ITMI20091045A1 - Scaffale ventilato, particolarmente per stabulari, dotato di filtro anti-particolato - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo:

SCAFFALE VENTILATO, PARTICOLARMENTE PER STABULARI, DOTATO DI FILTRO ANTI-PARTI COLATO

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne uno scaffale ventilato per la stabulazione degli animali da laboratorio.

Come è noto, sono attualmente noti e impiegati negli stabulari di animali da laboratorio scaffali ventilati che offrono la possibilità di accogliere una molteplicità di vaschette di contenimento degli animali in modo ordinato. È altrettanto noto il fatto che gli scaffali di cui si paria provvedono anche all'esigenza di ricambiare l’aria all’interno delle vaschette di contenimento degli animali evitando che questa si disperda liberamente nell’ambiente.

Allo scopo è noto che sulle vaschette di contenimento degli animali siano previste almeno due valvole, una per l’ingresso ed una per l’uscita deH’aria, mentre lo scaffale comprende quindi almeno una linea o plenum di aria pulita che viene introdotta nelle vaschette di contenimento, ed una linea o plenum di aria sporca che convoglia l’aria in uscita dalle vaschette.

È noto come particolare cautela debba essere prevista nel trattare in particolare l’aria in uscita dalle vaschette, in quanto questa potrebbe essere contaminata dalla presenza di agenti patogeni presenti nelle vaschette. Inoltre l’aria in uscita dalle vaschette spesso contiene sostanze solide in forma di particelle e/o microparticelle, derivanti dalle sostanze solide e dalla polvere in genere presenti nelle vaschette.

L’aria in ingresso deve essere filtrata per rispettare gli standard qualitativi previsti che assicurano che gli animali si trovino sempre in un ambiente dalle caratteristiche controllate. Allo scopo generalmente gli scaffali sono dotati di un gruppo di ventilazione che immette aria nel plenum di aria pulita solo dopo averla prefiltrata e trattata con un filtro HEPA (high efficiency particulate air) i quali sono in grado di trattenere particelle del diametro di 0.3 pm eventualmente presenti nell’aria.

Attualmente sono pertanto noti scaffali ventilati singoli i quali sono dotati di un’unità di ventilazione la quale provvede al filtraggio ed al controllo dell’aria in ingresso nelle vaschette tramite il plenum di aria pulita dello scaffale, e provvede anche al filtraggio dell’ana in uscita. L’aria in ingresso allo scaffale ventilato proviene in generale dalla stanza, e così l’aria in uscita dallo scaffale ventilato viene reimessa nella stanza o convogliata all’esterno dopo opportuna filtrazione da parte dell’unità di ventilazione. Come detto, in particolare l’aria in uscita dalle vaschette deve essere accuratamente trattata, e per questo motivo gli scaffali ventilati singoli devono prevedere la presenza di un’unità filtrante integrata nell’elemento ventilatore.

Nel caso dunque di stabulari che comprendono una pluralità di scaffali ventilati gli scaffali singoli divengono pertanto svantaggiosi in quanto ciascun scaffale deve essere dotato della propria unità di ventilazione. Per questo motivo sono noti sul mercato impianti centralizzati in cui una pluralità di scaffali ventilati sono connessi direttamente al sistema di ventilazione centralizzato dell’edificio anziché prevedere un’unità di ventilazione per ciascuno scaffale, ciascuna unità di ventilazione impiegando l’aria condizionata della stanza.

Ciascuno scaffale ventilato del sistema centralizzato è pertanto dotato di appositi condotti per l’aria pulita adatti a convogliare l’aria in ingresso nello scaffale dal sistema centralizzato dell’edificio, e di analoghi condotti per l’aria sporca in uscita dallo scaffale che reimmettono l’aria sporca nel sistema centralizzato. È noto in questi casi dotare il sistema di ventilazione centralizzato dell’edificio di un filtro antiparticolato prima di scaricare l’aria sporca, eventualmente contenente agenti patogeni, nell’ambiente esterno.

Questa soluzione di tipo noto presenta tuttavia alcuni inconvenienti.

Un primo inconveniente risiede nel fatto che l’aria sporca in uscita dagli scaffali che sono posti in serie lungo i condotti del sistema di ventilazione dell’edificio percorre in alcuni casi, per gli scaffali ventilati più lontani dalla zona di scarico dell’aria, lunghi tratti nei condotti di ventilazione centralizzata prima dì essere espulsa verso l’esterno. Questo crea depositi di micro particelle presenti nell’aria sporca in uscita dagli scaffali lungo più punti dei condotti del sistema centralizzato di circolazione dell’aria.

Analogamente, un secondo inconveniente riguarda l’accumulo di dette polveri presenti nell’aria sporca in corrispondenza delle connessioni dei tubi di ripresa del singolo scaffale con il sistema centralizzato, nonché in corrispondenza delle valvole presenti in corrispondenza di detti condotti di ventilazione e che mantengono costanti le portate.

Compito precipuo della presente invenzione è quindi quello di eliminare o ridurre gli inconvenienti che affliggono i sistemi centralizzati di scaffali ventilati per gli stabulari.

Nell’ambito di questo compito, scopo della presente invenzione è quindi quello di evitare l’accumulo di polveri e di materiale solido particolato nei condotti e nei dispositivi di convogliamento dell’aria sporca in uscita dallo scaffale.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di rendere maggiormente economico e di ottimizzare la funzionalità dei sistemi centralizzati di scaffali ventilati unendo i vantaggi economici derivanti dalla maggiore semplicità dell’impianto di ventilazione che caratterizza i sistemi centralizzati con la maggiore funzionalità ed efficienza dei sistemi di ventilazione e filtraggio impiegati nel caso di scaffali ventilati singoli.

Questo compito e questi e altri scopi che risulteranno maggiormente chiari in seguito sono raggiunti da uno scaffale ventilato per la stabulazione di animali da laboratorio del tipo comprendente mezzi per il collegamento dei condotti di ventilazione dello scaffale ad un sistema di circolazione centralizzato dell’aria di cui è provvisto l’edificio o la stanza in cui è posto detto scaffale, e che si caratterizza per il fatto di comprendere inoltre almeno un’unità filtrante posizionata, rispetto alla direzione della portata di aria, a valle di un condotto di raccolta dell’aria sporca proveniente dallo scaffale ed a monte del punto di reimmissione dell’aria sporca filtrata nel circuito centralizzato di circolazione dell’aria.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione diverranno maggiormente chiari dalla seguente descrizione dettagliata, data in forma esemplificativa e non limitativa e illustrata nelle allegate figure in cui:

la figura 1 mostra una vista d’assieme prospettica dello scaffale ventilato secondo la presente invenzione;

la figura 2 mostra una vista in esploso dell'elemento filtrante facente parte dello scaffale ventilato secondo la presente invenzione;

la figura 3 mostra alcune viste rispettivamente frontale, laterale e due sezioni secondo quanto indicato nei disegni stessi, dell’elemento filtrante dì figura 2;

la figura 4 mostra un particolare dell'elemento filtrante delle figure 2 e 3.

Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione illustrata nelle citate figure a titolo esemplificativo e non limitativo, lo scaffale ventilato 1 comprende una struttura portante 2 adatta a supportare in modo ordinato una pluralità di vaschette 3 di contenimento degli animali dello stabulario, e comprende inoltre mezzi per il collegamento dei condotti di ventilazione di detto scaffale ventilato 1 al sistema di circolazione, di mandata e di ripresa, centralizzato deH’aria dell'edificio o della stanza in cu si trova lo stabulario.

Detti mezzi per il collegamento dei condotti di ventilazione dello scaffale ventilato al sistema di circolazione centralizzato dell'aria comprendono almeno un condotto 10 di mandata per l’aria pulita che viene indirizzata verso i condotti verticali 10a di distribuzione dell’aria alle vaschette 3, su detti condotti essendo opportunamente previste una pluralità di valvole adatte a cooperare con analoghe valvole di ingresso aria presenti sulla parete posteriore delle vaschette 3. Il condotto di mandata 10 sarà connesso al sistema centralizzato di ventilazione tramite un ulteriore condotto non mostrato in figura, e pertanto l’aria in ingresso nel condotto di mandata 10 indicata con la freccia IN in Figura 1 è aria pulita proveniente dal sistema di circolazione deH’aria centralizzato.

Analogamente una pluralità di condotti verticali 20a di ripresa dell’aria dalle vaschette 3 convoglia l'aria sporca ripresa dalle vaschette nel condotto o plenum orizzontale 20 dell’aria di ripresa.

Secondo quanto visibile in Figura 1 , il plenum o condotto orizzontale 20 si ricongiunge anch’esso al sistema di circolazione dell’aria centralizzato dell’edificio che corre, generalmente e quindi anche nell’esempio illustrato nelle figure, in corrispondenza del soffitto della stanza dello stabulario, ed allo scopo è pertanto previsto un condotto di raccordo 21 che congiunge il plenum orizzontale 20 al condotto di scarico dell’aria 30, da cui l'aria fuoriesce secondo quanto indicato dalla freccia OUT di Figura 1. I mezzi per il collegamento del circuito di ventilazione dello scaffale 1 al sistema di circolazione centralizzato deH'aria comprenderanno pertanto anche in questo caso, oltre al condotto di scarico 30, anche un ulteriore condotto di raccordo, non illustrato nelle figure, che congiunge il condotto di scarico 30 con il sistema di circolazione deH’aria centralizzato dell’edificio.

Sempre con riferimento alla Figura 1, il raccordo 21 convoglia l’aria dal plenum orizzontale 20 ad un’unità filtrante 40, che filtra l’aria in uscita dallo scaffale ventilato e diretta verso il condotto di scarico 30 e da lì al sistema di circolazione centralizzato. Secondo la forma di realizzazione preferita della presente invenzione illustrata nelle Figure 2, 3 e 4, l’unità filtrante 40 comprende una struttura scatolare di contenimento 41 dotata vantaggiosamente di un coperchio o parete removibile 41 a per consentire di accedere agevolmente ad un elemento filtrante o a più elementi filtranti 42 racchiuso/i all’interno di detto corpo di contenimento 41.

L’elemento filtrante o ciascuno degli elementi filtranti qualora ne siano previsti più di uno è indicato genericamente nelle figure con il numero di riferimento 42 ed è vantaggiosamente costituito da un telaio supportante un materiale adatto a realizzare la filtrazione delle particelle presenti neH’aria sporca. In questo modo l’elemento filtrante 42 è facilmente removibile dal corpo di contenimento 41 in quanto semplicemente supportato da appositi mezzi che ne consentono l’estrazione manuale, per la pulizia periodica o per la sostituzione, da parte dell’operatore.

La forma ed il grado di separazione dell’elemento filtrante possono essere vari a seconda delle esigenze, del dimensionamento dello scaffale ventilato, del grado di inquinamento previsto per l’aria e di vari altri parametri sulla base dell’esperienza.

L’unità filtrante 40 comprenderà, in corrispondenza della porzione superiore del corpo di contenimento 41, una luce 40a per la connessione dell’unità filtrante con il condotto di scarico 30, ed in corrispondenza della porzione inferiore del corpo di contenimento 41 una luce 40b per la sua connessione con il raccordo 21 a sua volta connesso al plenum orizzontale 20.

Con particolare riferimento alla sezione B-B visibile in figura 3, grazie all’architettura interna del corpo di contenimento 41 l'aria sporca proveniente dalla luce 40b inferiore viene convogliata a passare attraverso la superficie filtrante dell’elemento 42 e viene convogliata poi ad uscire da detto corpo di contenimento 41 attraverso la luce 40a. Internamente al corpo scatolare 41 è pertanto previsto un setto di separazione 41 b adatto a separare una prima zona 44a comunicante con detta luce 40a da una seconda zona 44b comunicante con la luce 40b. La zona 44a che convoglia l’aria verso la luce di uscita 40a è separata da detta zona 44b in cui circola l’aria sporca in ingresso dalla luce 40b da detto setto 41 b, il quale è a sua volta adatto a supportare detto elemento filtrante 42. L’aria sporca in ingresso al corpo 41 dalla luce 40b è pertanto costretta a passare attraverso l’elemento filtrante 42 prima di poter fluire nella zona 44a ed abbandonare, una volta pulita, il corpo di contenimento 41 dell’unità filtrante 40 attraverso la luce 40a.

L’unità filtrante 40 può ulteriormente comprendere, in corrispondenza della superficie di fondo di detto corpo contenitore 41 in prossimità della luce 40b di ingresso dell’aria sporca, un dispositivo 43 per il campionamento del particolato raccolto.

Il dispositivo 43 di campionamento del particolato filtrato che si accumula, per effetto dell’azione di filtrazione esercitata dall’elemento filtrante 42, all’interno della zona 44b di aria sporca dell’unità filtrante 40, è vantaggiosamente costituito da una provetta o da un simile contenitore connessa in modo removibile alla superficie esterna della parete di fondo del corpo scatolare 41, come visibile nel particolare di Figura 4 ove è mostrata una connessione per mezzo di viti e per mezzo di un elemento di ritenuta 43a consente il facile assemblaggio e disassemblaggio della provetta 43 alla superficie di fondo del corpo di contenimento 41. La provetta 43 è assemblata alla superficie di fondo del corpo di contenimento 41 in corrispondenza di un foro passante avente dimensioni adatte a consentire che le polveri passino dalla zona 44b alla provetta 43.

Il dispositivo 43 consente all’operatore di monitorare in modo semplice ed efficace, senza dover necessariamente aprire il coperchio laterale 41 a, la composizione del particolato filtrato, potendo in questo modo anche controllare la presenza di agenti patogeni ed altri parametri secondo quanto ritenuto necessario dall’operatore.

Si è così mostrato come lo scaffale ventilato secondo la presente invenzione raggiunga lo scopo e gli oggetti proposti.

In particolare, si è illustrato come lo scaffale ventilato secondo la presente invenzione consenta rendere maggiormente economico e di ottimizzare la funzionalità dei sistemi centralizzati di scaffali ventilati unendo i vantaggi economici derivanti dalla maggiore semplicità dell’impianto di ventilazione che caratterizza i sistemi centralizzati con la maggiore funzionalità ed efficienza dei sistemi di ventilazione e filtraggio impiegati nel caso di scaffali ventilati singoli.

Lo scaffale ventilato secondo la presente invenzione, pur essendo connesso al sistema centralizzato di circolazione dell’aria dell’edificio e quindi pur senza prevedere che ogni scaffale ventilato abbia la sua unità di ventilazione, dotando ogni scaffale ventilato di un’unità di filtrazione o separazione, trattandosi di un’unità filtrante comprendente almeno un filtro antiparticolato, consente di separare la maggiore parte delle particelle trasportate daH’aria sporca in uscita dalle vaschette di contenimento degli animali sia che detti scaffali siano connessi al sistema centralizzato di circolazione deH’aria dell'intero edificio o della singola stanza. In questo modo il grosso delle polveri viene bloccato immediatamente a valle del plenum orizzontale 20 che raccoglie l'aria in uscita dalle vaschette limitando fortemente, rispetto alle soluzioni note, che le polveri presenti neH’aria di ripresa sporchino e contaminino i condotti di ventilazione, in questo modo ottenendo il risultato di preservare inoltre valvole, sensori, strumenti e meccanismi presenti nel sistema di circolazione deN’aria. L’impiego dello scaffale ventilato secondo la presente invenzione risulta pertanto ulteriormente vantaggioso in quanto consente di ridurre la necessità di interventi manutentivi all’impianto di ventilazione in genere ed ai filtri finali sempre presenti prima dello scarico deH’aria in atmosfera.

Ancora, la presenza dell’unità filtrante antiparticolato secondo la presente invenzione consente, se richiesto, di prelevare campioni di polveri, ovvero di materiale biochimico veicolato dalle particelle che si trovano sospese nell’aria sporca in uscita dalle vaschette dello scaffale. I campioni eventualmente prelevati grazie alla presenza del dispositivo di raccolta polveri 43 consentono un controllo della massa biologica di ciascuno scaffale.

Con il termine scaffale ventilato utilizzato nella presente descrizione si deve intendere sia uno scaffale singolo che una serie di scaffali i cui plenum per l’aria pulita 10 e sporca 20 sono tra loro connessi in serie. È quindi parte della presente invenzione anche un sistema comprendente una pluralità di scaffali ventilati tra loro connessi in serie e connessi, a monte del condotto di scarico 30 per lo scarico dell’aria sporca al sistema centralizzato di circolazione deH'aria almeno un'unità filtrante secondo quanto fin qui illustrato.

Numerose modifiche possono essere effettuate dall'esperto del ramo senza uscire daH'ambito di protezione della presente invenzione.

L’ambito di protezione delle rivendicazioni, quindi, non deve essere limitato dalle illustrazioni o dalle forme di realizzazione preferite mostrate nella descrizione in forma di esempio, ma piuttosto le rivendicazioni devono comprendere tutte le caratteristiche di novità brevettabile deducibili dalla presente invenzione, incluse tutte le caratteristiche che sarebbero trattate come equivalenti dal tecnico del ramo.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Scaffale ventilato (1) per la stabulazione di animali da laboratorio del tipo comprendente mezzi per il collegamento dei condotti di ventilazione dello scaffale (1) ad un sistema di circolazione centralizzato deH’aria di cui è provvisto l’edificio o la stanza in cui è posto detto scaffale, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre almeno un'unità filtrante (40) posizionata, rispetto alla direzione della portata di aria, a valle di un condotto (20) di raccolta deH’aria sporca proveniente dallo scaffale ed a monte del punto di reimmissione dell’aria sporca filtrata nel circuito centralizzato di circolazione deH'aria.
2. 2. Scaffale ventilato (1) secondo la rivendicazione precedente, che si caratterizza per il fatto che detti mezzi per il collegamento dei condotti di ventilazione dello scaffale (1) ad un sistema di circolazione centralizzato dell’aria sono connessi almeno ad un condotto di mandata (10) per l’aria pulita in ingresso allo scaffale e ad almeno un condotto di scarico (30) dell’aria sporca in uscita dallo scaffale (1)·
3. 3. Scaffale ventilato (1 ) secondo la rivendicazione precedente, che si caratterizza inoltre per il fatto che detto condotto di scarico (30) riceve l’aria da un plenum o condotto (20) deH’aria di ripresa dallo scaffale, detta unità filtrante (40) essendo posizionata tra detto condotto dell’aria di ripresa (20) e detto condotto di scarico (30) dell’aria nel circuito centralizzato di circolazione dell’aria.
4. 4. Scaffale ventilato (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato per il fatto che detta unità filtrante (40) comprende almeno un elemento filtrante (42) antiparticolato.
5. 5. Scaffale ventilato (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato per il fatto che detta unità filtrante (40) comprende almeno un corpo di contenimento (41) adatto a contenere detto elemento filtrante (42), detto corpo principale (41) comprendendo inoltre in corrispondenza della porzione superiore di detto corpo del corpo di contenimento (41) almeno una luce (40a) per la connessione dell’unità filtrante (40) al condotto di scarico (30), ed in corrispondenza della porzione inferiore di detto corpo di contenimento (41) una luce (40b) per la sua connessione a detto condotto deH’aria di ripresa (20).
6. 6. Scaffale ventilato (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato per il fatto che detto elemento filtrante (42) è mantenuto in posizione da un setto di separazione (41 b) adatto a separare internamente a detto corpo di contenimento (41) una prima zona (44a) comunicante con detta luce (40a) da una seconda zona (44b) comunicante con detta luce (40b), detto setto avente forma tale da costringere l’aria sporca in ingresso al corpo contenitore (41) dalla luce (40b) a passare attraverso l’elemento filtrante (42) prima di fuoriuscire attraverso la luce (40a).
7. 7. Scaffale ventilato (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato per il fatto che detta unità filtrante (40) comprende ulteriormente un dispositivo (43) di campionamento del particolato raccolto.
8. 8. Scaffale ventilato (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato per il fatto che detto dispositivo di campionamento delle polveri (43) comprende un contenitore removibilmente connesso alla superficie esterna della parete di fondo di detto corpo di contenimento (41).
9. 9. Scaffale ventilato (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato per il fatto che detto corpo di contenimento (41) comprende ulteriormente almeno un coperchio removibile (41 a) adatta a consentire di accedere agevolmente a detto elemento filtrante (42).
10. 10. Sistema comprendente più scaffali ventilati per la stabulazione di animali da laboratorio del tipo comprendente mezzi per il collegamento dei condotti di ventilazione di almeno uno degli scaffali di detto sistema ad un sistema di circolazione centralizzato dell’aria di cui è provvisto l’edificio o la stanza in cui è posto detto sistema di scaffali, e caratterizzato per il fatto che ciascuno di detti scaffali ventilati comprende almeno un circuito di ventilazione a sua volta comprendente almeno un condotto di ingresso deN’aria pulita (10) ed un condotto (20) per la ripresa dell’aria sporca dallo scaffale, il sistema essendo caratterizzato per il fatto che detti circuiti di ventilazione degli scaffali sono tra loro collegati in serie e per il fatto che almeno un’unità filtrante (40) è prevista, rispetto alla direzione della portata di aria, a valle di uno di detti condotti (20) di raccolta dell’aria sporca proveniente dagli scaffali ed a monte del punto di reimmissione delfaria sporca filtrata nel circuito centralizzato di circolazione deH’aria.