ITUB201594612U1

ITUB201594612U1 - Dispositivo di protezione individuale delle vie respiratorie provvisto di sistema di allarme.

Info

Publication number: ITUB201594612U1
Application number: ITUB2015U094612U
Authority: IT
Inventors: Alberto Spasciani
Original assignee: Spasciani S P A
Priority date: 2015-11-17
Filing date: 2015-11-17
Publication date: 2017-05-17
Also published as: WO2017085640A1

Description

“Dispositivo di protezione individuale delle vie respiratorie provvisto di sistema di allarme”

Il presente trovato si riferisce a un dispositivo di protezione individuale delle vie respiratorie provvisto di sistema di allarme.

Negli ambienti di lavoro, in ambito militare (per la protezione da eventi cosiddetti CBRN – chimici, biologici, radiologici e nucleari) o delle forze dell’ordine e, in generale, in qualsiasi altra applicazione dove sia necessario proteggere individualmente le vie respiratorie, si utilizzano principalmente due metodologie di protezione. La prima e più comune metodologia consiste nella filtrazione, mentre la seconda metodologia consiste nell’alimentazione di gas respirabile o “isolante”.

La filtrazione dei gas nocivi viene normalmente effettuata tramite un dispositivo di protezione individuale in cui l’aria inspirata dall’utilizzatore viene fatta passare attraverso un letto di carboni attivi, o catalizzatori opportuni, al fine di trattenere il gas oppure di trasformarlo in altro gas non tossico. La massa filtrante e il rispettivo contenitore costituiscono quello che viene normalmente chiamato filtro del dispositivo di protezione individuale. Varie tipologie di filtro sono definite ad esempio dalla norma europea UNI EN 14387.

Il filtro può essere applicato sia a una maschera provvista di “facciale” completo, vale a dire provvista di uno schermo predisposto per ricoprire completamente il volto dell’utilizzatore, sia a una cosiddetta semimaschera, che copre unicamente naso, bocca e mento dell’utilizzatore. Il filtro può anche essere applicato a un boccaglio che viene trattenuto tra i denti dell’utilizzatore. Tutti questi dispositivi di protezione individuale delle vie respiratorie sono regolamentati dalle norme europee UNI EN 136 e UNI EN 149. Ad esempio, in una maschera filtrante, la depressione provocata dai polmoni dell’utilizzatore all’interno del facciale fa in modo che l’aria, prima di raggiungere i polmoni stessi, attraversi la massa filtrante contenuta nel filtro, venendo così depurata.

I principali problemi che affliggono le maschere filtranti e, più in generale, i dispositivi di protezione individuale delle vie respiratorie sono legati alla durata del filtro in condizioni d’uso e alla necessità di conoscere il momento esatto in cui il filtro deve essere sostituito. Questi problemi sono strettamente correlati ad alcune variabili esterne, tra cui la natura del gas che deve essere filtrato, la sua concentrazione, l’umidità e la temperatura dell’aria, nonché la capacità respiratoria (in litri al minuto) dell’utilizzatore.

Nessuna delle suddette variabili è conosciuta a priori, per cui si tende a cambiare il filtro ogniqualvolta si percepisce l’odore di un gas potenzialmente nocivo. Infatti, nella grande maggioranza dei casi la soglia olfattiva, ancorché variabile individualmente, è più bassa della soglia di pericolosità del gas (“threshold limit value” o TLV). Esempi di questi gas possono essere solfuro di idrogeno (H2S) o ammoniaca (NH3).

Esistono tuttavia anche gas nocivi inodori, come ad esempio il monossido di carbonio (CO), oppure con soglie olfattive più alte del TLV, come ad esempio la formaldeide (CH2O). In questi casi il suggerimento della sostituzione del filtro all’atto della percezione del gas appare assolutamente inadeguato e si deve perciò ricorrere a sostituzioni programmate preventive, dettate dal buon senso. Risulta però evidente che questa strategia, oltre all’intrinseco rischio, porta a un consumo maggiore di filtri, in quanto essi non possono essere utilizzati per tutta la loro capacità, con evidente danno economico.

Un altro problema che affligge le maschere facciali è costituito dalla cosiddetta perdita verso l’interno, o “inward leakage”. Infatti, l’adattamento di un facciale al volto dell’utilizzatore può non essere perfetto, in quanto la conformazione fisica del facciale è fissa, essendo ricavata da uno stampo, mentre quella del volto è variabile innanzitutto da persona a persona. Inoltre, in una stessa persona questa conformazione può subire variazioni nel tempo dovute all’ingrassamento o al dimagrimento, alla sudorazione e all’eventuale presenza di barba, basette o capelli che interferiscono con il bordo di tenuta del facciale.

In aggiunta, la perdita verso l’interno è influenzata dalle valvole espiratorie della maschera, dalle quali l’aria espirata fuoriesce nell’ambiente, che nella fase di chiusura potrebbero avere un piccolo riflusso. La somma di tutti questi fattori determina la perdita totale verso l’interno, o il “total inward leakage (TIL)”, definito nella norma europea UNI EN 13274-1. Le norme di settore, ad esempio UNI EN 136 o UNI EN 149, definiscono il limite massimo ammissibile di TIL.

Nel caso in cui il dispositivo di protezione individuale delle vie respiratorie sia costituito da un sistema isolante, di qualunque genere esso sia (autorespiratore a circuito aperto ad aria, a circuito chiuso a ossigeno, ad aria immessa dalla linea sia a domanda, sia a flusso continuo), ovviamente non esiste il problema dell’esaurimento del filtro. Tuttavia, in certi casi si potrebbe voler sapere se vi è una perdita verso l’interno tale da esporre a rischi l’operatore (vedere in proposito la norma europea UNI EN 137).

Per verificare il buon adattamento del facciale al volto dell’utilizzatore si stanno diffondendo dei metodi di controllo preventivo denominati “fit test”, eseguiti periodicamente sugli operatori. Tuttavia, questi metodi di controllo vengono eseguiti “fuori linea”, cioè in un ambiente simulato e con maschere appositamente adattate.

Negli ambienti ove i dispositivi di protezione individuale delle vie respiratorie vengono usati è frequente l’impiego di monitor portatili personali per verificare le condizioni ambientali, in particolare la concentrazione del gas o dei gas presenti, per avvertire quando si raggiunge la soglia di pericolosità (TLV) o comunque un predeterminato livello di concentrazione. Quando questo avviene l’operatore deve indossare subito il dispositivo di protezione appropriato. I monitor sono normalmente dotati anche di un sensore per l’ossigeno, in quanto i filtri per respirazione possono essere usati solo in presenza di almeno il 17% di O2in concentrazione percentuale volume/volume (% v/v). Questo parametro deve essere considerato per decidere se utilizzare un filtro o un sistema isolante e deve essere tenuto sotto controllo, al pari della concentrazione del gas tossico, durante tutto l’intervento.

I monitor personali elettronici, per quel che riguarda il sistema di campionamento, sono di due tipi: a diffusione e con pompa. I monitor a diffusione sono trasportati applicandoli agli indumenti e controllano la presenza di gas solo localmente, dato che il gas diffonde naturalmente all’interno del sensore di cui questi monitor sono provvisti. I monitor dotati di pompa sono normalmente utilizzati per verificare dall’esterno, prima dell’intervento, la presenza di gas in luoghi confinati, come ad esempio cisterne, fognature, cantine, ecc.

Sono anche disponibili fiale colorimetriche che assolvono compiti analoghi a quelli dei monitor elettronici sopra descritti. Tuttavia, se da un lato tutti gli strumenti di controllo sopra descritti consentono di individuare che tipo di dispositivo di protezione usare e quando il respiratore va indossato, dall’altro lato essi lasciano irrisolti i problemi di decidere quando cambiare il filtro e di come verificare se sussistono delle perdite verso l’interno.

Scopo generale del presente trovato è pertanto quello di realizzare un dispositivo di protezione individuale delle vie respiratorie che sia in grado di risolvere gli inconvenienti sopra citati della tecnica nota in una maniera estremamente semplice, economica e particolarmente funzionale.

Nel dettaglio, è uno scopo del presente trovato quello di realizzare un dispositivo di protezione individuale delle vie respiratorie che sia in grado di segnalare con precisione all’utilizzatore quando è necessario cambiare il filtro del dispositivo stesso.

Un altro scopo del trovato è quello di realizzare un dispositivo di protezione individuale delle vie respiratorie che sia in grado di segnalare con precisione all’utilizzatore eventuali malfunzionamenti del dispositivo stesso, come ad esempio l’insorgenza delle cosiddette perdite verso l’interno.

Questi e altri scopi secondo il presente trovato vengono raggiunti realizzando un dispositivo di protezione individuale delle vie respiratorie come esposto nella rivendicazione 1.

Ulteriori caratteristiche del trovato sono evidenziate dalle rivendicazioni dipendenti, che sono parte integrante della presente descrizione.

Le caratteristiche e i vantaggi di un dispositivo di protezione individuale delle vie respiratorie secondo il presente trovato risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali:

la figura 1 è una vista in prospettiva di un primo esempio di realizzazione del dispositivo di protezione individuale delle vie respiratorie secondo il presente trovato;

la figura 2 è una vista in prospettiva del dispositivo di figura 1, mostrato in configurazione smontata;

la figura 3 è una vista in prospettiva di un secondo esempio di realizzazione del dispositivo di protezione individuale delle vie respiratorie secondo il presente trovato;

la figura 4 è una vista in prospettiva del dispositivo di figura 3, mostrato in configurazione smontata;

la figura 5 è una vista in prospettiva di un terzo esempio di realizzazione del dispositivo di protezione individuale delle vie respiratorie secondo il presente trovato; e

la figura 6 è una vista in prospettiva del dispositivo di figura 5, mostrato in configurazione smontata.

Si precisa che, nelle figure allegate e nella descrizione che segue, non verranno menzionati e/o illustrati numerosi componenti del dispositivo di protezione individuale delle vie respiratorie, in quanto si tratta di componenti ben noti a un tecnico del settore.

Con riferimento alle figure, vengono mostrati alcuni esempi di realizzazione preferiti del dispositivo di protezione individuale delle vie respiratorie secondo il presente trovato, indicato complessivamente con il numero di riferimento 10. Il dispositivo 10 comprende un gruppo filtrante 12 operativamente collegato a un elemento di respirazione 14 e configurato per inviare aria filtrata a tale elemento di respirazione 14. A tale scopo, il gruppo filtrante 12 è internamente provvisto di almeno un elemento filtrante (non mostrato) attraverso il quale passa l’aria esterna per poi essere convogliata verso l’elemento di respirazione 14.

L’elemento di respirazione 14 è configurato per essere applicato sul volto di un utilizzatore.

L’elemento di respirazione 14 può quindi essere costituito, ad esempio, da un casco di un sistema filtrante turboventilato o da una maschera provvista di facciale completo, vale a dire uno schermo predisposto per ricoprire completamente il volto dell’utilizzatore, da una semi-maschera, che copre unicamente naso, bocca e mento dell’utilizzatore, o ancora da un boccaglio. Nel caso di un casco o di una maschera provvista di facciale completo, l’elemento di respirazione 14 può essere convenientemente dotato di mezzi di tenuta nei confronti del volto dell’utilizzatore.

Come mostrato nelle figure 3 e 4, tra il gruppo filtrante 12 e l’elemento di respirazione 14 può essere interposto almeno un componente di raccordo 16 configurato per collegare tra loro il gruppo filtrante 12 e l’elemento di respirazione 14 e per convogliare l’aria filtrata verso tale elemento di respirazione 14. Il componente di raccordo 16 può essere ad esempio costituito da un nipplo.

Su una porzione predefinita del dispositivo 10, posta a valle dell’elemento filtrante con riferimento al flusso di aria che fluisce all’interno del dispositivo 10 stesso, è ricavato almeno un condotto di raccordo 18 posto in collegamento di fluido con un’apparecchiatura di controllo 20. L’apparecchiatura di controllo 20 è predisposta per analizzare l’aria filtrata in uscita dall’elemento filtrante e per generare almeno un segnale di allarme visivo e/o acustico in una condizione in cui tale aria filtrata non rispetti certi parametri predefiniti, come ad esempio una concentrazione di gas nocivi superiore a una soglia predefinita.

L’apparecchiatura di controllo 20 può essere costituita, ad esempio, da un monitor elettronico dotato di almeno una pompa aspirante e di uno o più sensori configurati per analizzare in tempo reale l’aria filtrata in uscita dall’elemento filtrante. I dati relativi all’aria filtrata possono quindi essere resi disponibili sul monitor per una visualizzazione immediata da parte dell’utilizzatore del dispositivo 10. I sensori dell’apparecchiatura di controllo 20 possono essere tarati in funzione del documento di valutazione dei rischi (DVR) dell’ambiente specifico in cui si vuole operare indossando il dispositivo 10.

Tra il condotto di raccordo 18 e l’apparecchiatura di controllo 20 può essere interposto almeno un tubo di aspirazione 22, di lunghezza predefinita e preferibilmente di tipo flessibile. Il tubo di aspirazione 22 consente all’apparecchiatura di controllo 20 di essere mantenuta separata rispetto al dispositivo 10 e di poter essere facilmente manipolata dall’utilizzatore a seconda delle esigenze.

Sia l’apparecchiatura di controllo 20, sia il rispettivo tubo di aspirazione 22, quando previsto, possono essere rimuovibili rispetto al dispositivo 10. A tale scopo, il condotto di raccordo 18 può essere provvisto di un elemento di chiusura a tenuta (non mostrato) configurato per occludere tale condotto di raccordo 18 quando l’apparecchiatura di controllo 20 e/o il rispettivo tubo di aspirazione 22 non sono operativamente collegati al dispositivo 10 stesso.

Con riferimento all’esempio di realizzazione delle figure 1 e 2, il condotto di raccordo 18 è ricavato sul gruppo filtrante 12, ovviamente a valle dell’elemento filtrante. Con riferimento all’esempio di realizzazione delle figure 3 e 4, il condotto di raccordo 18 è invece ricavato sul componente di raccordo 16 interposto tra il gruppo filtrante 12 e l’elemento di respirazione 14.

Con riferimento infine all’esempio di realizzazione delle figure 5 e 6, il condotto di raccordo 18 è ricavato sull’elemento di respirazione 14. Mentre nei due esempi di realizzazione delle figure 1-4 l’apparecchiatura di controllo 20 è in grado di segnalare l’esaurimento del solo elemento filtrante, in questo terzo esempio di realizzazione del dispositivo 10 si può anche verificare se il facciale dell’elemento di respirazione 14 abbia una tenuta sufficiente sul volto dell’utilizzatore. Tuttavia, un eventuale segnale di allarme generato dall’apparecchiatura di controllo 20 non potrà distinguere da dove il gas è penetrato, ma potrà soltanto segnalare all’utilizzatore che ci si trova in una situazione di pericolo.

Ovviamente con il terzo esempio di realizzazione del dispositivo 10, se ci si riferisce ad esempio a una situazione di perdita di tenuta del facciale dell’elemento di respirazione 14, non si potranno avere indicazioni precise sull’istante in cui è necessario sostituire l’elemento filtrante, ma si otterrà comunque lo scopo di evitare di esporre l’utilizzatore a una concentrazione di gas superiore a quanto accettabile. Il terzo esempio di realizzazione del dispositivo 10 è anche utilizzabile con i sistemi isolanti e, anche in questo caso, la sua funzione è quella di preavvertire l’utilizzatore in caso di infiltrazioni di gas tossico nel sistema di protezione, ovunque esse si verifichino.

Si è così visto che il dispositivo di protezione individuale delle vie respiratorie secondo il presente trovato realizza gli scopi in precedenza evidenziati. Il dispositivo di protezione individuale delle vie respiratorie secondo il presente trovato permette quindi di risolvere il quesito sulla effettiva durata dell’elemento filtrante o sulla perdita di tenuta del facciale in maniera semplice ed economica, dato che tutti i componenti del dispositivo stesso sono normalmente disponibili nei luoghi di lavoro, nonché in maniera continua e in tempo reale.

Il dispositivo di protezione individuale delle vie respiratorie così concepito è suscettibile in ogni caso di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nel medesimo concetto innovativo; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti. In pratica i materiali utilizzati, nonché le forme e le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze tecniche.

L’ambito di tutela del trovato è pertanto definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (10) di protezione individuale delle vie respiratorie comprendente un elemento di respirazione (14), configurato per essere applicato sul volto di un utilizzatore, e un gruppo filtrante (12), operativamente collegato a detto elemento di respirazione (14) e configurato per inviare aria filtrata a detto elemento di respirazione (14), detto gruppo filtrante (12) essendo internamente provvisto di almeno un elemento filtrante attraverso il quale passa l’aria esterna per poi essere convogliata verso detto elemento di respirazione (14), il dispositivo (10) essendo caratterizzato dal fatto che su una porzione predefinita di detto dispositivo (10), posta a valle dell’elemento filtrante con riferimento al flusso di aria che fluisce all’interno di detto dispositivo (10), è ricavato almeno un condotto di raccordo (18) posto in collegamento di fluido con un’apparecchiatura di controllo (20), detta apparecchiatura di controllo (20) essendo predisposta per analizzare l’aria filtrata in uscita dall’elemento filtrante e per generare almeno un segnale di allarme visivo e/o acustico in una condizione in cui detta aria filtrata non rispetti certi parametri predefiniti.
2. Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l’apparecchiatura di controllo (20) è costituita da un monitor elettronico dotato di almeno una pompa aspirante e di uno o più sensori configurati per analizzare in tempo reale l’aria filtrata in uscita dall’elemento filtrante.
3. Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che tra il condotto di raccordo (18) e l’apparecchiatura di controllo (20) è interposto almeno un tubo di aspirazione (22) di lunghezza predefinita, detto almeno un tubo di aspirazione (22) consentendo all’apparecchiatura di controllo (20) di essere mantenuta separata rispetto al dispositivo (10) e di poter essere facilmente manipolata dall’utilizzatore a seconda delle esigenze.
4. Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto almeno un tubo di aspirazione (22) è di tipo flessibile.
5. Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che l’apparecchiatura di controllo (20) e/o detto almeno un tubo di aspirazione (22) sono rimuovibili rispetto al dispositivo (10), il condotto di raccordo (18) essendo provvisto di un elemento di chiusura a tenuta configurato per occludere detto condotto di raccordo (18) quando l’apparecchiatura di controllo 20 e/o detto almeno un tubo di aspirazione (22) non sono operativamente collegati al dispositivo (10).
6. Dispositivo (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che tra il gruppo filtrante (12) e l’elemento di respirazione (14) è interposto almeno un componente di raccordo (16) configurato per collegare tra loro detto gruppo filtrante (12) e detto elemento di respirazione (14) e per convogliare l’aria filtrata verso detto elemento di respirazione (14).
7. Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto almeno un componente di raccordo (16) è costituito da un nipplo.
8. Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto che il condotto di raccordo (18) è ricavato sul componente di raccordo (16).
9. Dispositivo (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che il condotto di raccordo (18) è ricavato sul gruppo filtrante (12), a valle dell’elemento filtrante.
10. Dispositivo (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che il condotto di raccordo (18) è ricavato sull’elemento di respirazione (14).