ITUB20152618A1 - Struttura di camera bianca prefabbricata - Google Patents
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
"STRUTTURA DI CAMERA BIANCA PREFABBRICATA"
D E S C R I Z I O N E
Il presente trovato ha come oggetto una struttura di camera bianca prefabbricata.
La struttura di camera bianca oggetto della presente invenzione è stata particolarmente studiata per l'industria alimentare e per i settori elettronico, farmaceutico, ospedaliero, medicale, ottico.
Come è noto, varie normative, soprattutto in materia di sicurezza alimentare, impongono ai produttori la necessità di preservare la qualità del prodotto tramite il controllo della qualità deH'aria ambiente e la gestione dei livelli di temperatura ed umidità relativa, nonché delle differenza di pressione tra i locali nelle quali si effettuano le varie lavorazioni.
Come è noto, una "camera bianca" è un locale controllato in temperatura, umidità e concentrazione di particelle.
La purezza dell'aria nelle camere bianche in oggetto viene classificata dalie norme ISO 14644 e successive in funzione dei numero massimo di particelle contenute in un metro cubo d'aria, aventi diametro di 0,5 micron.
La normativa stabilisce le seguenti classi ambientali:
Classe ISO 3 contenuto max 35 particeile/m3 Classe ISO 4 contenuto max 352 particelle/m3 Classe ISO 5 contenuto max 3.520 partice!ìe/m3 Classe ISO 6 contenuto max 35.200 particelle/m3 Classe ISO 7 contenuto max 352.000 particelle/m3 Classe ISO 8 contenuto max 3.520.000 particelle/m3 Classe ISO 9 contenuto max 35.200,000 particelle/m3
La classe ISO 3 offre un più elevato livello di purezza dell'aria. La classe è normalmente rilevata in condizioni di riposo, ovvero in un ambiente di lavoro finito, pronto ad essere utilizzato con le macchine di produzione installate ed accese, ma senza personale e prodotto all'interno di esso.
I requisiti di una camera bianca sono i seguenti.
- Filtrazione dell'aria da immettere nell'ambiente con un sistema progressivo di barriere filtranti sempre più efficienti, sino aU'utilizzo di filtri assoluti HEPA/ULPA con rendimento di captazione minima per H13 99,95% - H14 99,995% {DOS test).
- Sovrappressione del locale rispetto agli ambienti adiacenti, allo scopo di permettere al flusso deH'aria di orientarsi sempre dall'ambiente più pulito a quello progressivamente meno pulito.
- Portata d'aria ambiente, ovvero i volumi aria/ora necessari a diluire le polveri inquinanti e mantenere la classe desiderata. Più l'ambiente deve essere pulito maggiori sono i volumi/ora.
Flusso d'aria, all'interno del locale, è di tipo convenziona le/turbolento (per ottenere classi ISO ! ÷ ISO 8). !! flusso è di tipo laminare per ottenere una classe ISO 5.
- Pulizia ambiente: consiste nel progettare la camera bianca sia con l'intento di prevedere superfici facilmente lavabili, senza zone dove possa ristagnare lo sporco, sia studiando i percorsi di movimento del personale e del prodotto al fine di evitare la contaminazione delle zone in classe.
L'obiettivo della camera bianca per l'industria alimentare, e nel caso specifico nei locali di affettatura e/o confezionamento e produttivi, è di proteggere il prodotto esposto all'aria da ogni rischio di inquinamento, minimizzandone la contaminazione, mantenendo e migliorando la qualità finale del prodotto e prolungandone la shelf life.
Per ottenere una protezione, senza coinvolgere l'intero volume del locale, è possibile realizzare nella zona dove il prodotto è più esposto alla contaminazione, una protezione ravvicinata, una cosiddetta "clean zone", tramite la creazione di un flusso laminare mirato ad investire il prodotto con aria fino al suo confezionamento; su! prodotto si può ottenere una classe di pulizia anche migliore della classe ISO 5.
Le strutture ed opere civili necessarie per garantire i requisiti in materia di pulizia, igiene, sicurezza e qualità, che ormai il mercato richiede, sia nell'ambito industriale, ad esempio produzione o approvvigionamento carni, taglio, confezionamento, sia in quello commerciale, taglio, confezionamento, vendita sul luogo di trasformazione con prodotti di vario approvvigionamento, sono attualmente realizzate in tempi lunghi e con costi elevati.
Un altro inconveniente delle strutture convenzionali è costituito dal fatto che non sempre gli spazi a disposizione sono sufficienti e di corretta conformazione.
Compito del presente trovato è quello di realizzare una struttura di camera bianca prefabbricata che permetta una semplice e rapida installazione presso l'utilizzatore senza opere civili, con un lay-out ottimizzato rispetto al luogo di installazione.
Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato è quello di realizzare una struttura che permetta un miglioramento delle condizioni ambientali ed una salvaguardia delle condizioni termo-igrometriche ideali per lo sviluppo dei processi produttivi.
Un altro scopo è quello di realizzare una struttura che permetta un'ottimizzazione delle condizioni di sanificabilità degli impianti.
Un ulteriore scopo è quello di realizzare una struttura che permetta un miglioramento della qualità dell'aria in corrispondenza dei punti critici con rischio di contaminazione.
Un altro scopo dei presente trovato è di fornire una struttura che, per le sue peculiari caratteristiche realizzative, sia in grado di assicurare le più ampie garanzie di affidabilità e di sicurezza nell'uso.
Questo ed altri scopi, che meglio appariranno evidenziati in seguito, sono raggiunti da una struttura di camera bianca prefabbricata caratterizzata da! fatto di comprendere uno o più moduli pre-assemblatì in officina, con predisposte le utility necessarie e rimontabili facilmente successivamente nel sito di utilizzo.
Ciascun modulo comprende un pavimento prefabbricato, pareti pe rimetrali e divisioni interne, porte e finestre, un plenum di mandata aria a flusso laminare e canali di ripresa, un'unità di trattamento delTaria incorporata nella struttura, disposta ai di sopra della camera bianca, in un vano dedicato agli accessori di controllo.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’oggetto del presente trovato risulteranno maggiormente evidenziati attraverso un esame della descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, del trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo nei disegni allegati, in cui:
la figura 1 è una vista prospettica schematica di una forma realizzativa della camera bianca prefabbricata, secondo il presente trovato;
la figura 2 è una vista prospettica, parzialmente in trasparenza della struttura della figura precedente;
la figura 3 è una vista in pianta della struttura delle figure precedenti;
la figura 4 è una vista in alzato laterale, parzialmente in trasparenza, della struttura;
la figura 5 è una vista in alzato frontale della struttura;
la figura 6 è una vista in pianta della struttura illustrata nelle figure 4 e 5;
le figure 7-10 illustrano un esempio di sequenza di ampliamento della struttura di camera bianca.
Con particolare riferimento ai simboli numerici delle suddette figure, la struttura di camera bianca prefabbricata, secondo il trovato, indicata globalmente con il numero di riferimento 1 , comprende uno o più moduli pre-assemblati in officina, con predisposte le utility necessarie e di facile ri-montaggio in cantiere.
Ciascun modulo comprende un pavimento prefabbricato (PIF), pareti perimetrali e divisioni interne, porte e finestre, sistema di diffusione dell'aria con un plenum di mandata aria a flusso laminare o canale dì stoffa Aertex e canati di ripresa, ed un'unità di trattamento deH'aria, disposta ai di sopra della camera bianca, in un vano dedicato agli accessori.
Il pavimento pre-isolato (PIF) è prefabbricato in officina di produzione ed è facilmente trasportabile sul sito con tempi di installazione molto brevi.
Il pavimento è costituito da un monoblocco anche di grandi dimensioni.
Il pavimento è preferibilmente realizzato in lamiera in acciaio inox AIS1 304L saldato a TIG, completamente rinforzato con profili in acciaio di grandi dimensioni in modo da avere una forte rigidità, ed eventualmente resinato.
Tutti i telai in acciaio sono spruzzati con un numero molto elevato di strati di poliuretano per formare barriere al vapore, con poliuretano ad alta densità (40 kg I m3).
Preferibilmente è prevista la realizzazione di tre {o più) punti di drenaggio sifonati ed incorporati nel pavimento.
L'altezza della struttura intorno al piano di sostegno è di 400 mm. Il pavimento pre-isolato è posizionato sul pavimento, preferibilmente in cemento, perfettamente livellato, tolleranza massima permessa 5 mm.
I pannelli perimetrali, che costituiscono le divisioni interne ed il soffitto del locale, sono pannelli tipo sandwich monoblocco, di grandi dimensioni senza giunti, in doppia pelle di spessore 40/60/100 mm circa, finitura interna ed esterna in vetroresina bianca.
L'interno del pannello è in Styrofoam, densità 40kg/m3.
Negli esempi qui illustrati, la camera comprende cinque porte a singolo battente in materiale plastico avente oblò visivo, tre porte a singolo battente in materiale plastico senza oblò visivo, nove finestre e sgusce perimetrali in acciaio inox integrate nel pavimento. La quantità delle porte e finestre può cambiare in base alle esigenze del cliente.
L'unità dì trattamento aria di tipo 2 stelle (Brevettata), indicata con il numero di riferimento 2, è realizzata con struttura composta da pannellature di poliestere con spigoli arrotondati e predisposta per il lavaggio degli elementi interni.
Le pannellature facenti parte dell'unità di trattamento deil'aria sono realizzate in poliestere con interposto isolamento termoacustico a forte spessore (60 mm).
! componenti interni quali ventilatori, batterie di trattamento termoigrometrico e filtri vengono montati e solidamente fissati ad un telaio in acciaio inox.
Questo solido telaio ancorato su dì una robusta carpenteria in acciaio zincato, esterna all'unità di trattamento, è sollevato dal piano e delinea la robustezza dell'unità di trattamento.
Uno speciale trattamento di resinatura delle superfici trasferisce alia macchina i requisiti standard necessari quali la tenuta stagna e l'isolamento dell'unità di trattamento, la planarità delle superfici e la pendenza degli scarichi, una totale assenza di ponti termici.
L'unità di trattamento deU'aria comprende inoltre ampie porte, in ogni sezione, per la manutenzione e l'ispezione dei filtri e delle parti in movimento; tutti i componenti interni possono essere smontati attraverso le porte. Le porte sono dotate di guarnizioni inamovibili di tipo a cellule chiuse complete di maniglie di chiusura a serraggio progressivo.
La porta di accesso vano del ventilatore è dotata di micro di protezione per l'arresto del ventilatore.
Gli accessori dell'unità di trattamento comprendono manometri differenziati visivi a lancetta (Dwyer), un microinterruttore di sicurezza per portine d'ispezione, e serrande di taratura e parzializzazione della portata in acciaio inox.
Le unità sono fornite con le forature, i pozzetti ed i passaggi necessari per posizionare tutte le sonde, i comandi ed i cavi elettrici.
Gli scarichi dì condensa e di lavaggio in ogni sezione dell'unità di trattamento aria realizzati con bocchettone in Inox.
L'impianto elettrico a bordo macchina è realizzato in modo da non richiedere alcun intervento aggiuntivo sulla macchina da parte di elettricisti e/o meccanici.
L'unità di trattamento dell'aria comprende una serranda di presa aria ambiente in acciaio inox, una serranda di presa aria esterna in acciaio inox ed una sezione di pre-filtrazione.
La sezione di pre-fi (trazione comprende un pre-filtro a celle pieghettate G4 rigenerabili sintetiche, di spessore 48 mm, disposte in piano, aventi efficienza 90% ASHRAE 52-76 gravimetrico.
L'unità di trattamento dell'aria comprende inoltre una sezione di filtrazione costituita da filtri a tasche rigide F7, ed una sezione batteria di raffreddamento.
La batteria di raffreddamento è a pacco alettato Cu/Al o inox/AI; con passo alette da definire in base alle esigenze, alimentazione acqua fredda e glicole etilenico o propilenico (30%) a -6°C/-2°C.
L'unità comprende inoltre una sezione batteria di riscaldamento a pacco alettato Cu/Al, con passo alette da definire in base alle esigenze ed alimentazione acqua cafda con una T minima di 40°C/ 30°C.
L'unità di trattamento aria comprende inoltre una sezione ventilatore di mandata costituita da un ventilatore centrifugo a trasmissione diretta di tipo "Plug-fan", in acciaio verniciato, con motore elettrico.
L'unità di trattamento aria comprende inoltre una sezione di filtrazione assoluta in mandata con filtri assoluti H13.
Onde raggiungere bassi valori di umidità relativa e cicli ridotti di asciugatura della camera a fine lavaggio, può essere inserito nella macchina una ruota di deumidificazione chimica.
La velocità dell'aria sulle batterie è stata valutata inferiore ai 2,9 m/s.
A titolo esemplificativo, le caratteristiche tecniche di un'unità di trattamento aria da 10.000 mc/h, sono le seguenti:
- portata aria mandata: m3/h 10.000
- potenza elettrica installata: kW 5,5
- potenzialità frigorifera: kW 35 (Frig/h 30.000)
- potenzialità termica: Kw 30 (Kcal/h 25.000)
L'unità di trattamento comprende un gruppo di regolazione della temperatura e umidità costituito da una sonda di temperatura e umidità, un regolatore elettronico della temperatura ed umidità e sonde di temperatura di regolazione e limite.
I gruppi di controllo sono premontati e pre-collegati vicino all'unità di trattamento aria.
L'unità di trattamento aria comprende condotti di mandata e ripresa dell'aria aventi un flusso laminare in mandata composto da una serie di filtri HI 4 posti in ambiente e quattro calate di ripresa in pannello, aventi griglie di ripresa in acciaio inox.
La struttura di camera bianca comprende un quadro elettrico di comando e gestione dell'impianto completo, installato nella zona tecnica di fianco all'unità di trattamento aria.
L'apparecchiatura di comando e regolazione comprende una carpenteria realizzata in acciaio verniciato ed atta al contenimento delle apparecchiature di comando e protezione delle singole utenze, realizzata con un grado di protezione.
All'interno del quadro generale di comando sono installati i seguenti componenti:
- un interruttore generale automatico;
- un gruppo di aerazione e filtraggio dell'aria all'interno del quadro di comando;
- un gruppo di servizio;
- un gruppo di trasformazione a 400/24 Vac;
- un alimentatore stabilizzato 230-124 Vdc;
- un inverter;
- selettori luminosi a tre posizioni stabili per la selezione del modo di funzionamento, automatico o manuale, dell'unità di trattamento aria.
Nella camera bianca è presente un selettore remoto per la gestione delle fasi di produzione - lavaggio - asciugatura - mantenimento.
Il sistema elettronico programmabile di gestione e controllo comprende i seguenti componenti:
- un'unità centrale di controllo (PLC);
- schede di ingressi e uscite digitali, per il controllo dello stato di funzionamento delle utenze e per la partenza in automatico;
- schede di ingressi e uscite analogiche, per la misura delle variabili di processo e per il comando degli organi di regolazione modulante.
All'interno del quadro di comando è installato un pannello operatore (touch screen) dove è possibile impostare e visualizzare le variabili di processo (temperatura, umidità ambiente, percentuale apertura valvole modulanti fluidi, servocomandi, serrande ed allarmi}.
Il Software di gestione viene fornito dalla Richiedente stessa (SIN-TECO IMPIANTI S.r.l.) e programmato secondo le personali esigenze produttive dell'utilizzatore,
È previsto un gruppo di regolazione standard (caldo/freddo) a servizio dell'unità di trattamento aria e comprendente un gruppo di raffreddamento ed un gruppo di post-riscaldamento.
I! montaggio, l' avviamento ed ii collaudo della struttura di camera bianca sono effettuati dalla Richiedente (SINTECO IMPIANTI S.r.l.) il quale assicura la presenza di una squadra di montatori per il posizionamento della camera bianca prefabbricata completa.
A seguito dell'ultimazione del montaggio dell'impianto e degli allacciamenti idraulici ed elettrici, un tecnico della Richiedente (SINTECO IMPIANTI S.r.l.) è a disposizione per l'avviamento ed il collaudo deirimpianto completo.
La struttura di camera bianca prefabbricata, secondo il presente trovato comprende una serie di accessori tra i quali si indicano, a titolo esemplificativo, i seguenti:
- gruppo frigorifero,
- tavolo ricevimento vaschette,
- affettatrice,
- confezionatrice,
- peso pezzatrice,
- armadietto verticale personale,
- panchina personale,
- materiale usa e getta,
- armadietto per bobina di scorta,
* lavandino a pedale,
- sterilizzatore per coltelli,
- metal detector,
- cella frigorifera a -10°C,
- banco inox per sconfezionamento prodotto,
- cella frigorifera a 2°C,
- luci ad incasso a LED ed impianto elettrico.
Si è in pratica constatato come il trovato raggiunga il compito e gli scopi prefissati.
Si è infatti realizzata una struttura di camera bianca prefabbricata modulare che permette di soddisfare le esigenze di particolari utilizzatori, i quali desiderino sfruttare al massimo gli spazi a disposizione, mediante un sistema innovativo che permette dì avere un polo di lavorazione preassemblato in soluzione "chiavi in mano", completo di un qualificato servizio di assistenza post-vendita e manutenzione programmata.
Il presente trovato fornisce una camera bianca prefabbricata, monolitica, trasportabile che permette, in pochissimo tempo, di soddisfare i requisiti in materia di pulizia, igiene, sicurezza e qualità che ormai il mercato richiede sia neH'ambito Industriale, ad esempio produzione o approvvigionamento carni, taglio, confezionamento, sia in quello commerciale, per il taglio, confezionamento, vendita sul luogo di trasformazione con prodotti di vario approvvigionamento.
Naturalmente i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze.
Claims (10)
- R I V E N D I C A Z I O N I 1 . Struttura dì camera bianca prefabbricata caratterizzata dal fatto di essere interamente sanificabile e lavabile periodicamente e di comprendere uno o più moduli pre-assemblati in officina, con predisposte le utility necessarie e rimontabili successivamente nel sito di utilizzo.
- 2. Struttura, secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che ciascun modulo comprende un pavimento prefabbricato, pareti perimetrali e divisioni interne, porte e finestre, un plenum di mandata aria a flusso laminare e canali di ripresa, ed un'unità di trattamento dell'aria, disposta al di sopra della camera bianca, in un vano dedicato agii accessori.
- 3. Struttura, secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto pavimento pre -isolato è realizzato in lamiera in acciaio inox, rinforzato con profili in acciaio di grandi dimensioni in modo da avere una forte rigidità, ed eventualmente resinato; tutti i telai in acciaio essendo spruzzati con un numero molto elevato di strati di poliuretano per formare barriere al vapore, con poliuretano ad alta densità.
- 4. Struttura, secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti pannelli perimetrali costituiscono le divisioni interne ed il soffitto del locale; detti pannelli essendo di tipo sandwich in doppia pelle con finitura interna ed esterna in vetroresina bianca; l'interno del pannello essendo in Styrofoam.
- 5. Struttura, secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto di comprendere porte a singolo battente in materiale plastico avente oblò visivo, porte a singolo battente in materiale plastico senza oblò visivo, finestre e sgusce perimetrali in acciaio inox integrate nel pavimento.
- 6. Struttura, secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dai fatto che detta unità di trattamento aria è realizzata con struttura composta da pannellature di poliestere con spigoli arrotondati e predisposta per il lavaggio degli elementi interni; dette pannellature sono realizzate in poliestere con interposto isolamento termoacustico a forte spessore; i componenti interni quali ventilatori, batterie di trattamento termoigrometrico e filtri vengono montati e solidamente fissati ad un telaio in acciaio inox; detto telaio essendo ancorato su di una carpenteria in acciaio zincato, esterna all'unità di trattamento, ed essendo sollevato dal piano; detta unità comprendendo un trattamento di resinatura delle superfici per una tenuta stagna e per un isolamento dell'unità di trattamento; detta unità di trattamento deH'arìa comprendendo inoltre porte, in ogni sezione, per la manutenzione e l'ispezione dei filtri e delie parti in movimento; dette porte essendo dotate di guarnizioni inamovibili di tipo a cellule chiuse complete di maniglie di chiusura a serraggio progressivo; la porta di accesso vano del ventilatore è dotata di micro dì protezione per l'arresto del ventilatore.
- 7. Struttura, secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detta unità di trattamento aria comprende una serranda di presa aria ambiente in acciaio inox, una serranda di presa aria esterna in acciaio inox ed una sezione di pre-filtrazione; una sezione di pre-filtrazione comprendente un pre-filtro a celle pieghettate G4 rigenerabili sintetiche; una sezione di filtrazione costituita da filtri a tasche rigide F9, ed una sezione batteria di raffreddamento; una batteria di raffreddamento a pacco a iettato inox/A! o Cu/Al; una sezione batteria di riscaldamento a pacco a Iettato Cu/A!; una sezione ventilatore dì mandata costituita da un ventilatore centrifugo a trasmissione diretta; una sezione di filtrazione assoluta in mandata con filtri assoluti H13; una ruota di deumidificazione chimica, un gruppo di regolazione della temperatura e umidità costituito da una sonda di temperatura e umidità, installata a canale, un regolatore elettronico della temperatura ed umidità ed una sonda di temperatura tra le batterie; condotti di mandata e ripresa dell'aria aventi un flusso laminare in mandata composto da una serie di filtri H14 posti in ambiente e quattro calate di ripresa in pannello, aventi griglie di ripresa in acciaio inox.
- 8. Struttura, secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto di comprendere un'apparecchiatura di comando e gestione dell'impianto, installato nella zona tecnica di fianco all'unità di trattamento aria; detta apparecchiatura di comando e regolazione comprendendo una carpenteria realizzata in acciaio atta al contenimento delle apparecchiature di comando e protezione delle singole utenze.
- 9. Struttura, secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto di comprendere un selettore remoto per la gestione delle fasi di produzione - lavaggio - asciugatura - mantenimento; un sistema elettronico programmabile di gestione e controllo comprendente i seguenti componenti: un'unità centrale dì controllo (PLC); schede di ingressi e uscite digitali, per il controllo dello stato dì funzionamento delle utenze e per la partenza in automatico; schede di ingressi e uscite analogiche, per la misura delle variabili di processo e per il comando degli organi di regoiazione modulante.
- 10. Struttura, secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto di comprendere gruppo di regolazione standard {caldo/freddo) a servizio dell'unità di trattamento aria e comprendente un gruppo di raffreddamento ed un gruppo di post-riscaldamento.
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