IT202000007981A1 - Apparato per la sanificazione di maschere protettive - Google Patents

Description

APPARATO PER LA SANIFICAZIONE DI MASCHERE PROTETTIVE

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un apparato a basso consumo energetico e al relativo metodo d?uso per la sanificazione di maschere di protezione respiratoria comunemente inserite nella classe monouso, ma non solo. In particolare, la presente invenzione si riferisce ad un apparato a due camere separate per la sanificazione di tali maschere quando utilizzate anche in presenza di coronavirus, come ad esempio il SARS-CoV-2. L?apparato e il processo hanno come scopo ultimo la sanificazione e la disattivazione del virus e il mantenimento delle caratteristiche originali della maschera rendendola riutilizzabile per pi? volte.

STATO DELL?ARTE

I virus, i batteri, i parassiti e i funghi, sono dei microrganismi che possono causare malattie in soggetti umani, talvolta anche gravi. In particolare, i coronavirus (CoV) sono un?ampia famiglia di virus respiratori che possono causare dal comune raffreddore a sindromi respiratorie acuti gravi. I coronavirus sono comuni in molte specie animali e in alcuni casi, possono evolversi e infettare l?uomo. Un nuovo coronavirus che non era mai stato precedentemente identificato nell'uomo ? stato segnalato a Wuhan, Cina a dicembre 2019. Nella prima met? del mese di febbraio l'OMS ha annunciato che la malattia respiratoria causata dal nuovo coronavirus SARS-CoV-2 segnalato a Wuhan ? stata chiamata COVID-19. Il SARS-CoV-2 ? un virus respiratorio che si diffonde principalmente attraverso il contatto con le goccioline del respiro delle persone infette, tramite la saliva (tossendo e starnutendo), i contatti diretti personali, le mani ovvero toccando con le mani contaminate bocca, naso o occhi.

Secondo i dati attualmente disponibili, sia le persone asintomatiche che le persone sintomatiche possono essere causa di diffusione del virus. Il periodo di incubazione ? compreso fra 2 e 12 giorni, mentre la permanenza sulle superfici varia dalle 4 ore fino ad oltre 24 ore in base al materiale e le condizioni climatiche esterne.

L?OMS (Organizzazione Mondiale della Sanit?) raccomanda alla popolazione civile di indossare appropriati dispositivi di protezione individuale (indicati con l?acronimo DPI). Uno di questi ? la cosiddetta mascherina chirurgica o FFP1 che una persona dovrebbe utilizzare nel caso sospetti di aver contratto il nuovo coronavirus e/o alla presenza di sintomi quali tosse o starnuti. La mascherina FFP2 o FFP3 andrebbe invece indossata se si assiste una persona con sospetta infezione da nuovo coronavirus.

Per quanto riguarda il personale sanitario e sociosanitario, in coerenza con le linee guida dell?OMS, l?ISS (Istituto Superiore di Sanit?) indica che ? necessario fare ricorso alle mascherine FFP2 o FFP3, quale dispositivo idoneo a proteggere gli operatori sanitari.

Le mascherine chirurgiche, le maschere FFP1, FFP2 e FFP3 sono generalmente certificate come DPI monouso. La certificazione garantisce piena efficacia delle mascherine sulla base di prescrizioni d?uso e temporali definite. Da notare che tali certificazioni sono state pensate per situazioni che si possono considerare di ?normalit?? e non di crisi. In base a tale normativa, le mascherine andrebbero gettate dopo qualche ora o comunque dopo ogni utilizzo.

A tutt?oggi, non esistono metodi, scientificamente validati, per rigenerare in modo semplice e sicuro le mascherine monouso. Men che meno esistono apparecchiature commerciali che possano essere utilizzate in totale sicurezza anche da privati.

Esistono tuttavia alcuni studi sull?eliminazione dei microrganismi e in particolare sull?inattivazione del SARS-CoV-2 con il calore. Il 9 febbraio 2020, il Fudan University Medical College di Shanghai, il Medical Molecular Virology Laboratory of Health Committee e la School of Public Health hanno prodotto un documento di ricerca scientifica sulla rigenerazione sicura e rapida di mascherine monouso. Lo studio ? stato pubblicato sul Journal of Microbiology and Infection e secondo tale studio le mascherine possono essere decontaminate avvolgendole in sacchetti di plastica e scaldando il tutto per 30 minuti con l?ausilio di un classico asciugacapelli elettrico.

Il sito dell?International Medical Center di Beijing, in Cina, invece, fa riferimento a un altro procedimento che trova maggiori conferme tra gli esperti, pur ponendo altri problemi. Quest?altro articolo dichiara che le mascherine possono essere decontaminate se riscaldate per 30 minuti a temperature superiori a 56 gradi Celsius e ipotizzando di portare il ?calore secco? a 70 gradi Celsius per 30 minuti cos? da inattivare efficacemente il virus senza influire sulla funzione protettiva della mascherina. Tuttavia, sulla base degli studi pubblicati, si pu? al massimo parlare di un abbattimento significativo della carica virale, ma non di una completa sterilizzazione, cio? di una totale inattivazione del virus, a causa della resistenza delle spore. Durante la pandemia di COVID-19 in Italia e nel mondo, si sono evidenziati notevoli problemi legati all?approvvigionamento di mascherine e maschere di protezione oltre che a complicazioni e incertezze rispetto allo smaltimento delle stesse. La crisi ha dunque suscitato molti interrogativi nella popolazione comune rispetto alla reale possibilit? di sanificare questi DPI per riutilizzare gli stessi oltre che possibilit? di contenere il pi? possibile l?impatto ambientale correlato alla loro produzione e al loro successivo smaltimento.

SOMMARIO DELL?INVENZIONE

Lo scopo primario della presente invenzione ? pertanto quello di rendere disponibile un apparato per la sanificazione di una maschera protettiva, e un relativo metodo d?uso dello stesso, che sia in grado di superare i summenzionati inconvenienti.

In particolare, un primo scopo della presente invenzione ? quello di fornire un apparato in grado di garantire la sanificazione di una maschera di protezione respiratoria preferibilmente, ma non esclusivamente, della classe definita ?monouso?.

Un secondo scopo della presente invenzione ? quello di rendere disponibile un apparato, e un relativo metodo d?uso, per la sanificazione di una maschera di protezione respiratoria che risulti sicuro e affidabile e sia in grado dopo un numero predefinito di trattamenti di garantire ancora l?efficacia originale della maschera.

Infine, un altro scopo non meno importante ? quello di offrire un apparato che sia di semplice impiego, sia per uso professionale che domestico e quindi anche per persone non esperte del settore.

Ancora un altro scopo ? quello di fornire un apparato per la sanificazione di una maschera di protezione che possa contribuire a ridurre sensibilmente lo smaltimento di questa tipologia di DPI consentendo un riutilizzo anche per pi? volte.

Un ulteriore scopo, legato al precedente, ? quello di fornire un apparato per la sanificazione di una maschera di protezione che possa contribuire alla salvaguardia del territorio con un processo che si basa su concreti concetti di economia circolare e di ecosostenibilit?.

Non ultimo scopo della presente invenzione ? quello di fornire un apparato per la sanificazione di una maschera di protezione che sia affidabile e di facile realizzazione a costi competitivi. Questi ed ulteriori scopi vengono raggiunti mediante un apparato per la sanificazione di una maschera protettiva caratterizzata dal fatto di comprendere:

- una prima camera di sanificazione con chiusura ermetica coibentata che delimita un volume interno per alloggiare una maschera protettiva da sanificare, in cui detta prima camera comprende un mezzo di generazione di energia termica, un mezzo di scambio termico per scambiare energia termica con detto volume interno e mezzo di accumulo di energia termica, in cui detto mezzo di generazione di energia termica comprendono un nucleo in almeno un materiale semiconduttore tale per cui la potenza termica da esso generata decresce all?aumentare della sua temperatura e tale per cui, quando detta temperatura raggiunge una temperatura massima predefinita, detta potenza termica generata risulti sostanzialmente pari a zero;

- una seconda camera di sanificazione chiusa e separata da detta prima camera e definente un secondo volume per alloggiare detta maschera protettiva, in cui detta seconda camera comprende mezzi di generazione di radiazioni ultraviolette nello spettro avente una lunghezza d'onda compresa fra 100 e 280 nm, detta seconda camera essendo provvista di mezzi di raffreddamento per raffreddare detti mezzi di generazione di radiazioni ultraviolette.

La presente ? dunque anche relativa ad un metodo per la sanificazione di una maschera protettiva attraverso l?uso dell?apparato sopra indicato. Nella sua essenza, tale metodo comprende almeno le fasi di:

a) attivare detto mezzo generatore di energia termica di detta prima camera per pre-riscaldare la stessa fino ad una temperatura di sanificazione prestabilita;

b) posizionare una maschera di protezione da sanificare in detta prima camera pre-riscaldata; c) mantenere detta maschera protettiva all?interno di detta prima camera a detta temperatura di sanificazione prestabilita e per un intervallo di tempo prestabilito;

d) spostare detta maschera protettiva da detta prima camera a detta seconda camera;

e) attivare detti mezzi generatori di radiazioni elettromagnetiche per un tempo prestabilito utile alla completa sanificazione di detta maschera protettiva.

Il metodo prevede dunque una sanificazione attuata in due fasi in specifica sequenza che nel loro complesso assicurano l?eliminazione del materiale virale senza degradare la struttura fisica della maschera protettiva al fine di consentirne il riutilizzo.

Vantaggiosamente, il mezzo di generazione di energia termica previsto per la prima camera ? autoregolante e autolimitante, grazie alla presenza di un nucleo in materiale semiconduttore, per cui non ? necessario fornire la camera coibentata di un termostato per regolare la temperatura, n? di un termostato di sicurezza. Inoltre, un tale mezzo di generazione di energia termica permette di avere una produzione costante e modulata di energia termica, conseguendo un controllo accurato della temperatura all?interno della camera. I materiali semiconduttori, infatti, avendo una conducibilit? che dipende in modo diretto dalla temperatura e una resistenza che varia significativamente con la temperatura, consentono di modulare la potenza, e quindi la quantit?, di energia termica prodotta. Il mezzo di accumulo di energia termica funge da serbatoio termico, assorbendo calore quando la sua temperatura ? inferiore alla temperatura all?interno della camera e cedendolo quando la sua temperatura ? superiore alla temperatura all?interno della camera. In tal modo, inoltre, ? possibile conseguire un rapido ripristino della temperatura desiderata all?interno della camera nel caso di una brusca caduta di temperatura, dovuta ad esempio all?apertura del della camera (per inserirei le maschere da sanificare). In tal caso, infatti, il mezzo di accumulo cede immediatamente calore all?interno della camera e il generatore di energia termica produrr? un minor quantitativo di energia per ristabilire la temperatura desiderata all?interno della camera. La combinazione di un mezzo di generazione di energia termica provvisto delle suddette caratteristiche con un tale mezzo di accumulo di energia termica, consente di ottenere un controllo ottimale della temperatura all?interno della camera, con una temperatura sostanzialmente costante e sostanzialmente uniforme al suo interno. Infatti, un tale mezzo di generazione di energia elettrica consente di mantenere sempre costante la temperatura al valore desiderato, e il mezzo di accumulo di energia elettrica, consente di tenere tale valore costante anche quando il mezzo di generazione di energia elettrica ? disattivo (apertura della porta). Inoltre, la combinazione di tali caratteristiche consegue un cospicuo risparmio energetico, con vantaggi dal punto di vista economico e della sostenibilit? ambientale. Infatti, la combinazione di un mezzo di generazione in grado di produrre una portata modulabile di energia termica, insieme con un mezzo di accumulo in grado di coadiuvare il mezzo di generazione a ripristinare la temperatura desiderata, consente di evitare inutili sperperi energetici.

Per di pi?, la prima camera con chiusura ermetica e opportunamente coibentata con le summenzionate caratteristiche risulta sicura in quanto la temperatura non pu? superare la temperatura massima predefinita per via della natura stessa del mezzo di generazione di energia termica, evitando in questo modo la possibilit? che si le maschere da sanificare vengano danneggiate, o peggio si verifichino incendi, fusioni dei materiali o altri eventuali incidenti dovuti a eccessi di temperatura. Esso risulta inoltre affidabile in quanto, per i motivi spiegati in precedenza, consegue una temperatura sostanzialmente costante all?interno della camera garantendo alle maschere di conservare intatte le propriet? chimiche e fisiche mantenendo le caratteristiche originali.

Preferibilmente, il mezzo di generazione di energia termica comprende almeno un termistore di tipo PTC (Positive Temperature Coefficient). Si tratta di dispositivi economici e facilmente reperibili in commercio.

La camera con chiusura ermetica e opportunamente coibentata della presente invenzione pu? essere realizzata con qualsiasi materiale idoneo. In accordo con forme di realizzazione preferite, il mezzo per scambiare energia termica con l?interno della camera comprende una piastra in metallo o in lega metallica. Si tratta di un elemento scambiatore di calore economico e semplice da installare.

Ancor pi? preferibilmente, detta piastra ? in alluminio anodizzato. L?alluminio ? infatti un materiale economico, leggero e provvisto di buona conducibilit? termica. Esso viene sottoposto ad anodizzazione in modo da risultare pi? resistente alla corrosione.

La piastra ? vantaggiosamente posizionata su almeno una delle superfici interne della camera stessa, in modo da ottimizzare lo scambio termico con l?interno della camera.

In accordo ad una forma di realizzazione preferita dell?invenzione, il mezzo di generazione di energia termica ? interposto tra il mezzo di scambio di energia termica e il mezzo di accumulo di energia termica e a contatto con essi. In tal modo, infatti, il mezzo di accumulo riceve calore dal mezzo di generazione, per conduzione, quando questo ? attivo, e dall?interno della camera, tramite il mezzo di scambio, quando il mezzo di generazione ? inattivo, risultando, in tal modo pi? efficace.

Preferibilmente, il mezzo di accumulo di energia termica comprende almeno un materiale refrattario. In tal caso, il mezzo di accumulo di energia termica ? un mezzo passivo, con conseguenti vantaggi economici. Inoltre, i materiali refrattari sono in grado di resistere per lunghi periodi a elevate temperature senza reagire con i materiali con cui ? a contatto. Ancor pi? preferibilmente, detto materiale refrattario ? un materiale refrattario stampabile, in modo da risultare facile da produrre.

Ai fini della presente descrizione e delle successive rivendicazioni, quando si parla di ?camera con chiusura ermetica e coibentata? ci si riferisce ad un dispositivo che, azionato (ovvero collegato alla linea elettrica) e riempito di aria ad una temperatura predefinita, mantiene sostanzialmente costante, ovvero con variazioni non superiori a 1?C, tale temperatura.

Inoltre, nel presente contesto, la ?potenza termica? indica la quantit? di energia termica generata nell?unit? di tempo.

Nel seguito, la terminologia ?dispositivo autoregolante? si riferisce ad un dispositivo in grado di regolare autonomamente la propria temperatura, senza l?ausilio di appositi strumenti, quali termostati e la terminologia ?dispositivo autolimitante? si riferisce ad un dispositivo in grado di limitare autonomamente la propria temperatura, senza l?ausilio di appositi strumenti, quali termostati (che per natura introducono variazioni sostanziali di temperatura).

Il sistema controllo computerizzato infatti non ha il compito di controllare la temperatura all?interno della camera tramite lo spegnimento e riaccensione del dispositivo generazione di energia termica ma, prima di attivare il processo di sanificazione, ha l?importante scopo di controllare che i dispostivi di sicurezza relativi alla chiusura ermetica della camera siano attivi e la temperatura di lavoro predefinita sia stata raggiunta.

La camera coibentata, pu? essere realizzata in materiali diversi, purch? accoppiati con materiali con buone caratteristiche di isolamento termico, in particolare qualsiasi materiale avente un coefficiente di conducibilit? termica ? ? 0,045 W/mK.

In riferimento alla seconda camera di sanificazione, essa pu? essere realizzata in materiali diversi, purch? resistenti alle radiazioni UV-C. Visto che le radiazioni UV-C tendono a degradare il materiale organico, per la realizzazione della seconda camera vengono impiegati materiali inorganici come rivestimenti di metallo o ceramici.

Vantaggiosamente, le radiazioni UV-C consentono una seconda fase di sanificazione ovvero garantiscono la sterilizzazione e disinfezione della maschera protettiva. In particolare, le radiazioni UV-C assicurano l?eliminazione del materiale virale sopravvissuto alla prima fase di sanificazione nella prima camera.

Preferibilmente, i mezzi generatori di radiazioni elettromagnetiche comprendono lampade fluorescenti. Vantaggiosamente, i mezzi di raffreddamento consentono di mantenere la temperatura di lavoro ad un valore predefinito e costante in modo ossia consentono di controllare con precisione la quantit? di radiazioni emesse che potrebbero variare in caso di aumento della temperatura delle lampade.

In alternativa alle lampade fluorescenti possono essere utilizzati LED UV.

ELENCO DELLE FIGURE

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell?invenzione risulteranno meglio evidenti dall?esame della seguente descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, della camera con chiusura ermetica e opportunamente coibentata, illustrate a titolo indicativo e non limitativo, col supporto dei disegni allegati, in cui:

- la figura 1 mostra una vista prospettica laterale schematica in trasparenza di un apparato con due camere di sanificazione secondo una forma di realizzazione preferita dell?invenzione in una configurazione a camere chiuse;

- la figura 2 mostra una ulteriore vista prospettiva laterale dell?apparato in figura 1 in una configurazione a camere aperte;

- la figura 3 ? una vista in sezione parziale di una porzione di una prima camera di sanificazione, ermetica e coibentata, di un apparato secondo la presente invenzione;

- la figura 3A ? una vista schematica di un gruppo termico di detta prima camera di sanificazione di un apparato secondo la presente invenzione;

- le Figure 4 e 4A sono rispettivamente una vista schematica e una vista laterale di un gruppo di componenti installabili in una seconda camera di sanificazione chiusa di un apparato secondo la presente invenzione;

- le Figure 5 e 6 sono viste prospettiche laterali schematiche dell?apparato delle Figure 1 e 2 nelle quali sono schematizzati moduli di controllo di dette camere di sanificazione;

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Con riferimento alle figure 1 - 6, con il numero di riferimento 1 ? complessivamente indicato un apparato per la sanificazione di una maschera di protezione respiratoria secondo la presente invenzione. L?apparato 1 ? stato concepito sia per uso professionale che domestico.

L?apparato 1 comprende una prima camera 2 di sanificazione a chiusura ermetica e coibentata. Preferibilmente, la prima camera 2 comprende una camicia coibentante che definisce un volume interno per alloggiare temporaneamente una maschera da sanificare. In una possibile forma di attuazione, la camicia coibentante comprende un involucro interno di rivestimento, preferibilmente in materiale metallico.

La prima camera 2 coibentata comprende un primo sportello 4. In una condizione di chiusura del primo sportello 4, il volume interno ? chiuso ermeticamente dall?ambiente esterno in cui si colloca la stessa prima camera 2.

Preferibilmente, la camicia coibentante ? realizzata in polipropilene espanso sinterizzato, con un coefficiente di conducibilit? termica (?) pari a 0,039 W/mK, in modo da garantire una caduta termica limitata e prevedibile. Le caratteristiche di isolamento termico di questo materiale, combinate alla sua atossicit? e riciclabilit?, lo rendono ottimale per lo scopo di questa invenzione.

La camicia coibentante potrebbe comunque essere realizzata in materiali diversi, purch? provvisti di buone caratteristiche di isolamento termico, in particolare qualsiasi materiale avente un coefficiente di conducibilit? termica ? ? 0,045 W/mK.

L?apparato 1 comprende anche una seconda camera 3 di sanificazione che risulta chiusa e separata dalla prima camera 2. La seconda camera 3 ? definita da un involucro realizzato in un materiale resistente alle radiazioni UV-C. Tale involucro definisce un volume interno della seconda camera 3 nella quale ? destinato ad essere alloggiata una maschera di protezione respiratoria dopo che la stessa ha subito un trattamento termico all?interno della prima camera 2 secondo un metodo di seguito esposto. A tale scopo, la seconda camera 3 comprende un secondo sportello 5 o altro elemento che consente l?accesso al volume interno. In condizioni chiuse, tale secondo sportello 5 assicura una chiusura della seconda camera 3 tale da evitare la fuoriuscita di radiazioni elettromagnetiche.

Preferibilmente, la seconda camera 3 ? operativamente collegata in una posizione adiacente alla prima camera 2. Ancora pi? preferibilmente, l?apparato 1 comprende un telaio che sostiene la seconda camera 3 e/o la prima camera 2 in una posizione mutuamente adiacente.

In accordo alla presente invenzione, la prima camera 2 comprende almeno un gruppo termico 7 comprendente un mezzo di generazione 11 di energia termica, un mezzo di scambio 10 di energia termica e un mezzo di accumulo 12 di energia termica.

Il mezzo di generazione 11 ha la funzione di trasformare energia elettrica in energia termica. Il mezzo di scambio termico 10 ha la funzione di scambiare energia termica con il volume interno della prima camera 10. La prima camera 10 ? inoltre provvista di almeno un mezzo di accumulo 12 di energia termica.

Il mezzo di generazione 11 di energia termica (di seguito indicato anche con l?espressione mezzo generatore 11) ? atto a trasformare energia elettrica in energia termica. Esso comprende preferibilmente un nucleo un materiale semiconduttore tale per cui la potenza termica generata Q decresce all?aumentare della temperatura T del mezzo di generazione 11 di energia termica stesso e per cui, quando detta temperatura T raggiunge una temperatura massima predefinita TMAX, detta potenza termica generata ? sostanzialmente pari a zero.

Matematicamente ci? si potrebbe tradurre nella seguente forma:

Q = f(T)

Lim Q = 0 per T?TMAX

Dove f(T) ? una funzione inversamente proporzionale a T, che dipende dal tipo di materiale usato.

In altre parole, come gi? accennato, il mezzo generatore 11 ? autoregolante. Infatti, all?aumentare della sua temperatura T, decresce la potenza termica Q che produce, per cui T aumenter? dapprima rapidamente, poi in maniera progressivamente pi? lenta, fino a raggiungere la temperatura predefinita TMAX, raggiunta la quale, la produzione di energia termica ? sostanzialmente interrotta. Pertanto il mezzo generatore 11 ? anche autolimitante, in quanto la sua temperatura non supera mai TMAX e non necessita di termostati. Ci? ? reso possibile dal fatto che il mezzo generatore 11 comprende un nucleo in almeno un materiale semiconduttore. In tali materiali, infatti, la conducibilit? elettrica dipende direttamente dalla temperatura e la resistenza varia in maniera significativa con la temperatura, pertanto ? possibile variare significativamente la potenza termica prodotta, al variare della temperatura. Al superare la temperatura predefinita TMAX, il mezzo generatore 11, sostanzialmente cessa di assorbire energia elettrica e cessa di generare di calore.

Analogamente, quando la temperatura T scende, il mezzo generatore 11 riprende a generare calore.

In particolare, il mezzo generatore 11 comprende preferibilmente almeno un termistore di tipo PTC (Positive Temperature Coefficient). Il nucleo del PTC ? in materiale policrostallino e comprende preferibilmente carbonato di bario, ossido di titanio (TiO2) e particelle di titanio, silicio (semiconduttore) e manganese, che vengono macinati, mescolati, compressi e sinterizzati. Il PTC comprende anche due conduttori elettrici, preferibilmente in rame. Essendo dispositivi di tipo noto, i PTC non verranno ulteriormente descritti in questa sede. Si segnala solamente che i PTC possono essere utilizzati a diverse tensioni predefinite che pu? essere ad esempio di 12VDC, 24VDC, 110VAC o 230VAC.

In accordo con la forma di realizzazione mostrata nelle figure, il mezzo di accumulo 12 di energia termica ? uno solo ed ? in forma di blocchetto di materiare refrattario, preferibilmente di tipo stampabile. Preferibilmente, e materiali refrattari stampabili vengono indicati con il termine inglese ?plastic refractories? o ?refractory castable materials? e posseggono buone propriet? di lavorabilit?. Come accennato nel sommario, i materiali refrattari resistono per lunghi periodi a temperature elevate senza reagire con i materiali con cui ? a contatto, pertanto risultano idonei agli scopi della presente invenzione.

Preferibilmente, tale materiale refrattario stampabile ? di tipo ceramico e comprende diossido di silicio, ossido di alluminio, perossido di calcio e ossido ferrico.

Il mezzo di accumulo 12 ? sostanzialmente un accumulatore passivo, in grado di assorbire energia termica, in determinate condizioni, e di cederla quando necessario. Per cui funge da buffer o ?serbatoio di calore? o ?volano termico? come verr? meglio spiegato nel seguito. Il mezzo di scambio termico 10 (di seguito indicato anche con l?espressione ?mezzo scambiatore 10?) comprende preferibilmente una piastra in metallo o in lega metallica, preferibilmente in alluminio anodizzato. La piastra metallica ? rivolta verso il volume interno definito dall?involucro in materiale coibentato. La piastra scambia calore per convezione e irradiazione con l?interno della camera, (eventualmente conduzione, se a contatto con elementi all?interno della camera). In una possibile forma di realizzazione, detto scambiatore 10 pu? essere costituito dall?involucro metallico interno che riveste internamente la camicia in materiale coibentante

Il mezzo scambiatore 10 ? dunque in contatto termico con il mezzo generatore 11. In generale, secondo una forma di realizzazione preferita dell?invenzione, il mezzo generatore 11 ? interposto fra il mezzo scambiatore 10 e il mezzo di accumulo 12 di energia termica.

Come visibile in figura 2, la piastra costituente il mezzo scambiatore 10 ? opportunamente posizionata su una delle pareti 6 interne della prima camera 2 coibentata stessa, preferibilmente ad un?altezza ottimale dal punto di vista degli scambi di energia termica. Ovvero, sfruttando le correnti convettive che si generano in corrispondenza della piastra, per effetto delle differenze di temperature che si creano tra i vari elementi.

Anche se, per motivi di chiarezza, la prima camera 2 coibentata comprende un solo mezzo di scambio termico 10, un solo mezzo di generazione 11 di energia termica e un solo mezzo di accumulo 12 di energia termica, in accordo a possibili forme di realizzazioni, la prima camera 2 potrebbe comprendente una pluralit? di mezzi scambio termico 10, ad esempio due piastre metalliche posizionate su pareti laterali 6 parallele della camicia coibentante della prima camera 2. A ciascuna piastra potrebbe essere associato un corrispondente mezzo generatore 11 e un corrispondente mezzo di accumulo di energia termica 12.

Nel complesso dunque, la prima camera 2 potrebbe comprende una pluralit? di gruppi termici 7, posizionati opportunamente in corrispondenza delle sue pareti interne.

Come sopra gi? indicato, per ciascun gruppo termico 7, il mezzo di generazione di energia termica 11 ? interposto tra il mezzo di scambio di energia termica 10 e il mezzo di accumulo di energia termica 12 e a contatto con essi. In particolare, secondo una forma di realizzazione preferita dell?invenzione, la piastra in alluminio (agente da mezzo di scambio termico 10) ? collocata in corrispondenza della superficie interna 9 della parete laterale 6 della camicia coibentante della prima camera 2 in posizione sostanzialmente complanare ad essa. In tal caso, la parete laterale 6 ? provvista di un?apposita sede di accoglimento del gruppo termico 7. Come visibile in figura 3, il mezzo generatore 11 ? collocato adiacente al mezzo scambiatore 10 e a contatto con esso, in corrispondenza della sua superficie rivolta verso l?esterno della camera 2. Analogamente, il mezzo di accumulo 12 di energia termica ? collocato adiacentemente al mezzo generatore 11 e a contatto con esso, in corrispondenza della sua superficie rivolta verso l?esterno della camera 2.

In accordo con una forma di realizzazione alternativa, non mostrata nelle figure, il gruppo termico 7 ? accoppiato con la superficie interna 9 della parete laterale 6 mediante incollaggio del mezzo di accumulo 12 sulla parete laterale 6. In alternativa, il gruppo termico 7 potrebbe essere accoppiato alla camera 2 anche mediante viti o equivalenti mezzi meccanici.

In una sua possibile forma di realizzazione, il mezzo di accumulo 12 di energia termica pu? avere forma di parallelepipedo a sezione rettangolare, oppure avere una sezione ad L, come mostrato in figura 3, in modo che esso sia a contatto sia con il mezzo generatore 11 sia con il mezzo scambiatore 10, in modo da risultare ulteriormente efficace. Infatti, in tal modo, il mezzo di accumulo 12, scambia direttamente calore sia con il mezzo generatore 11, sia con il mezzo scambiatore 10.

Quando il mezzo generatore 11 produce calore, il mezzo di accumulo 12, assorbe calore da esso e dal mezzo scambiatore 10, da esso riscaldato, per conduzione. Quando il mezzo generatore 11 produce una potenza termica sostanzialmente nulla, ma la temperatura all?interno della prima camera 2 ? maggiore della temperatura del mezzo di accumulo termica 12, quest?ultimo assorbe comunque calore dal mezzo generatore 11 e dal mezzo scambiatore 10, che sono, a loro volta riscaldati dall?interno della prima camera 2, per conduzione o convezione.

Quando invece la temperatura all?interno della prima camera 2 ? inferiore alla temperatura del mezzo di accumulo 12, quest?ultimo cede calore al mezzo generatore 11 e al mezzo scambiatore 10, che, a loro volta, lo cedono all?interno della prima camera 2, ripristinando la temperatura desiderata.

In accordo ad una forma di realizzazione preferita, i mezzi generatori 14 di radiazioni elettromagnetiche possono comprendere preferibilmente una pluralit? di lampade fluorescenti. In alternativa, possono essere utilizzate LED UV-C. In ogni caso, sono previsti mezzi di raffreddamento i quali comprendono, preferibilmente, una ventola 13 azionata elettricamente. Preferibilmente, la seconda camera 3 comprende almeno un gruppo lampada 8 costituito da una ventola di raffreddamento 13 e una pluralit? di lampade UV-C (indicate con il riferimento 14). Tale gruppo ? posizionato nella parte superiore della seconda camera 3 in modo da irradiare la totalit? di detto volume interno. La lampada UV-C viene alimentata da un Ballast elettronico. La ventola di raffreddamento raffredda la lampada estraendo calore dalla camera all?altezza della lampada in modo tale da evitare che il flusso d?aria crei una forte turbolenza all?interno della camera.

Le camere 2 e 3 di sanificazione dell?apparato 1 potrebbero avere una forma diversa da quella schematizzata nelle figure. Ad esempio, una o entrambe le camere potrebbero prevedere una apertura laterale, con il relativo sportello, anzich? frontale.

Le dimensioni e la geometria dell?apparato 1 , nonch? lo spessore delle pareti delle camere 2 e 3 dello stesso, come anche le dimensioni, il numero e il posizionamento dei gruppi 7 e 8 nelle stesse camere 2 e 3, possono variare ed essere stabilite sulla base delle specifiche esigenze, ad esempio sulla quantit? di maschere da sanificare contemporaneamente, sul tipo di utilizzo e luogo dove l?apparato 1 viene ubicato.

La presente invenzione ? dunque relativa anche ad un metodo di sanificazione di una maschera protettiva che prevede le fasi di:

a) attivare il mezzo generatore 11 di energia termica della prima camera 2 per pre-riscaldare la stessa fino ad una temperatura di sanificazione prestabilita;

b) posizionare una maschera di protezione da sanificare in detta prima camera 2 pre-riscaldata; c) mantenere detta maschera protettiva all?interno di detta prima camera 2 a detta temperatura prestabilita e per un intervallo di tempo prestabilito;

d) spostare detta maschera protettiva dalla prima camera 2 alla seconda camera 3;

e) attivare detti mezzi generatori di radiazioni elettromagnetiche 14 per un tempo prestabilito. Il metodo prevede due fasi di sanificazione (c ed e) consecutive e in sequenza di sanificazione che assicurano l?eliminazione del materiale virale dalla maschera di protezione senza alterare le propriet? della maschera stessa che pertanto pu? essere nuovamente riutilizzata. In riferimento alle fasi c) ed e), la temperatura prestabilita di sanificazione nella prima camera 2 corrisponde alla temperatura TMAX sopra riferita al mezzo generatore 11 di energia termica sopra definito.

Preferibilmente, il metodo secondo l?invenzione prevede una ulteriore fase f) in cui vengono attivati i mezzi di raffreddamento della seconda camera 3 quanto la temperatura interna alla stessa supera un valore prestabilito.

In accordo ad una forma di realizzazione preferita, l?apparato 1 comprende un primo modulo di controllo UC2 della prima camera 2 e un secondo modulo di controllo UC3 della seconda camera 3 che risultano essere interconnessi fra loro almeno nel senso pi? avanti indicato. Per gli scopi della presente invenzione, con l?espressione ?modulo di controllo? si vuole indicare genericamente l?insieme dei componenti preposti al comando e/o il controllo delle due camere 2, 3 di sanificazione e su cui pu? eventualmente intervenire l?operatore per impostare e/o controllare il funzionamento delle camere stesse. Il primo modulo UC2 ? inoltre elettricamente collegato ad un primo sensore T1 di temperatura che rileva la temperatura nella prima camera 2. Il primo modulo UC2 ? altres? collegato ad un primo sensore S1 di posizione che rileva lo stato di chiusura del primo portello 4 della prima camera 2 e ad un secondo sensore S2 di posizione che rileva lo stato di chiusura del secondo sportello 5 della seconda camera 3 cos? da creare l?interconnessione fra i due moduli UC2 e UC3. In particolare, il primo modulo UC2 fornisce al secondo modulo UC3 il consenso all?attivazione dei mezzi generatori 14 di radiazioni elettromagnetiche solo se il secondo sensore S2 rileva lo stato di chiusura del secondo sportello 5 e solo se il primo sensore T1 di temperatura rileva il raggiungimento della temperatura TMAX di sanificazione nella prima camera 2.

Il primo modulo di controllo UC2 della prima camera 2 ? dunque elettricamente collegato al mezzo generatore 11 del gruppo termico 7 in modo da controllarne l?attivazione e in modo da impostare la temperatura massima predefinita TMAX per detto nucleo in materiale semiconduttore.

Il primo modulo UC2 ? preferibilmente collegato anche a primi mezzi di visualizzazione VIS1 dello stato termico della prima camera 2. In una possibile forma di attuazione, i primi mezzi di visualizzazione VIS1 possono comprendere un primo LED L1 e un secondo LED L2. Il primo LED L1, ad esempio rosso, indica una prima condizione operativa per cui il mezzo di generazione 11 ? attivato, ma la prima camera 2 non ha raggiunto la temperatura prestabilita. Il secondo LED L2, ad esempio verde, indica una seconda operativa per cui la temperatura interna della prima camera 2 ha raggiunto il valore della temperatura massima predefinita TMAX.

Preferibilmente, i primi mezzi di visualizzazione VIS 1 comprendono anche un terzo LED L3 che viene attivato dal primo modulo UC2 per indicare che il processo di sanificazione della mascherina ? in corso.

I mezzi di visualizzazione VIS 1 potrebbero essere sostituiti o integrati con mezzi di segnalazione di tipo sonoro. Un primo segnale sonoro potrebbe essere generato a seguito del raggiungimento della temperatura predefinita TMAX, mentre un secondo segnale sonoro potrebbe essere generato al termine del processo di sanificazione. A tal proposito, il primo modulo di controllo UC-2 comprende preferibilmente un primo timer TIM1 attraverso il quale viene impostata la durata della prima fase di sanificazione b).

Il secondo modulo UC3 di controllo ? elettricamente collegato ad un secondo sensore T2 di temperatura che rileva la temperatura all?interno della seconda camera 3. Il secondo modulo UC3 comanda l?attivazione dei mezzi di raffreddamento 13 al superamento di un valore di temperatura prestabilito.

Il secondo modulo UC3 ? elettricamente collegato ad un terzo sensore S2 di posizione anch?esso preposito a rilevare lo stato di chiusura dello sportello 5 della stessa seconda camera 3. Come sopra gi? indicato, il secondo modulo UC3 ? dunque collegato al primo modulo di controllo UC2 che fornisce il consenso a UC3 solo quando il primo sensore T1 di temperatura ha rilevato che la temperatura della camera 2 ha raggiunto il valore TMAX e anche il primo sensore S2 di posizione rileva lo stato di chiusura dello sportello 5 della seconda camera 3. Infatti, il gruppo lampada 8 ? preferibilmente comandato dal secondo modulo UC3 attraverso il consenso ricevuto da UC2 e un interblocco di sicurezza che impediscono l?attivazione dei mezzi di generazione 14 di radiazioni elettromagnetiche nel caso in cui lo sportello 5 non risulti in uno stato di chiusura. Questa soluzione fornisce una protezione all?utilizzatore contro eventuali esposizioni alle radiazioni ultraviolette.

In accordo ad una possibile forma di realizzazione, il secondo modulo UC3 comprende mezzi contatori CONT configurati per conteggiare le ore di funzionamento del gruppo lampada 8 e in particolare dei mezzi 14 generatori di radiazioni elettromagnetiche. Preferibilmente, il secondo modulo di controllo UC3 comprende un secondo timer TIM2 attraverso il quale viene impostata la durata della seconda fase di sanificazione d).

Il secondo modulo UC3 ? preferibilmente collegato a secondi mezzi di visualizzazione VIS2 preferibilmente a LED. In una loro possibile forma di realizzazione, tali secondi mezzi di visualizzazione VIS 2 comprendono un LED 2.1 (ad esempio a luce verde) che lampeggia quanto il gruppo lampada 8 ? attivato, cio? durante la sanificazione nella seconda camera 3. Un secondo LED 2.2 (ad esempio giallo) segnala quando i mezzi generatori 14 di radiazione elettromagnetiche hanno superato una prima soglia di ore di funzionamento, cio? segnala la necessit? di sostituire a breve tali mezzi generatori di radiazione. Un terzo LED 2.3 (ad esempio a luce rossa) segnala il raggiungimento del fine vita dei mezzi generatori 14 e dunque l?esigenza di sostituire tali mezzi per procedere con il processo di sanificazione.

In una possibile forma di realizzazione, i due moduli di controllo UC2 e UC3 sono integrati in una stessa unit? di controllo.

Viene di seguito descritto il principio di funzionamento dell?apparato 1 secondo l?invenzione nell?ambito dell?esecuzione di un metodo di sanificazione di una maschera protettiva come quello sopra descritto.

Attraverso il primo modulo di controllo UC2 l?operatore attiva il mezzo generatore 11 del gruppo termico 7. Il primo modulo UC2 attiva i mezzi di visualizzazione in base al segnale fornito dal primo sensore T1. Il primo LED (luce rossa) resta attivato fino a quando la temperatura nella prima camera 2 ? inferiore al valore prestabilito. Al raggiungimento di tale valore, si attiva il secondo LED (luce verde). Questo ultimo indica il raggiungimento delle condizioni per la prima fase di sanificazione ovvero il termine della fase a) del metodo sopra indicato.

L?operatore introduce la maschera protettiva nella prima camera 2 (fase b) e attraverso il primo modulo di controllo UC2 attiva la prima fase di sanificazione (fase c). Il primo modulo UC2 attiva il timer TIM1 dopo aver verificato lo stato di chiusura del primo sportello 4. All?attivazione del timer TIM1, viene attivato il terzo LED (spia verde lampeggiante) che indica che la prima fase di sanificazione ? in corso.

Al completamento di questa ultima, il primo modulo UC2 attiva l?allarme sonoro. L?operatore apre lo sportello 4 e rimuove la maschera protettiva spostandola nella seconda camera 3. Dopo aver chiuso il secondo sportello 5, l?operatore pu? fornire il consenso per l?attivazione della stessa. Il secondo modulo UC3 di controllo attiva il gruppo lampada 8 dopo aver verificato attraverso il terzo sensore S3 la chiusura dello sportello 5 della seconda camera e dopo aver ricevuto il consenso dal primo modulo UC2 (come sopra indicato). Contestualmente il secondo modulo UC3 attiva il timer TIM2, il LED 1.2 (luce verde lampeggiante) e i mezzi contatori CONT che conteggiano le ore di funzionamento delle lampade.

Se nell?ambito della fase di sanificazione nella seconda camera 3 la temperatura all?interno della stessa supera un valore prestabilito (secondo sensore T2), il secondo modulo di controllo UC3 attiver? i mezzi di raffreddamento 13.

Il termine della seconda fase di sanificazione viene stabilito dal timer TIM 2. In questa condizione, il LED 1.2 viene disattivato.

Dopo una prima soglia di ore fi funzionamento, il secondo modulo UC3 attiver? il LED 2.2 e dopo una seconda soglia, superiore alla prima, verr? attivato il LED 2.3.

Il modulo di controllo UC2, UC3 di ciascuna camera 2,3 dell?apparato 1 pu? essere attivata per semplice inserimento di una spina elettrica in una presa di corrente. L?apparato 1 potrebbe comunque integrare anche un sistema di batterie.

Inoltre, l?apparato 1 pu? essere anche provvisto di mezzi di comando remoto, per attivare a distanza ciascun modulo di controllo UC2-UC3: In proposito potrebbe essere utilizzata un?applicazione per smart devices.

Il tecnico del settore, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potr? apportare ulteriori modifiche e varianti al sistema 1 come descritto e rivendicato, senza uscire dall?ambito di tutela della presente invenzione.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato (1) per la sanificazione di maschere protettive caratterizzato dal fatto di comprendere: - una prima camera (2) di sanificazione con chiusura ermetica e coibentata che delimita un primo volume interno per alloggiare una maschera protettiva da sanificare, detta prima camera (3) comprendendo un primo sportello (4) per l?accesso a detto primo volume interno, in cui detta prima camera (2) comprende un mezzo di generazione (11) di energia termica, un mezzo di scambio termico (10) per scambiare energia termica con detto volume interno e un mezzo di accumulo (12) di energia termica, in cui detto mezzo di generazione (11) di energia termica comprende un nucleo in almeno un materiale semiconduttore tale per cui la potenza termica da esso generata (Q) decresce all?aumentare della sua temperatura (T) e tale per cui, quando detta temperatura (T) raggiunge una temperatura massima predefinita (TMAX), detta potenza termica generata risulta sostanzialmente pari a zero; - una seconda camera (3) di sanificazione chiusa e realizzata in un materiale resistente alle radiazioni UV-C, in cui detta seconda camera (3) ? separata da detta prima camera (2) e definisce un secondo volume per alloggiare detta maschera protettiva, detta seconda camera (3) comprendendo un secondo sportello (5) per l?accesso a detto secondo volume interno, in cui detta seconda camera (3) comprende mezzi di generazione (14) di radiazioni ultraviolette nello spettro avente una lunghezza d'onda compresa fra 100 e 280 nm, detta seconda camera (3) essendo provvista di mezzi di raffreddamento per raffreddare detti mezzi di generazione (14) di radiazioni ultraviolette.
2. 2. Apparato (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto apparato (1) comprende un primo modulo (UC2) di controllo di un primo gruppo (7) costituito da detto mezzo di generazione (11) di energia termica, detto mezzo di scambio termico (10) e detto mezzo di accumulo (12) di energia termica, detto apparato (1) comprendendo un secondo modulo (UC2) per il controllo di un secondo gruppo (8) costituito da detti mezzi di generazione di radiazioni ultraviolette e detti mezzi di raffreddamento.
3. 3. Apparato (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detti mezzi di generazione di radiazioni ultraviolette (14) comprendono lampade fluorescenti UV-C o LED UV-C.
4. 4. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detto mezzo di generazione (10) di energia termica comprende almeno un termistore di tipo PTC (Positive Temperature Coefficient).
5. 5. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui detto prima camera (2) comprende una camicia coibentante realizzata in un materiale avente un coefficiente di conducibilit? termica inferiore o uguale a 0,045 W/mK.
6. 6. Apparato (1) secondo la rivendicazione 5, in cui detto mezzo di scambio termico (10) comprende una piastra in materiale metallico applicata ad una parete di detta camicia in materiale coibentante o comprendente un involucro in materiale metallico che riveste internamente detta camicia in materiale coibentante.
7. 7. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui detto mezzo di generazione (11) di energia termica ? interposto tra detto mezzo di scambio di energia termica (10) e detto mezzo di accumulo (12) di energia termica e a contatto con essi.
8. 8. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui detti mezzo di accumulo (12) di energia termica comprende un materiale refrattario, preferibilmente stampabile.
9. 9. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 8, in cui detto primo modulo di controllo (UC2) attiva detto mezzo di generazione (11) di detta prima camera (2) e fornisce a detto secondo modulo (UC3) il consenso all?attivazione di detti mezzi di generazione (14) di detta seconda camera (3) se detto secondo sportello (5) di detta seconda camera (3) ? chiuso e in cui detto secondo modulo di controllo (UC3) attiva detti mezzi di generazione (14) di radiazioni elettromagnetiche solo se la temperatura all?interno di detta prima camera (2) corrisponde sostanzialmente a detto valore massimo prestabilito (TMAX).
10. 10. Metodo per la sanificazione di una maschera protettiva attraverso un apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui detto metodo comprende le fasi di: a) attivare detto mezzo generatore (11) di energia termica di detta prima camera (2) per pre-riscaldare la stessa fino ad una temperatura di sanificazione (TMAX) prestabilita; b) posizionare una maschera di protezione da sanificare in detta prima camera (2) preriscaldata; c) mantenere detta maschera protettiva all?interno di detta prima camera (2) a detta temperatura di sanificazione (TMAX) prestabilita e per un intervallo di tempo prestabilito; d) spostare detta maschera protettiva da detta prima camera (2) a detta seconda camera (3); e) attivare detti mezzi generatori (14) di radiazioni elettromagnetiche per un tempo prestabilito utile alla completa sanificazione di detta maschera protettiva.