
Ancor pi? preferibilmente, l?involucro di contenimento presenta mezzi di accesso al suo interno in corrispondenza della porzione superiore, ad esempio almeno una apertura chiusa da tappo rimovibile, per poter accedere ad uno o pi? serbatoi del gruppo di contenimento ai fini di operazioni di pulizia e manutenzione (ad esempio per una sostituzione degli stessi). Similmente, medesimi mezzi di accesso possono essere previsti in corrispondenza della porzione inferiore, per consentire la manutenzione e la pulizia del vaporizzatore 6? (es. operazioni di manutenzione e di rimozione dell?eventuale serbatoio del dispositivo vaporizzatore).
Naturalmente, l?involucro di contenimento reca almeno un?apertura IA? per l?ingresso dell?aria ambiente da sanificare e almeno un?apertura di uscita UA per l?uscita dell?aria ambiente sanificata.
Il gruppo di contenimento della sostanza sanificante comprende almeno un serbatoio, configurato per contenere una sostanza sanificante gi? idonea all?erogazione e in comunicazione con il gruppo di vaporizzazione, in particolare con un serbatoio ricaricabile, mediante una rispettiva valvola di regolazione di flusso.
In accordo ad una variante preferita dell?invenzione, che prevede l?impiego di sostanza sanificante in cui ? presente un agente sanificante in concentrazione non idonea all?erogazione, il gruppo di contenimento comprende due serbatoi: un primo serbatoio 1? per il contenimento della sostanza sanificante, ed un secondo serbatoio 2? per il contenimento di una sostanza liquida diluente, quale acqua o soluzione idroalcolica, che rappresentano il solvente necessario per la diluizione della sostanza sanificante affinch? l?agente sanificante raggiunga un valore di concentrazione predeterminato in base al volume di aria da sanificare, e sia idoneo all?erogazione.
Il primo serbatoio 1? configurato per il contenimento della sostanza sanificante ? in comunicazione di fluido con un serbatoio ricaricabile del dispositivo vaporizzatore 6? mediante una prima valvola di erogazione 3?, configurata per regolare la quantit? di sostanza sanificante da trasferire al gruppo di vaporizzazione in base al volume di aria da sanificare.
Il secondo serbatoio 2? ? in comunicazione di fluido con il medesimo serbatoio ricaricabile del dispositivo di vaporizzazione 6 mediante una seconda valvola di erogazione 5?, configurata per regolare la quantit? di sostanza diluente da traferire al serbatoio ricaricabile per ottenere la diluizione della sostanza sanificante come prevista e programmata. In particolare, il primo e il secondo serbatoio 1?, 2? presentano capacit? pari almeno a 1000 cm<3>.
In particolare, un sensore per la rilevazione della concentrazione dell?agente sanificante pu? essere previsto nel primo serbatoio 1?.
Il dispositivo vaporizzatore 6? come anticipato ? preferibilmente provvisto a sua volta di un serbatoio ricaricabile della sostanza sanificante, ad esempio di capacit? pari a 30 cm<3>, che ? in comunicazione con il serbatoio di contenimento della sostanza sanificante o primo serbatoio 1. Il vaporizzatore 6? ? configurato per l?emissione della sostanza sanificante sotto forma di vapore secco mediante idonei mezzi di erogazione.
Si noti che le connessioni tra i serbatoi e dispostivi qui descritti sono realizzate mediante tubicini in silicone con punti di giunzione sigillati, per assicurarne la tenuta.
In accordo ad una variante preferita dell?invenzione, il dispositivo vaporizzatore 6? pu? essere realizzato conformemente a quanto descritto nel brevetto italiano n. 102018000006391.
In tal caso, il dispositivo vaporizzatore comprende: un corpo di supporto; un serbatoio di contenimento della sostanza sanificante da vaporizzare; mezzi di prelievo amovibilmente connettibili al serbatoio; mezzi di erogazione della sostanza in connessione di fluido con i mezzi di prelievo e conformati per consentire l?erogazione della sostanza in accordo a parametri di direzione e velocit? predeterminati; primi mezzi di vaporizzazione meccanici o elettromeccanici di tipo a vibrazione, configurati per applicare vibrazioni alla sostanza contenuta nel serbatoio in maniera tale da portarla in uno stato di vapore secco; secondi mezzi di vaporizzazione a riscaldamento, configurati per cedere energia termica alla sostanza contenuta nel serbatoio, in maniera tale da portarla in uno stato di vapore secco; e un?unit? di controllo configurata per comandare l?attuazione dei primi mezzi di vaporizzazione e/o dei secondi mezzi di vaporizzazione in accordo ad un programma di erogazione predeterminato. Il programma di erogazione predeterminato definisce almeno valori di frequenza e/o durata delle vibrazioni applicate dai primi mezzi di vaporizzazione e/o valori di temperatura e durata del riscaldamento operato dai detti secondi mezzi di vaporizzazione. Il programma di erogazione predeterminato ? associato alla tipologia di sostanza da erogare. I primi e secondi mezzi di vaporizzazione sono attivabili congiuntamente o indipendentemente in funzione di una selezione automatica o manuale. Il serbatoio, i mezzi di erogazione, i primi mezzi di vaporizzazione e/o i secondi mezzi di vaporizzazione sono amovibilmente connettibili al corpo di supporto, in maniera tale da realizzare un dispositivo modulare. In particolare, i primi mezzi di vaporizzazione sono configurati per applicare vibrazioni a frequenza ultrasonica superiore a 5 MHz e per generare una densit? energetica almeno pari a 10 W/cm<2>, mentre i secondi mezzi di vaporizzazione sono configurati per portare la temperatura della sostanza sanificante da erogare ad almeno 250?C. In particolare, un sensore per la rilevazione della quantit? di sostanza sanificante pu? essere previsto nel serbatoio del vaporizzatore.
In accordo ad una ulteriore variante preferita dell?invenzione, il dispositivo vaporizzatore 6? pu? essere realizzato conformemente a quanto descritto nella domanda di brevetto europeo EP3806940A1, che rivendica la priorit? del suddetto brevetto italiano.
Tale dispositivo vaporizzatore comprende tutte le caratteristiche sopra elencate, ed in particolare prevede che i primi mezzi di vaporizzazione sono configurati per applicare alla sostanza unificante vibrazioni a frequenza ultrasonica compresa tra 2,5 e 5,5 MHz generando una densit? di energia compresa tra 10-13 W/cm2, mentre i secondi mezzi di vaporizzazione comprendono mezzi ad induzione magnetica alimentati con corrente a frequenza compresa tra 15 e 25 KHz e configurati per portare la temperatura della sostanza ad almeno 250?C, in modo tale da portare la sostanza sanificante contenuta nel serbatoio allo stato di vapore secco. La configurazione del vaporizzatore ? tale da realizzare la vaporizzazione della sostanza sanificante liquida sotto forma di vapore saturo secco in un tempo inferiore ad 1 secondo.
Come anticipato, il sistema 100 di sanificazione comprende anche un gruppo di aspirazione/emissione, comprendente mezzi di aspirazione di aria ambiente e mezzi di emissione della medesima aria ambiente, addizionata con la sostanza sanificante vaporizzata.
I mezzi di aspirazione sono configurati per aspirare una predeterminata quantit? di aria ambiente, ad esempio mediante una pompa, e convogliarla in una camera interna di passaggio mediante un condotto dedicato. L?ingresso dell?aria ambiente al sistema 100 pu? essere realizzato mediante un?apertura IA dell?involucro di contenimento, preferibilmente equipaggiata con filtro 8? per la ritenzione di particolato e polveri sottili. La camera interna di passaggio ? affacciata sui mezzi di erogazione del vaporizzatore 6?, che erogano la sostanza sanificante vaporizzata sul flusso di aria ambiente aspirato.
La camera interna di passaggio comunica inoltre con i mezzi di emissione, che provvedono allo scarico all?esterno dell?aria sanificata mediante un?apertura di uscita UA.
In accordo ad una variante preferita dell?invenzione, il condotto che convoglia il flusso di aria ambiente aspirata alla camera di passaggio interna ? in comunicazione di fluido con il sensore per la rilevazione di virus/batteri. Il collegamento ? tale che il sensore aspira un campione di aria, lo analizza e successivamente lo riemette in corrispondenza del medesimo condotto, a monte della camera interna di passaggio. In alternativa, il campione di aria analizzato pu? essere emesso direttamente nell?ambiente esterno.
Per quanto riguarda il gruppo di controllo 4?, questo pu? essere realizzato mediante un unico microprocessore di sistema che controlla l?attivazione del gruppo di aspirazione/emissione, del vaporizzatore 6? e delle valvole di erogazione 3?, 5?. Il microprocessore 4? pu? essere in comunicazione di dati anche con il dispositivo di rilevazione di carica batterica/virale, per rendere il funzionamento del sistema completamente automatico ed evitare l?intervento dell?operatore umano.
In particolare, il microprocessore 4? pu? essere programmato per gestire in maniera automatica il riempimento del serbatoio ricaricabile del vaporizzatore 6? con il diluente del secondo serbatoio 2? quando la concentrazione raggiunta dal principio attivo sanificante (misurata in microgrammi o milligrammi a metro cubo) ? superiore ad un determinato valore di soglia. Inoltre, il riempimento del serbatoio ricaricabile del vaporizzatore 6 dal primo e/o secondo serbatoio 1?, 2? pu? essere comandato quando la quantit? di soluzione sanificante in esso contenuta risulta inferiore ad un valore di soglia predeterminato.
In alternativa o in aggiunta a quanto gi? descritto, il vaporizzatore 6? pu? incorporare un ulteriore proprio microprocessore 7?, che scambia dati e segnali di controllo con il microprocessore di sistema 4?. In accordo a possibili varianti di realizzazione del sistema 100, possono essere previsti mezzi di interfaccia per il controllo in loco del/i microprocessore/i 4?, 7? da parte di un operatore. In alternativa o in aggiunta, il/i microprocessore/i 4?, 7? sono provvisti di mezzi di comunicazione wireless, per consentirne il controllo (es. attivazione, disattivazione e impostazione/variazione dei parametri operativi) da remoto. Inoltre, grazie alla presenza del/i microprocessore/i 4?, 7? che controllano elettricamente tutti i componenti del sistema, ? possibile impostare programmi di funzionamento automatico in accordo a diverse finalit? applicative (es. sanificazione di ambiente ospedaliero ad alta carica batterica/virale, o al contrario sanificazione di ambiente domestico a basso rischio, ecc.).
In altre parole, varianti preferite del sistema di sanificazione dell?invenzione prevedono che il microprocessore 7? (o il microprocessore di sistema 4?) pu? essere pre-programmato, o comandato in accordo ad un programma in esso memorizzato, che regola concentrazione e temporizzazione delle vaporizzazioni. Inoltre, il microprocessore di sistema 4? pu? controllare e gestire automaticamente i parametri del processo di sanificazione in funzione dei rilevamenti ambientali effettuati tramite l?eventuale sensore per la rilevazione di carica batterica/virale.
In altre parole, tutto il sistema pu? essere gestito da piattaforma cloud remota sia per le erogazioni di aria sanificata sia per il monitoraggio della contaminazione dell?ambiente.
A titolo esemplificativo, si nota che un programma di sanificazione pu? prevedere un tempo di vaporizzazione per ciascuna erogazione di sostanza sanificante variabile tra i 10 e i 20 secondi circa (tipicamente pari a 15 secondi), con un intervallo tra una erogazione e la successiva variabile tra 60 e 120 minuti (tipicamente pari a 90 minuti). Il microprocessore di sistema 4? pu? controllare l?attivazione e i parametri operativi del sistema in funzione della carica batterica/virale rilevata dal dispositivo di rilevazione.
Si osserva che il sistema di sanificazione in accordo alla presente invenzione prevede l?alimentazione elettrica da rete mediante alimentatore separato, realizzato a norma CE per medicali.
Ai fini del corretto funzionamento del sistema di sanificazione in accordo all?invenzione, si suggerisce di posizionare l?involucro di contenimento ad una quota elevata rispetto al piano di calpestio dell?ambiente da sanificare, preferibilmente a 2 metri di altezza, e lontano da soggetti umani (anche in questo caso, ? preferibile una distanza di almeno 2 metri).
Al fine di un corretto posizionamento, pu? essere quindi previsto uno scaffale o una mensola, collocata in posizione adeguata.
Per quanto riguarda l?erogazione del disinfettante nell?ambiente si prevede, in modo esemplificativo e non esaustivo, una dose di 1 cm<3 >di disinfettante diluita in 1 o 2 cm<3 >di acqua per ogni metro cubo di ambiente da sanificare (questo esempio particolare si riferisce all?uso di disinfettante a base di ipoclorito di sodio, come ad esempio Amuchina ?).

Claims (17)

RIVENDICAZIONI
1. Dispositivo (10) per la rilevazione di batteri e/o virus contenuti nella componente umida di un campione di aria ambiente, comprendente:
- un gruppo di aspirazione di un campione di aria ambiente; e
- una camera di rilevazione collegata a detto gruppo di aspirazione e comprendente:
? almeno un filtro (2), che reca una superficie operativa affacciata sul campione di aria ambiente in ingresso alla camera di rilevazione e configurata per provocare la condensazione della componente umida del campione di aria ambiente;
? mezzi di erogazione (3) di una sostanza per rendere luminosi o fluorescenti i batteri e/o virus, configurati per fornire detta sostanza in corrispondenza di detta superficie operativa in maniera tale da interagire con i batteri e/o virus contenuti nella componente umida ivi condensata; e
? mezzi di rilevazione dei batteri e/o virus che comprendono un sensore fotoelettrico (5) configurato per generare un segnale elettrico corrispondente alla luminescenza di detta superficie operativa, che ? proporzionale alla quantit? dei batteri e/o virus contenuti nella componente umida.
2. Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 1, in cui detta camera di rilevazione presenta una porzione superiore, recante un?apertura per l?ingresso del campione di aria ambiente aspirato da detto gruppo di aspirazione, che ? configurata per essere reversibilmente accoppiata a tenuta con una parete di fondo configurata per supportare detto filtro (2).
3. Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 2, in cui detta porzione superiore ? conformata come una calotta a forma preferibilmente emisferica, e detta parete di fondo ? a pianta circolare.
4. Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui detta parete di fondo ? provvista di una pluralit? di fori passanti per consentire il deflusso del campione di aria.
5. Dispositivo (10) secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi di raffreddamento (8) configurati per abbassare la temperatura di detta superficie operativa e dispositivi di rilevazione della temperatura di detta superficie operativa.
6. Dispositivo (10) secondo la rivendicazione precedente, comprendente un?unit? di controllo (6) connessa a detti mezzi di raffreddamento (8) e a detti dispositivi di rilevazione della temperatura, programmata per regolare l?azionamento di detti mezzi di raffreddamento (8) in maniera tale che la temperatura di detta superficie operativa venga mantenuta costante, o entro un range operativo predeterminato, tale da consentire la condensazione della componente umida dell?aria.
7. Dispositivo (10) secondo la rivendicazione precedente, in cui detti mezzi di rilevazione comprendono dispositivi di illuminazione (4) ultravioletta configurati per illuminare detta superficie operativa.
8. Dispositivo (10) secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente un?unit? di controllo (6) configurata per elaborare detto segnale elettrico e, in funzione del suo valore, generare un corrispondente segnale digitale contenente un?informazione relativa alla quantit? di batteri e/o virus contenuti nel campione di aria ambiente.
9. Dispositivo (10) secondo la rivendicazione precedente, comprendente uno schermo (7) su cui ? visualizzata l?informazione relativa alla quantit? di batteri e/o virus rilevata.
10. Dispositivo (10) secondo una delle rivendicazioni precedenti, configurato per essere comandato a distanza per via telematica e/o da piattaforma cloud.
11. Dispositivo (10) secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente una pluralit? di filtri (2) ciascuno comprendente una propria superficie operativa, in cui la configurazione ? tale che la superficie operativa di almeno uno di detti filtri (2) non ? irrorata da detta sostanza.
12. Sistema di sanificazione (100) dell?aria ambiente comprendente un dispositivo (10) in accordo ad una delle rivendicazioni precedenti, ed ulteriormente comprendente:
- un gruppo di contenimento (1?, 2?) di una sostanza sanificante virucida/battericida allo stato liquido;
- un dispositivo vaporizzatore (6?) configurato per ricevere la sostanza sanificante da detto gruppo di contenimento (1?, 2?) e comprendente mezzi di erogazione configurati per erogare la sostanza sanificante in forma vaporizzata;
- mezzi di aspirazione di aria ambiente;
- mezzi di emissione dell?aria ambiente sanificata; e
- un gruppo di controllo (4?) configurato per controllare l?attivazione dei suddetti gruppo di contenimento (1?, 2?), dispositivo vaporizzatore (6?), mezzi di aspirazione e mezzi di emissione,
la configurazione complessiva del sistema (100) essendo tale che:
detti mezzi di aspirazione sono configurati per aspirare una predeterminata quantit? di aria ambiente e convogliarla in una camera interna di passaggio affacciata su detti mezzi di erogazione di detto vaporizzatore (6?) in maniera tale che la sostanza sanificante sia vaporizzata sul flusso di aria ambiente aspirato, detta camera interna di passaggio essendo inoltre comunicante con detti mezzi di emissione affinch? l?aria ambiente aspirata e sanificata sia scaricata all?esterno.
13. Sistema (100) secondo la rivendicazione 12, in cui detto gruppo di contenimento (1?, 2?) comprende un primo serbatoio (1?) per il contenimento della sostanza sanificante, in cui ? presente un agente sanificante in concentrazione non idonea all?erogazione, ed un secondo serbatoio (2?) per il contenimento di una sostanza liquida diluente della sostanza sanificante, in cui detti primi e secondo serbatoio (1?, 2?) sono in comunicazione di fluido con un serbatoio ricaricabile di detto dispositivo vaporizzatore (6?) mediante rispettive valvole di erogazione (3?, 5?), configurate per regolare la quantit? di sostanza liquida da trasferire a detto serbatoio ricaricabile.
14. Sistema (100) secondo la rivendicazione 12 o 13, comprendente un involucro di contenimento.
15. Sistema (100) secondo la rivendicazione precedente, in cui detto involucro di contenimento presenta un?apertura di ingresso (IA?) dell?aria ambiente da sanificare, preferibilmente equipaggiata con filtro (8?) per la ritenzione di particolato e polveri sottili.
16. Sistema (100) secondo una delle rivendicazioni da 12 a 15, in cui un condotto configurato per convogliare il flusso di aria ambiente aspirata a detta camera di passaggio interna ? in comunicazione di fluido con detto dispositivo per la rilevazione di batteri e/o virus (10).
17. Sistema (100) secondo una delle rivendicazioni da 12 a 16, in cui detto gruppo di controllo (4?) ? configurato per controllare l?attivazione dei suddetti gruppo di contenimento (1?, 2?), dispositivo vaporizzatore (6?), mezzi di aspirazione e mezzi di emissione in funzione di dati scambiati con detto dispositivo per la rilevazione di batteri e/o virus (10).
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