IT202000008308A1

IT202000008308A1 - “Mascherina facciale di protezione anti-virus”

Info

Publication number: IT202000008308A1
Application number: IT102020000008308A
Authority: IT
Inventors: Giuseppe Paronetto; Andrea Capovilla; Giampietro Paronetto
Original assignee: Alia Mentis S R L
Priority date: 2020-04-17
Filing date: 2020-04-17
Publication date: 2021-10-17

Description

?Mascherina facciale di protezione anti-virus?

DESCRIZIONE

L'invenzione si riferisce ad una mascherina facciale di protezione da virus aerei.

L?anno 2020 sar? ricordato senza dubbio solo per il coronavirus e le sue vittime. Il derivante caos sanitario a livello mondiale ha imposto alle popolazioni l?uso prolungato di una mascherina facciale, allo scopo di prevenire o rallentare il contagio.

Anche disponendo di potenza industriale capace di produrre milioni di mascherine usa-e-getta, ? necessario un ravvedimento tecnologico per poterle smaltire ecologicamente.

Se in teoria una mascherina si potrebbe riciclare per usi multipli con la sanificazione, di fatto la procedura ? incerta e dipende dalla perizia di chi la fa. Le mascherine attualmente in uso sono utilizzabili poche volte o una sola, a causa della loro struttura. Infatti sono costituite da una sequenza di strati di materiale filtrante denominati feltri o tnt (tessuto non tessuto). Per non rischiare, la mascherina si butta dopo poche ore di uso, con problemi di inquinamento, smaltimento e costi elevati. Se deve funzionare come barriera anti-virus, ogni mascherina andrebbe sanificata ogni 4 ore, idem in sala operatoria.

Scopo principale dell?invenzione ? proporre una mascherina migliorata. Le caratteristiche della mascherina sono definite nelle allegate rivendicazioni, con sue vantaggiose varianti.

Un aspetto dell?invenzione riguarda una migliorata mascherina di protezione da virus aerei, comprendente una parte anatomica flessibile configurata per circondare solo l?area che include naso e bocca di un utilizzatore,

un?appendice che si estende dalla parte flessibile per fissare la parte flessibile alla testa dell?utilizzatore (o ad es. mezzi per fissare la parte flessibile alla testa dell?utilizzatore),

un filtro integrato nella parte flessibile e configurato per filtrare l?aria respirata dall?utilizzatore rimuovendo particelle virali,

un serbatoio di agente disinfettante (ad es. alcol);

un dispositivo o mezzi per trasferire agente disinfettante dal serbatoio al filtro.

Grazie alla presenza dell?agente disinfettante a bordo della mascherina essa pu? essere sanificata velocemente e periodicamente, senza dover gettare la mascherina o sostituire il filtro. Inoltre la pulizia del filtro pu? avvenire durante l?utilizzo, ogni qual volta l?utente lo necessiti. Quindi un medico durante o dopo la sua visita ad un paziente, o una persona che esce da un posto affollato, potr? continuare ad usarlo ininterrottamente per molto pi? tempo. Un altro vantaggio ? che la mascherina garantisce tenuta stagna rispetto alle aree esterne.

Per bagnare il filtro con l?agente disinfettante sono possibili vari sistemi.

In una prima forma di realizzazione, il filtro ? applicato su un supporto montato spostabile rispetto alla parte flessibile tra due posizioni,

una prima posizione in cui il filtro pu? filtrare aria respirata dall?utilizzatore attraverso la parte flessibile, e una seconda posizione in cui il filtro viene avvicinato al serbatoio per essere bagnato dall?agente disinfettante.

In una seconda forma di realizzazione, un elemento assorbitore di agente sanificante (ad es. una spugna) ? applicato su un supporto montato spostabile sulla parte flessibile tra due posizioni,

una prima posizione in cui l?elemento assorbitore viene avvicinato al serbatoio per ricevere una quantit? di agente disinfettante, e

una seconda posizione in cui l?elemento assorbitore viene avvicinato al filtro per bagnarlo con agente disinfettante.

In una variante preferita, detto supporto ? montato girevole sulla mascherina attorno ad un asse di rotazione e il filtro o l?elemento assorbitore ? applicato sul supporto in modo da ruotare attorno a detto asse, cos? che dette prima e seconda posizione corrispondono a posizioni angolari diverse del supporto. In alternativa o combinazione, detto supporto ? montato traslabile sulla mascherina per spostarsi fra dette due posizioni.

Detto supporto pu? essere attivabile manualmente o tramite un dispositivo di attuazione automatico, ad es. comandato da un temporizzatore.

In una variante preferita, detto supporto ? spostabile in una terza posizione in cui il (primo) filtro ? isolato sia dal serbatoio sia dalla zona della parte flessibile dove nella prima posizione il filtro filtrava aria respirata dall?utilizzatore. La terza posizione ? utile per far riposare il (primo) filtro bagnato dall?agente sanificante lontano dal flusso d?aria respirato. In una variante pi? preferita, il supporto comprende un secondo filtro e il supporto ? configurato in modo che

un filtro si collochi nella detta prima posizione quando l?altro filtro ? nella detta terza posizione, e viceversa, e

entrambi i filtri spostandosi dalla prima posizione verso la terza posizione o viceversa passino per la seconda posizione.

In una terza forma di realizzazione, il filtro (qui preferibilmente un filtro tessile) e il serbatoio sono collegati da un primo condotto che comunica con un secondo condotto adattato per portare attraverso la parte flessibile (in particolare attraverso il filtro) un flusso d?aria indotto dalla respirazione dell?utilizzatore, in modo che per effetto Venturi detto flusso d?aria faccia s? che l?agente disinfettante venga risucchiato dal serbatoio verso il filtro. Il vantaggio della terza variante ? che la sanificazione avviene automaticamente tramite la respirazione. Le suddette tre varianti possono anche essere combinate tra loro.

In una variante preferita, la mascherina comprende un otturatore mobile per tappare il secondo condotto, col vantaggio di poter regolare il flusso di agente,

In una variante preferita, la mascherina comprende sulla parte flessibile un?interfaccia di comando (ad es. manuale, come un pulsante o una levetta) con cui l?otturatore mobile ? comandabile per stare

in una prima posizione in cui blocca il flusso d?aria nel secondo condotto, e

in una seconda posizione in cui consente il flusso d?aria nel secondo condotto.

Cos? il flusso di agente pu? essere regolato comodamente con apposito dispositivo,

In una variante preferita, la mascherina comprende una valvola, che ad es. ? comandabile tramite l?interfaccia di comando, per

bloccare il flusso di aria attraverso il filtro quando l?otturatore mobile ? nella seconda posizione, e consentire il flusso di aria attraverso il filtro quando l?otturatore mobile ? nella prima posizione.

La valvola evita l?inalazione accidentate dell?agente sanificante quando ? in azione sul filtro.

Preferibilmente l?interfaccia di comando ? configurata in modo da comandare contemporaneamente la valvola e l?otturatore mobile, col vantaggio di sincronizzare per l?utente i due mezzi e agevolare e semplificare l?operazione di sanificazione.

In alcune applicazioni il filtro appena bagnato dall?agente sanificante potrebbe comportare una fastidiosa inalazione di vapori da parte dell?utilizzatore (ad es. durante l?evaporazione di un alcol).

Il filtro pu? essere ad es. una pastiglia porosa di polvere ceramica o metallo, o in tessuto polipropilene o poliestere o entrambi, anche accoppiati con membrane protettive tipo PTFE.

Per progettare una mascherina ? bene tener conto del problema di dove prendere l?aria da respirare e dove espellere quella respirata. ? vantaggioso integrare nella mascherina prese aria ed estrattori verso zone non sensibili. Allo scopo la mascherina comprende preferibilmente all?esterno della parte flessibile dei condotti per aria orientati in modo da risucchiare aria da ? e/o inviare aria verso - la zona posteriore della testa dell?utente. Cos? l?utente pu? aspirare aria da una zona statisticamente pi? protetta e pu? emettere aria filtrata verso zone non sensibili (ad es. un medico non espira verso il paziente).

Preferibilmente il filtro ? montato in modo da essere investito dal flusso d?aria che transita in detti condotti. Per progettare una mascherina ? bene tener conto del problema della condensa. Se la parte flessibile ? ad es. completamente in plastica c?? il rischio che si formi condensa al suo interno, al che la mascherina diventa insalubre o molto scomoda da portare. Per risolvere questo problema la parte flessibile preferibilmente comprende una o pi? aree di tessuto traspirante unidirezionale, ad es. tessuto tipo GORETEX? (l?area di tessuto fa uscire il vapore ma non fa entrare aria o acqua), disposte per consentire un flusso di vapore nella parte flessibile dall?interno verso l?esterno.

Per progettare una mascherina ? bene tener conto del problema della raccolta di percolato. Per risolvere questo problema la parte flessibile, nella zona che in uso va a contatto col mento, preferibilmente comprende una spugna di raccolta della condensa.

Per progettare una mascherina ? bene tener conto del problema della visibilit? della bocca di chi la indossa. Infatti esiste il problema della comunicazione limitata dalla impossibilit? di leggere il labiale, fondamentale strumento soprattutto in campo medico dove l?efficienza delle comunicazioni tra addetti ? essenziale. Per risolvere questo problema la parte flessibile, nella zona che in uso va a contatto con la bocca e/o il mento, preferibilmente comprende aree in materiale trasparente, onde consentire la visione delle labbra.

Per progettare una mascherina ? bene tener conto del problema della facilit? di respirazione. Pur di implementare un filtro pi? efficace e selettivo ? accettabile che l?utente faccia pi? fatica ad inspirare, per? serve anche un compromesso rispetto all?affaticamento respiratorio. Per risolvere questo problema la mascherina preferibilmente comprende due filtri, strutturati ad es. come uno dei filtri descritti o definiti in questo testo, ove un filtro ha maggiore capacit? filtrante dell?altro su un virus aereo. Il filtro con maggiore capacit? filtrante ? destinato all?inspirazione, il filtro con minore capacit? filtrante all?espirazione. Ad es. la maggiore capacit? filtrante ? determinata dalla maggiore risoluzione o densit? della sostanza o maglia filtrante nel filtro. Preferibilmente ciascun filtro ? dotato di una valvola, ove la valvola sul filtro con minore capacit? filtrante ? configurata per stare aperta durante l?espirazione e chiusa durante l?inspirazione, e la valvola sul filtro a maggiore capacit? filtrante ? configurata per stare chiusa durante l?espirazione e aperta durante l?inspirazione.

Per progettare una mascherina ? bene tener conto della sovra-respirazione necessaria ad un utente durante un?attivit? sportiva. Per risolvere questo problema la mascherina preferibilmente comprende sulla parte flessibile una uscita per aria respirata dall?utente, e un elemento sovrapposto esternamente alla parte flessibile in modo da creare un tunnel per aria avente un ingresso in grado di incanalare aria in arrivo dalla parte frontale della mascherina verso un?uscita in corrispondenza del retro della mascherina, detta uscita per aria essendo posta all?uscita del tunnel.

I vantaggi dell?invenzione saranno pi? chiari dalla seguente descrizione di una preferita forma realizzativa di mascherina, riferimento facendo all?allegato disegno in cui

? Fig.1 mostra in vista laterale una mascherina di protezione facciale;

? Figg.2 e 3 mostrano una vista in sezione di una porzione della mascherina in fig.1 in due diverse configurazioni operative,

? Fig.4 mostra in vista laterale una variante di mascherina;

? Fig.5 mostra in vista laterale una variante di mascherina;

? Fig.6 mostra in vista laterale una variante di mascherina;

? Figg. 7 e 8 mostrano una vista ingrandita in sezione lungo il piano di fig. 7 della porzione di mascherina in fig.6 in due diverse configurazioni operative;

? Figg.9 e 10 mostrano in vista laterale una variante di mascherina.

Nelle figure che seguono, numeri uguali indicano parti uguali.

Una mascherina MC1 (fig. 1) serve a proteggere naso e bocca da virus aerei. La mascherina MC1 comprende una parte flessibile 12, configurata per coprire solo l?area della bocca e del naso di un utilizzatore U, e mezzi per fissare la parte flessibile 12 alla testa dell?utilizzatore U, ad es. dei lacci 10.

Un filtro 14 ? integrato nella parte flessibile 10 per filtrare da particelle virali un flusso di aria F respirata dall?utilizzatore U.

Una piastrina 18 ? fissata esternamente e sopra la parte flessibile 12. La piastrina 18 comprende al centro un perno sporgente 20 e lateralmente da una parte un serbatoio 22, contenente in uso agente disinfettante (ad es. alcol), e dalla parte opposta una zona provvista di un passaggio verso parte flessibile 12 per consentire il passaggio di un flusso d?aria F. Un supporto 16 ? imperniato sul perno 20 in modo da essere girevole attorno un asse Y sopra la piastrina 18 e la parte flessibile 10. Il serbatoio 22.ha fessure per l?uscita dell?agente disinfettante verso il supporto 16, e un elemento dosatore 24, ad es una a spugnetta, ? sovrapposto al serbatoio 22 per limitare l?uscita dell?agente disinfettante dal serbatoio 22.

Il filtro 14 ? applicato eccentricamente sul supporto 16 per poter ruotare attorno all?asse Y. Il supporto 16 consente allora, girandolo manualmente di 180 gradi alla volta, di spostare il filtro 16 tra due posizioni e trasferire agente disinfettante dal serbatoio 22 al filtro 14. In una prima posizione (fig.2) il filtro 14 pu? filtrare l?aria F respirata dall?utilizzatore U attraverso la parte flessibile 10, e in una seconda posizione (fig.3) il filtro 14 ? sovrapposto al serbatoio 22 per essere bagnato dall?agente disinfettante via la spugnetta 24. Con un giro completo del supporto 18 il filtro 14 torna nella prima posizione bagnato di agente disinfettante e sanificato.

Una seconda mascherina MC2, illustrata in fig.4, risolve indipendentemente il problema di dove prendere l?aria da respirare e dove espellere quella respirata. La mascherina MC2 allo scopo comprende all?esterno della parte flessibile 12 dei condotti 30 per aria orientati in modo da risucchiare aria da ? e/o inviare aria verso - la zona posteriore della testa dell?utente U (in direzione delle orecchie). I condotti 30 possono essere sostituiti o coadiuvati da elementi deflettori per aria in modo da orientare aria risucchiata da ? e/o inviata verso - la zona posteriore della testa dell?utente U (in direzione delle orecchie).

Una terza mascherina MC3, illustrata in fig.5, indipendentemente risolve il problema della condensa. Allo scopo la parte flessibile 12 della mascherina MC3 comprende una o pi? aree 32 di tessuto traspirante unidirezionale, ad es. tessuto tipo GORETEX?, disposte per consentire un flusso di vapore verso l?esterno della mascherina.

La mascherina MC3 indipendentemente risolve il problema della raccolta di percolato. Allo scopo la parte flessibile 12 della mascherina MC3 comprende, in corrispondenza della porzione interna che in uso va a contatto col mento, una spugna 34 di raccolta della condensa.

Per asciugare la spugna 34 si preferisce essa giaccia su un?area 32. La spugna 34 e un?area 32 sono implementabili nella mascherina assieme o separatamente.

Una quarta mascherina MC4 ? illustrata in fig.7, e come la mascherina MC1 risolve indipendentemente il problema della sanificazione del filtro 14.

La mascherina MC4 comprende un filtro tessile 44 fissato, ad es. internamente, alla parte flessibile 12 e un serbatoio 46 di agente disinfettante.

Il filtro tessile 44 e il serbatoio 46 sono collegati da un condotto 48 che interseca un secondo condotto 50 adattato per portare attraverso il filtro 44 un flusso d?aria F indotto dalla respirazione dell?utilizzatore U.

Un otturatore 52, ad es. con testa a spillo, ? montato mobile dietro la parte 12 per tappare il secondo condotto 50. Sulla parte flessibile 12 ? prevista un?interfaccia di comando a pulsante 54, ad es. una porzione premibile della parte 12, con cui si pu? controllare la posizione dell?otturatore 52. Allo scopo pu? ad es. essere presente una leva 56 per collegare il pulsante 54 e l?otturatore 50 e convertire lo spostamento del pulsante 54 in un movimento dell?otturatore 50.

La mascherina MC4 comprende anche una valvola 60 per selettivamente bloccare o consentire il flusso di aria F attraverso il filtro 44.

La leva 56 ? ad es. imperniata ad un fulcro posto sulla parte interna della parte flessibile 12, o sul filtro 44. L?interfaccia di comando ? preferibilmente configurata in modo da comandare contemporaneamente la valvola 60 e l?otturatore mobile 50. Allo scopo ad es. la leva 56 ? collegata anche alla valvola 60.

Nella configurazione di uso normale, la leva 56 e il pulsante 54 sono in posizione di riposo, e il flusso d?aria F entra ed esce dalla mascherina MC4 attraverso il filtro 44, mentre contemporaneamente la valvola 60 ? aperta. L?otturatore 52 sta in una prima posizione (fig. 7) e blocca il transito del flusso d?aria F dentro al secondo condotto 50, sicch? non c?? aspirazione di fluido dal serbatoio 46.

Agendo sul pulsante 54 si sposta la leva 56 e si porta l?otturatore 52in una seconda posizione in cui consente un flusso d?aria nel secondo condotto 50. Contemporaneamente la valvola 60 viene chiusa dalla leva 56. In questo modo un flusso d?aria F espirato ? costretto a passare attraverso il condotto 50 e per effetto Venturi richiama agente disinfettante dal serbatoio 46 dentro il condotto 48. Il flusso d?aria espirato trasporta poi l?agente disinfettante nel filtro 44 per la disinfezione.

La valvola 60 evita l?aspirazione indesiderata di vapori di agente disinfettante, ma non ? essenziale.

Preferibilmente ? presente un elemento elastico, come una molla, per il ritorno della leva 56 e/o il pulsante 54 nella posizione di riposo.

Una ulteriore mascherina MC5, illustrata in fig.9 e 10, risolve indipendentemente il problema di realizzare una mascherina per uno sportivo, che ha necessit? particolari rispetto ad un medico, un uomo la passeggio o un lavoratore. L?atleta si trova spesso ad affrontare condizioni di corsa o attivit? come motocicletta o bicicletta, in cui serve uno scambio di aria efficiente e potenziato per la respirazione.

La mascherina MC5 consente una maggiore estrazione di aria grazie all?effetto Venturi. L?aria pu? entrare in modo forzato da una presa filtrante d?aria frontale 90 e/o da una presa filtrante d?aria laterale 92. L?aria pu? uscire dalla mascherina MC5 attraverso una zona laterale 94.

Un elemento a ponte 96 si estende sopra la presa laterale 92 e la zona laterale 94 restando ad una certa distanza da esse. L?elemento a ponte 96 cos? forma un tunnel sopra la presa laterale 92 e la zona laterale 94.

Quando l?utente U ? in movimento, l?aria ? forzata ad entrare nel tunnel sotto l?elemento a ponte 96, e grazie all?effetto Venturi si crea una depressione all?uscita del tunnel che risucchia aria dall?interno della mascherina MC5 attraverso la zona laterale 94.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Mascherina (MC1; MC4) di protezione da virus aerei, comprendente una parte anatomica flessibile (12) configurata per circondare solo l?area che include naso e bocca di un utilizzatore, un?appendice (10) che si estende dalla parte flessibile (12) per fissare la parte flessibile (12) alla testa dell?utilizzatore, un filtro (14; 44) integrato nella parte flessibile (12) e configurato per filtrare l?aria respirata dall?utilizzatore rimuovendo particelle virali, un serbatoio (22; 46) di agente disinfettante; un dispositivo o mezzi (16; 48, 50) per trasferire agente disinfettante dal serbatoio al filtro.
2. Mascherina secondo la rivendicazione 1, in cui il filtro (14) ? applicato su un supporto (16) montato spostabile rispetto alla parte flessibile tra due posizioni, una prima posizione in cui il filtro (14) pu? filtrare aria respirata dall?utilizzatore attraverso la parte flessibile, e una seconda posizione in cui il filtro (14) viene avvicinato al serbatoio (22) per essere bagnato dall?agente disinfettante.
3. Mascherina secondo la rivendicazione 2, in cui detto supporto ? spostabile in una terza posizione in cui il detto filtro ? isolato sia dal serbatoio sia dalla zona della parte flessibile dove nella prima posizione il filtro pu? filtrare aria respirata dall?utilizzatore.
4. Mascherina secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui detto supporto comprende un secondo filtro e il supporto ? configurato in modo che un filtro si collochi nella detta prima posizione quando l?altro filtro ? nella detta terza posizione, e viceversa, e entrambi i filtri spostandosi dalla prima posizione verso la terza posizione o viceversa passino per la seconda posizione.
5. Mascherina secondo la rivendicazione 2 o 3 o 4, in cui il filtro (44) e il serbatoio (46) sono collegati da un primo condotto (48) che comunica con un secondo condotto (50) adattato per portare attraverso la parte flessibile o attraverso il filtro un flusso d?aria indotto dalla respirazione dell?utilizzatore, in modo che per effetto Venturi detto flusso d?aria faccia s? che l?agente disinfettante venga risucchiato dal serbatoio (46) verso il filtro (44).
6. Mascherina secondo la rivendicazione 5, comprendente un otturatore mobile (50) per tappare il secondo condotto.
7. Mascherina secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente all?esterno della parte flessibile dei condotti per aria orientati in modo da risucchiare aria da ? e/o inviare aria verso - la zona posteriore della testa dell?utente.
8. Mascherina secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la parte flessibile comprende una o pi? aree di tessuto traspirante unidirezionale disposte per consentire un flusso di vapore nella parte flessibile dall?interno verso l?esterno.
9. Mascherina secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente due filtri, ove un filtro ha maggiore capacit? filtrante dell?altro su un virus aereo e il filtro con maggiore capacit? filtrante ? attivato durante l?inspirazione, il filtro con minore capacit? filtrante ? attivato durante l?espirazione.
10. Mascherina secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente sulla parte flessibile una uscita per aria respirata dall?utente, e un elemento (96) sovrapposto esternamente alla parte flessibile in modo da creare un tunnel per aria avente un ingresso in grado di incanalare aria in arrivo dalla parte frontale della mascherina verso un?uscita in corrispondenza del retro della mascherina, detta uscita per aria essendo psta all?uscita del tunnel.