ITMI20012654A1 - Dispositivo di sterilizzazione di un flusso fluido, in particolare diun flusso d'aria compressa o forzata - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

di Brevetto per Invenzione Industriale,

La presente invenzione è relativa ad un dispositivo di sterilizzazione di un flusso fluido: in particolare, il dispositivo del trovato trova applicazione per il trattamento di flussi d'aria compressa da alimentare ad apparecchi odontoiatrici o medicali e per il trattamento dell'aria in ambienti chiusi, prestandosi in tal caso all'installazione come unità separata ma potendo anche essere integrato in sistemi di trattamento pre-esistenti (ad esempio impianti di condizionamento).

È noto l'uso di lampade a radiazione ultravioletta (in particolare a radiazione UV-C) in dispositivi di sterilizzazione/purificazione dell'aria ambientale e dell'aria di servizio di apparecchi e utensili medicali e odontoiatrici. Sono noti, in particolare, dispositivi di sterilizzazione di flussi fluidi comprendenti un involucro internamente alloggiante una lampada lineare a radiazione ultravioletta: il flusso da trattare attraversa l'involucro da una estremità all'altra, lambendo longitudinalmente la lampada, e viene esposto all'azione di sterilizzazione della lampada. Questi dispositivi presentano però l'inconveniente di offrire un tempo di esposizione del flusso alla lampada relativamente breve, per cui l'azione di sterilizzazione è poco efficace, a meno di aumentare le dimensioni lineari del dispositivo o la potenza della lampada.

È uno scopo della presente invenzione quello di fornire un dispositivo di sterilizzazione che risolva almeno in parte i problemi sopra evidenziati dell'arte nota: in particolare, è uno scopo dell'invenzione quello di fornire un dispositivo di sterilizzazione che abbia dimensioni compatte ed elevata azione di purificazione-sterilizzazione, risultando di semplice ed economica realizzazione e di facile e veloce manutenzione .

La presente invenzione è dunque relativa ad un dispositivo di sterilizzazione di un flusso fluido, in particolare di un flusso d'aria, comprendente un involucro ed almeno una lampada lineare a radiazione elettromagnetica alloggiata in detto involucro, il dispositivo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di convogliamento del flusso fluido, definenti all'interno dell'involucro un percorso sostanzialmente spiraliforme ad asse sostanzialmente parallelo alla lampada ed esposto alla radiazione emessa dalla lampada.

In questo modo, il dispositivo secondo il trovato consente di prolungare significativamente il tempo di esposizione del flusso d'aria all'azione di sterilizzazione della lampada e risulta pertanto più efficace rispetto ad analoghi dispositivi noti nell'abbattimento della carica di agenti inquinanti, pur avendo ingombro molto contenuto e risultando estremamente semplice ed economico da realizzare.

Il dispositivo secondo il trovato consente purificazioni spinte dell'aria anche impiegando lampade più piccole, meno potenti e quindi più economiche di quelle necessarie nei dispositivi noti di analoghe dimensioni .

Per una migliore comprensione della presente invenzione, vengono qui descritte a titolo esemplificativo alcune forme di realizzazione del dispositivo secondo il trovato, con l'ausilio degli annessi disegni, in cui:

- la figura 1 illustra, in forma schematica e in sezione longitudinale e con alcuni componenti esplosi, un dispositivo di sterilizzazione secondo il trovato; - le figure 2 e 3 illustrano, sempre in forma schematica e in sezione longitudinale, rispettive varianti al dispositivo di figura 1.

Con riferimento alla figura 1, è indicato nel suo complesso con 1 un dispositivo di sterilizzazione di un flusso fluido, in particolare di un flusso d'aria compressa da alimentare ad un apparecchio medicale: il dispositivo 1 comprende un involucro 2 cilindrico delimitato da una parete laterale 3 cilindrica: una estremità longitudinale 4 dell'involucro 2 è chiusa da una parete di fondo 5 portata integrale dall'involucro 2 e sostanzialmente ortogonale alla parete laterale 3, mentre una estremità longitudinale 6, opposta all'estremità longitudinale 4, presenta un tappo 7 di chiusura rimovibile: attraverso la parete di fondo 5 e il tappo 7, in rispettive posizioni eccentriche rispetto ad un asse centrale A dell'involucro 2, sono ricavate due aperture definenti rispettivamente un ingresso 11 e una uscita 12 per un flusso d'aria transitante nell'involucro 2 e rispettivamente collegate, in modo noto, ad un tubo di immissione 13 per il collegamento ad una sorgente del flusso fluido da sterilizzare, e a un tubo di uscita 14 per scaricare il flusso fluido irradiato: idonei mezzi di circolazione 15 (noti e solo schematicamente indicati, per esempio costituiti da ventilatori o compressori) sono collegati al tubo di immissione 13 o al tubo di uscita 14 per determinare la circolazione forzata del flusso fluido da trattare attraverso l'involucro 2.

All'interno dell'involucro 2 è longitudinalmente alloggiata una lampada 20 lineare a radiazione ultravioletta (nota), centralmente coassiale rispetto all'involucro 2 e delimitata da una superficie laterale esterna 21 sostanzialmente cilindrica. All'interno dell'involucro 2 è inoltre disposto un elemento convogliatore 22, conformato a spirale o vite elicoidale e avvolto coassiale ad elica attorno alla lampada 20 e sostanzialmente per l'intera lunghezza della lampada 20. L'elemento convogliatore 22 presenta una pluralità di spire o avvolgimenti 23 aventi superfici di intercettazione 24 del flusso fluido a sviluppo sostanzialmente radiale rispetto alla parete laterale 3 dell'involucro 2: l'elemento convogliatore 22 presenta poi una sede 25 cilindrica assiale radialmente interna per l'alloggiamento della lampada 20: a lampada 20 inserita nella sede 25, le spire 23 sono accoppiate in battuta, radialmente sull'interno, con la superficie laterale esterna 21 della lampada 20, e radialmente sull'esterno con una superficie laterale interna 26 dell'involucro 2, in modo tale da definire, entro l'involucro 2 e insieme all'involucro 2 e alla lampada 20, un canale spiraliforme 27 esposto alla radiazione emessa dalla lampada 20.

Nella fattispecie non limitativa illustrata, il tappo 7 presenta una porzione a manicotto 28 calzabile radialmente sull'esterno dell'estremità longitudinale 6 dell'involucro 2 e una porzione a flangia 29 circolare provvista dell'uscita 12: la porzione a manicotto 28 è internamente provvista di una filettatura 30 per 1'accoppiamento ad una corrispondente filettatura 31 ricavata sull'esterno della parete laterale 3, all'estremità longitudinale 6; chiaramente, possono essere previsti diversi mezzi di accoppiamento del tappo 7 all'involucro 2, per esempio il tappo 7 potrebbe essere accoppiato a interferenza all'involucro 2, ovvero calzato forzato sull'estremità longitudinale 6. Il tappo 7 è inoltre provvisto di uno o più anelli di tenuta 32 (noti), per esempio realizzati in materiale elastomerico e portati dalla porzione a flangia 29 (per esempio in una apposita sede anulare) e cooperanti assialmente in battuta e a tenuta di fluido, in uso, con una superficie di tenuta 33 di un bordo frontale 34 dell'involucro 2. Attraverso la porzione a flangia 29 sono inoltre alloggiati passanti collegamenti elettrici 35 (noti) per la lampada 20 e terminanti, all'interno del tappo 7, con connettori 36 (noti): in uso, i connettori 36 contattano, in modo noto, una prima estremità assiale 37 della lampada 20, in modo tale che la lampada 20 sia elettricamente connessa ad un circuito esterno (noto e non illustrato). La parete di fondo 5 può essere centralmente provvista di un supporto 38 interno per una seconda estremità assiale 39 della lampada 20.

L'involucro 2 e l'elemento convogliatore 22 sono preferibilmente realizzati in materiale metallico (per esempio acciaio inossidabile) o polimerico (per esempio ABS), e comunque in un materiale non trasparente alla radiazione ultravioletta emessa dalla lampada 20: preferibilmente, inoltre, la superficie laterale interna 26 dell'involucro 2 e le superfici di intercettazione 24 che delimitano le spire 23 sono superfici riflettenti la radiazione ultravioletta.

In uso, il flusso fluido da trattare viene forzatamente circolato attraverso 1'involucro 2 tra l'ingresso 11 e l'uscita 12: il flusso fluido percorre il canale spiraliforme 27 rimanendo costantemente esposto all'irraggiamento della lampada 20, uscendo infine dal dispositivo 1 per essere inviato all'impiego richiesto .

Con riferimento ora alla figura 2, nella quale i dettagli simili o uguali a quelli già descritti sono indicati con i medesimi numeri, una possibile variante al dispositivo 1, per il resto del tutto simile alla forma di realizzazione già descritta con riferimento alla figura 1, prevede che all'interno dell'involucro 2 sia disposto coassiale un elemento tubolare 40, realizzato in un materiale trasparente alla radiazione ultravioletta emessa dalla lampada, ad esempio un tubo di quarzo: l'elemento tubolare 40 è internamente provvisto di una sede 41 cilindrica per l'alloggiamento della lampada 20; l'elemento convogliatore 22 è avvolto coassiale ad elica attorno all'elemento tubolare 40, sostanzialmente per l'intera lunghezza dell'elemento tubolare 40: le spire 23 dell'elemento convogliatore 22 sono accoppiate in battuta, radialmente sull'interno, con una superficie laterale radialmente esterna 42 dell'elemento tubolare 40, e radialmente sull'esterno con la superficie laterale interna 26 dell'involucro 2: il canale spiraliforme 27 esposto alla radiazione emessa dalla lampada 20 è dunque radialmente delimitato dall'involucro 2 e dall'elemento tubolare 40.

Il tappo 7 presenta un foro 43 centrale passante per l'inserimento della lampada 20: il foro 43 è allineato all'elemento tubolare 40 e costituisce un foro di accesso alla sede 41; il tappo 7 è inoltre provvisto di un anello di tenuta 44, per esempio realizzato in materiale elastomerico, portato in corrispondenza di un bordo perimetrale 45 del foro 43, per esempio alloggiato in una apposita sede anulare, per cooperare assialmente in battuta e a tenuta di fluido, in uso, con una superficie di tenuta 46 di un bordo frontale 47 di cui è provvisto, ad una propria estremità assiale 48, l'elemento tubolare 40. Un ulteriore anello di tenuta 49, per esempio alloggiato in una sede anulare ricavata in un supporto 50 solidale alla parete di fondo 5, coopera a tenuta di fluido con una seconda estremità assiale 51 dell'elemento tubolare 40: in questo modo, il canale spiraliforme 27 è sigillato, anche a foro 43 aperto: il foro 43 può comunque essere provvisto di un proprio organo di chiusura 52 rimovibile di qualsiasi tipo noto.

I collegamenti elettrici della lampada 20, per esempio incorporati in un singolo cavo 53 e direttamente collegati all'estremità assiale 37 della lampada 20, sono disposti passanti attraverso il foro 43 per il collegamento, in modo noto, ad un circuito esterno (noto e non illustrato).

La variante illustrata in figura 2 consente una più agevole sostituzione della lampada 20, non richiedendo la rimozione del tappo 7 che potrebbe dunque essere anche fissato solidalmente, in modo inamovibile, all'involucro 2.

Nella figura 3, nella quale i dettagli simili o uguali a quelli già descritti sono indicati con i medesimi numeri, è illustrata schematicamente una ulteriore forma di attuazione del dispositivo 1 secondo il trovato: analogamente a quanto descritto in precedenza, il dispositivo 1 comprende ancora un involucro 2 che alloggia internamente una lampada 20 e un elemento convogliatore 22 avvolto ad elica attorno alla lampada 20: opposte estremità longitudinali 4, 6 dell'involucro 2 sono aperte e collegate, per esempio tramite raccordi 55 tronco-conici, ad un tronco 56 di ingresso e, rispettivamente, ad un tronco 57 di uscita (tutti rappresentati solo schematicamente a tratteggio in figura 3): l'accoppiamento tra l'involucro 2 e i raccordi 55 o, in alternativa, tra i raccordi 55 e i tronchi 56, 57 è di tipo rilasciabile per consentire l'accesso all'interno dell'involucro 2 e, quindi, la sostituzione e/o manutenzione della lampada 20. La lampada 20 può essere supportata da un apposito portalampada fissato all'involucro 2, noto e non illustrato per semplicità: neppure i collegamenti elettrici della lampada 20 sono illustrati in figura 3 per semplicità, ma è chiaro che possono essere disposti, per esempio, attraverso un apposito foro ricavato passante in una parete laterale 3 dell'involucro 2. Anche in questo caso sono poi previsti mezzi di circolazione 15, per esempio costituiti da uno o più ventilatori (noti).

Questa forma di attuazione del trovato è particolarmente indicata per il trattamente dell'aria in ambienti chiusi: il dispositivo 1 può essere installato direttamente nel locale di cui si desidera controllare la contaminazione ambientale, costituendo in tal caso una unità indipendenze; in alternativa, il dispositivo 1 può essere integrato in un sistema di trattamento dell'aria pre-esistente: i tronchi di ingresso e di uscita 56, 57 possono infatti fare parte, ad esempio, di un impianto di condizionamento dell'aria: in tal caso, sarebbe sufficiente rimuovere un tratto di tubazione dell'impianto e inserire, al posto del tratto rimosso, l'involucro 2 e i raccordi 55. Vantaggiosamente, i mezzi di circolazione 15 sarebbero in tal caso gli stessi già previsti per il funzionamento dell'impianto pre-esistente.

Risulta infine chiaro che al dispositivo descritto ed illustrato possono essere apportate ulteriori modifiche e varianti che non escono dall'ambito della presente invenzione.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (1) di sterilizzazione di un flusso fluido, in particolare di un flusso d'aria compressa o forzata, comprendente un involucro (2) ed almeno una lampada (20) lineare a radiazione elettromagnetica alloggiata in detto involucro, il dispositivo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di convogliamento (22) del flusso fluido, definenti all'interno dell'involucro (2) un percorso sostanzialmente spiraliforme ad asse sostanzialmente parallelo alla lampada (20) ed esposto alla radiazione emessa dalla lampada.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di convogliamento comprendono un elemento convogliatore (22) conformato a spirale o vite elicoidale e avvolto coassialmente attorno a detta lampada (20) per definire un canale spiraliforme (27) per detto flusso fluido.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto involucro (2) presenta una estremità longitudinale (4) provvista di mezzi di chiusura rimovibili (7) per accedere all'interno dell'involucro (2) e rimuovere assialmente la lampada (20) dall'involucro.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di chiusura comprendono un tappo (7) provvisto di primi mezzi di tenuta (32) per cooperare a tenuta di fluido con detta estremità longitudinale (4) dell'involucro (2).
5. 5. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 2 a 4, caratterizzato dal fatto che detto elemento convogliatore (22) è accoppiato in battuta, radialmente sull'interno, con una superficie laterale esterna (21) della lampada (20).
6. 6. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 2 a 4, caratterizzato dai fatto di comprendere un elemento tubolare (40), realizzato in un materiale trasparente alla radiazione emessa dalla lampada (20) e disposto coassiale all'interno di detto involucro (2) e internamente provvisto di una sede (41) per l'alloggiamento della lampada (20); derno elemento convogliatore (22) essendo accoppiato in battuta, radialmente sull'interno, con una superficie laterale radialmente esterna (42) di detto elemento tubolare (40).
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto tappo (7) presenta un foro (43) passante per l'inserimento della lampada (20), detto foro (43) essendo allineato a detto elemento tubolare (40) per definire un foro di accesso a detta sede (41), detto tappo (7) essendo inoltre provvisto di secondi mezzi di tenuta (44) per cooperare a tenuta di fluido con una estremità assiale (47) di detto elemento tubolare (40).
8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto foro (43) è provvisto di un organo di chiusura (50) rimovibile.
9. 9. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 2 a 8, caratterizzato dal fatto che detta lampada (20) è una lampada a radiazione ultravioletta, detto involucro (2) presenta una superficie laterale interna (26) riflettente la radiazione ultravioletta e detto elemento convogliatore (22) presenta una pluralità di spire (23) delimitate da superfici di intercettazione (24) dei flusso fluido e riflettenti la radiazione ultravioletta .
10. 10. Dispositivo di sterilizzazione di un flusso fluido, in particolare di un flusso d'aria compressa o forzata, sostanzialmente come descritto con riferimento ai disegni annessi.