IT201800006546A1 - Contenitore isotermico - Google Patents

Description

Domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“Contenitore isotermico”

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un contenitore isotermico. In particolare, la presente invenzione si riferisce ad un contenitore isotermico per il trasporto di pasti pronti da centri di cottura a siti remoti in cui tali pasti sono consumati.

STATO DELL’ARTE

Nei moderni processi di ristorazione collettiva, i cibi sono spesso preparati in un luogo e in un tempo diversi da quelli in cui sono consumati.

Di fatto, la preparazione di pasti pronti in appositi centri di cottura e il successivo trasporto degli stessi in siti remoti di consumazione, è oggi una prassi molto diffusa.

Tale pratica consente di concentrare le risorse strumentali e professionali in un unico centro di cottura, in cui le vivande sono preparate e cucinate, in modo tale da ridurre drasticamente le dotazioni di una pluralità di centri di consumo, in cui i pasti finiti arrivano pronti per il consumo. Tali centri di consumo, infatti, necessitano di dotazioni minime, o non necessitano affatto di dotazioni quali apposite strutture, mezzi idonei e personale qualificato per la preparazione e la cottura dei cibi.

Ciò risulta economicamente e logisticamente vantaggioso per i centri di consumo (quali ad esempio ospedali, mense scolastiche, mense aziendali, punti di ristorazione etc…). Tuttavia, tale pratica presenta delle criticità dovute principalmente alla complessa gestione del rispetto della “catena del caldo e del freddo” durante la preparazione, il trasporto e la distribuzione dei pasti pronti.

Nel presente contesto, tratteremo esclusivamente la “catena del caldo” in quanto inerente all’oggetto della presente invenzione.

Come suggerito dalle procedure HACCP e regolamentato dalla ATP (Accord Transport Perissable), il rispetto della catena del caldo prevede che i pasti siano mantenuti ad una temperatura non inferiore a 60ºC, dal momento della cottura, durante il confezionamento, il trasporto e la distribuzione, fino al momento della consumazione. Inoltre, dalla fine della cottura al momento del consumo del pasto, non devono trascorrere più di due ore.

Tali due requisiti sono indispensabili al fine di evitare il rischio di una crescita microbica. Se uno dei due requisiti non fosse soddisfatto, aumenterebbe la possibilità di moltiplicazione batterica, quindi il rischio tossinfettivo, oltre naturalmente al fatto che peggiorerebbe la qualità dei cibi. Pertanto, il rispetto della catena del caldo evita il deperimento dei cibi in modo da mantenere inalterate le proprietà chimiche, fisiche, organolettiche e nutrizionali degli stessi, oltre a ridurre al minimo il rischio microbiologico.

Attualmente, per trasportare i pasti pronti caldi dai centri di cottura ai siti remoti di consumazione, si utilizzano principalmente contenitori in polipropilene espanso sinterizzato (EPP).

Tale materiale, infatti, risulta idoneo per usi alimentari, è atossico, non cede odori o sapori agli alimenti ed è facilmente lavabile, oltre che riciclabile. L’EPP, inoltre, presenta elevate prestazioni sia in termini di isolamento termico che di resistenza meccanica. Esso presenta anche un’elevata resistenza agli agenti chimici e a temperature elevate (fino a circa 120ºC). Inoltre, la resistenza alle alte temperature dell’EPP permette il lavaggio dei contenitori in lavastoviglie, rendendo comode le operazioni di lavaggio e garantendo elevata pulizia ed igiene per un successivo riutilizzo, senza trattenere odori.

Nonostante presentino questi aspetti positivi, i contenitori in EPP, spesso non rendono possibile il rispetto della catena del caldo per via del fatto che, per garantire che la temperatura all’interno del contenitore non scenda sotto i 60ºC, dovrebbero essere soddisfatte tutte le seguenti condizioni:

- i pasti caldi pronti devono esser inseriti nel contenitore subito dopo il confezionamento;

- il contenitore in EPP deve essere riempito completamente e non presentare spazi vuoti al suo interno;

- il tempo intercorrente tra il momento in cui il pasto pronto caldo è collocato all’interno del contenitore e il momento in cui il contenitore è trasportato deve essere ridotto;

- il tempo di trasporto deve essere ridotto (e quindi la distanza tra il centro di cottura e il centro di consumo del pasto pronto deve essere breve);

- il tempo intercorrente tra l’arrivo del pasto al centro di consumo e la sua distribuzione per la consumazione deve essere ridotto;

- il contenitore in EPP, una volta riempito e chiuso, non deve essere più aperto, se non per la distribuzione dei pasti nei centri di consumo.

Come facilmente immaginabile, risulta estremamente difficile controllare tutti i summenzionati fattori, pertanto è molto probabile che alcuni di essi non siano verificati, con conseguente caduta di temperatura all’interno dei contenitori e quindi interruzione della catena del caldo con i summenzionati inconvenienti microbiologici, organolettici e nutritivi.

Pertanto, sebbene tali contenitori siano comunemente chiamati “isotermici”, per via delle buone proprietà isolanti del materiale usato, nella realtà è utopico pensare di tenere sostanzialmente costante la temperatura al loro interno.

Per ovviare tali inconvenienti, sono stati realizzati contenitori in EPP provvisti di una resistenza elettrica per la generazione di calore. Tale resistenza è del tipo a filo, piana, rivestita di gomma siliconica, ed è accoppiata, mediante un adesivo termoresistente, ad una piastra in acciaio, in modo da trasferire il calore all’interno del contenitore. Tali contenitori noti sono provvisti di un primo termostato, in grado di interrompere la produzione di calore quando la temperatura della piastra supera una temperatura predefinita (generalmente intorno a 80º/90ºC, per evitare di stracuocere i cibi), e di un termostato di emergenza atto a disattivare la resistenza, nel caso in cui il primo termostato non funzionasse e la temperatura della piastra superasse una predefinita temperatura di sicurezza (generalmente intorno a 100ºC, per evitare di danneggiare il contenitore).

Teoricamente, tali contenitori provvisti di resistenza, sono atti a bilanciare le cadute di temperatura, dovute ai summenzionati fattori, e a ripristinare la temperatura ideale di 65ºC/70ºC, quando attivi, ovvero quando collegati alla linea elettrica.

Nella realtà ciò non avviene per via del fatto che le resistenze a filo raggiungono in tempi brevissimi, temperature molto elevate (circa 1000ºC) per cui il primo termostato si attiva rapidamente, prima che una sufficiente quantità di calore sia stata trasferita all’interno del contenitore. Inoltre, il basso coefficiente di dissipazione del calore di tali sistemi, dovuto principalmente al rivestimento in gomma siliconica della resistenza, rallenta il trasferimento di calore all’interno del contenitore, con il risultato che risulta impossibile ripristinare la temperatura minima necessaria per il rispetto della catena del caldo all’interno del contenitore. Un ulteriore problema dei contenitori del tipo descritto, risiede negli elevati tempi di raffreddamento della piastra. Ciò implica che il tempo che intercorre tra la disattivazione della resistenza e la sua successiva riattivazione, una volta che la temperatura della piastra scende sotto un valore predefinito, risulta estremamente elevato, con conseguente abbassamento della temperatura all’interno del contenitore.

Per tali motivi, neanche tali ultimi contenitori risultano realmente “isotermici”.

Tali contenitori, inoltre, presentano un problema di sicurezza per via delle alte temperature raggiungibili dalle resistenze a filo. Infatti, in caso di guasto di entrambi i termostati, la resistenza raggiungerebbe, in breve tempo, temperature molto elevate, come accennato in precedenza, e il contenitore in polipropilene espanso potrebbe fondere o incendiarsi. Infatti la sua temperatura di esercizio è inferiore a 120ºC, mentre le resistenze a filo possono raggiungere temperature di circa 1000ºC.

Infine, un ulteriore svantaggio di tali contenitori di tipo noto, risiede nel loro elevato consumo energetico, con conseguenze negative dal punto di vista economico e della sostenibilità ambientale.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE

Uno scopo della presente invenzione è pertanto quello di rendere disponibile un contenitore isotermico in grado di superare i summenzionati inconvenienti.

In particolare, un primo scopo della presente invenzione è quello di fornire un contenitore isotermico per il trasporto di pasti pronti, che garantisca il rispetto della catena del caldo, e quindi la conservazione delle proprietà chimiche, fisiche, organolettiche e nutrizionali dei cibi, e in cui siano ridotti al minimo i rischi microbiologici.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di rendere disponibile un contenitore isotermico per il trasporto di pasti pronti, che risulti sicuro e affidabile. Inoltre, la presente invenzione si prefigge di fornire un contenitore isotermico per il trasporto di pasti pronti, che presenti bassi costi di gestione e che risulti ecosostenibile.

Infine, un ulteriore scopo della presente invenzione è fornire un contenitore isotermico semplice da realizzare e da usare.

Questi ed ulteriori scopi vengono raggiunti mediante un contenitore isotermico, per il trasporto di pasti pronti, comprendente almeno un mezzo di generazione di energia termica e almeno un mezzo per scambiare energia termica con l’interno del contenitore isotermico, in cui detto contenitore isotermico è provvisto anche di almeno un mezzo di accumulo di energia termica ed in cui detto almeno un mezzo di generazione di energia termica comprende un nucleo in almeno un materiale semiconduttore in modo tale che la potenza termica da esso generata decresca all’aumentare della sua temperatura e che quando detta temperatura raggiunge una temperatura massima predefinita, detta potenza termica generata risulti sostanzialmente pari a zero.

In altre parole, il mezzo di generazione di energia termica è autoregolante e autolimitante, grazie alla presenza di un nucleo in materiale semiconduttore, per cui non è necessario fornire il contenitore di un termostato per regolare la temperatura, né 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 del contenitore. I materiali semiconduttori, infatti, avendo una conducibilità che dipende in modo diretto dalla temperatura e una resistenza che varia significativamente con la temperatura, consentono di modulare la potenza, e quindi la quantità, di energia termica prodotta.

Il mezzo di accumulo di energia termica funge da serbatoio termico, assorbendo calore quando la sua temperatura è inferiore alla temperatura all’interno del contenitore e cedendolo quando la sua temperatura è superiore alla temperatura all’interno del contenitore. Ciò consente di riscaldare l’interno del contenitore, anche quando il mezzo di generazione di energia elettrica non è collegato a una linea elettrica, ad esempio, durante il trasporto dei pasti pronti. In tal modo, inoltre, è possibile conseguire un rapido ripristino della temperatura desiderata all’interno del contenitore nel caso di una brusca caduta di temperatura, dovuta ad esempio all’apertura del contenitore (per effettuare controlli o per prelevare una parte del suo contenuto). In tal caso, infatti, il mezzo di accumulo cede immediatamente calore all’interno del contenitore e il generatore di energia termica produrrà un minor quantitativo di energia per ristabilire la temperatura desiderata all’interno del contenitore.

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 del contenitore e quindi un contenitore realmente isotermico, con una temperatura sostanzialmente costante e sostanzialmente uniforme al suo interno. Infatti un tale mezzo di generazione di energia elettrica consente di mantenere sempre sostanzialmente costante la temperatura al valore desiderato, quando azionato, ovvero quando collegato alla linea elettrica, e il mezzo di accumulo di energia elettrica, consente di tenere tale valore sostanzialmente costante anche quando il mezzo di generazione di energia elettrica è disattivo. Ciò consegue, pertanto, la garanzia che la catena del caldo sia rispettata, anche qualora le summenzionate condizioni non siano verificate, con tutti i conseguenti succitati vantaggi per le proprietà dei cibi e quindi per il consumatore finale.

Inoltre, la combinazione di tali caratteristiche consegue un cospicuo risparmio energetico, con vantaggi dal punto di vista economico e della sostenibilità 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 più, un contenitore isotermico con le summenzionate caratteristiche risulta sicuro in quanto la temperatura non può superare la temperatura massima predefinita per via della natura stessa del mezzo di generazione di energia termica, evitando in questo modo la possibilità che si verifichino incendi, fusioni del contenitore 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 del contenitore garantendo ai cibi trasportati di conservare intatte le proprietà chimiche, fisiche, organolettiche e nutrizionali, e che siano ridotti al minimo i rischi microbiologici.

Un ulteriore vantaggio del contenitore, come descritto e rivendicato, consiste nella semplicità con cui è realizzabile ed utilizzabile con ovvi vantaggi economici e di utilizzo.

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.

In alternativa, il mezzo di generazione di energia termica può comprende almeno un cavo scaldante autoregolante. Tali cavi consentono flessibilità e semplicità di montaggio.

Il contenitore isotermico della presente invenzione può essere realizzato con qualsiasi materiale idoneo. Particolarmente preferito risulta l’uso del polipropilene espanso sinterizzato (EPP) per le sue caratteristiche intrinseche descritte in precedenza. Infatti, oltre alle sue elevate prestazioni in termini di isolamento termico, esso possiede una struttura a celle chiuse che garantisce eccellenti caratteristiche di protezioni dagli urti. I contenitori in EPP hanno inoltre una durata sostanzialmente illimitata in quanto i fattori ambientali non modificano le caratteristiche di tale materiale. Pertanto, il contenitore isotermico della presente invenzione, realizzato in EPP risulta anche durevole e provvisto di buone caratteristiche meccaniche con conseguenti ulteriori vantaggi economici.

Inoltre, un tale contenitore isotermico in EPP, risulta completamente riciclabile. In accordo con forme di realizzazione preferite, il mezzo per scambiare energia termica con l’interno del contenitore isotermico comprende una piastra in metallo o in lega metallica. Si tratta di scambiatori di calore economici e semplici da montare.

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

La piastra è vantaggiosamente posizionata su almeno una delle pareti laterali interne del contenitore isotermico stesso, ad un’altezza predefinita, in modo da ottimizzare lo scambio termico con l’interno del contenitore. Nei contenitori di dimensioni e materiali maggiormente usati, tale piastra è posizionata ad un’altezza intermedia tra la parete di fondo e il coperchio.

Inoltre, in accordo con forme di realizzazione preferite dell’invenzione, il mezzo di generazione di energia termica è 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 è attivo, e dall’interno del contenitore, tramite il mezzo di scambio, quando il mezzo di generazione è inattivo, risultando, in tal modo più efficace.

Preferibilmente, il mezzo di accumulo di energia termica comprende almeno un materiale refrattario. In tal caso, il mezzo di accumulo di energia termica è 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 è a contatto.

Ancor più preferibilmente, detto materiale refrattario è un materiale refrattario stampabile, in modo da risultare facile da produrre.

Ai fini della presente descrizione e delle successive rivendicazioni, quando si parla di “contenitore isotermico” ci si riferisce ad un contenitore che, azionato (ovvero collegato alla linea elettrica) e riempito di aria ad una temperatura predefinita, mantiene sostanzialmente costante, ovvero con variazioni non superiori a 1ºC, tale temperatura.

Inoltre, nel presente contesto, la “potenza termica” indica la quantità di energia termica generata nell’unità 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.

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, del contenitore isotermico, 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 contenitore isotermico aperto, secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione;

- la figura 2 mostra una vista schematica parziale del contenitore di figura 1 in sezione trasversale; e

- la figura 3 mostra una vista prospettica dall’alto del contenitore delle figure 1 e 2. DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Con riferimento alle figure 1 - 3, con il numero di riferimento 1 è complessivamente indicato un contenitore isotermico secondo la presente invenzione.

Il contenitore isotermico 1 è stato concepito per il trasporto di pasti pronti caldi. Esso è realizzato preferibilmente in polipropilene espanso sinterizzato (EPP) per via delle buone caratteristiche di resistenza meccanica e termica di questo materiale che, combinate alla sua atossicitá e riciclabilità, lo rendono ottimale per tali usi.

Inoltre, grazie alle proprietà coibentanti del polipropilene espanso sinterizzato, con un coefficiente di conducibilità termica () pari a 0,039 W/mK, i contenitori realizzati in tale materiale risultano particolarmente idonei a proteggere e conservare gli alimenti da sollecitazioni termiche, garantendo una caduta termica limitata e prevedibile.

Il contenitore isotermico 1, potrebbe essere realizzato in materiali diversi, purché provvisti di buone caratteristiche di isolamento termico, in particolare qualsiasi materiale avente un coefficiente di conducibilità termica 0,045 W/mK.

E’ vantaggioso l’uso di polimeri espansi sinterizzati come l’EPP o il polistirene espanso sinterizzato (EPS) o il poliuretano espanso o materiali con simili proprietà. Come accennato, è particolarmente vantaggioso l’uso dell’EPP per le sue caratteristiche termiche combinate con le sue ulteriori summenzionate caratteristiche.

Il contenitore isotermico 1 comprende almeno un mezzo di generazione di energia termica 2 e almeno un mezzo per scambiare energia termica 3 con l’interno del contenitore isotermico 1, in modo noto.

Secondo la presente invenzione, il contenitore isotermico 1 è provvisto anche di almeno un mezzo di accumulo di energia termica 4. In accordo con la forma di realizzazione mostrata nelle figure, il mezzo di accumulo di energia termica 4 è uno solo ed è in forma di blocchetto di materiare refrattario, preferibilmente di tipo stampabile. Questi ultimi sono spesso chiamati con il termine inglese plastic refractories o refractory castable materials e posseggono buone proprietà di lavorabilità.

Come accennato in precedenza, i materiali refrattari resistono per lunghi periodi a temperature elevate senza reagire con i materiali con cui è a contatto, pertanto risultano idonei agli scopi della presente invenzione.

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

Detto mezzo di accumulo di energia termica 4 è 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 verrà meglio spiegato nel seguito.

Nella forma di realizzazione illustrata nelle figure, il mezzo di generazione di energia termica 2 è uno solo ed è atto a trasformare energia elettrica in energia termica. Esso comprende preferibilmente uno scambiatore di calore.

Secondo la presente invenzione, detto almeno un mezzo di generazione di energia termica 2 è tale per cui la potenza termica generata Q decresce all’aumentare della temperatura T del mezzo di generazione di energia termica 2 stesso e per cui, quando detta temperatura T raggiunge una temperatura massima predefinita Tmax, detta potenza termica generata è sostanzialmente pari a zero. Matematicamente ciò si potrebbe tradurre nella seguente forma:

Q = f(T)

Lim Q = 0 per TTmax

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

In altre parole, come già accennato, il mezzo di generazione di energia termica 2 è autoregolante. Infatti, all’aumentare della sua temperatura T, decresce la potenza termica Q che produce, per cui T aumenterà dapprima rapidamente, poi in maniera progressivamente più lenta, fino a raggiungere la temperatura predefinita Tmax, raggiunta la quale, la produzione di energia termica è sostanzialmente interrotta. Pertanto il mezzo di generazione di energia termica 2 è anche autolimitante, in quanto la sua temperatura non supera mai Tmax e non necessita di termostati. Ciò è reso possibile dal fatto che il mezzo di generazione di energia termica 2 comprende un nucleo in almeno un materiale semiconduttore. In tali materiali, infatti, la conducibilità elettrica dipende direttamente dalla temperatura e la resistenza varia in maniera significativa con la temperatura, pertanto è possibile variare significativamente la potenza termica prodotta, al variare della temperatura. Al superare la temperatura predefinita Tmax, il mezzo di generazione di energia termica 2, sostanzialmente cessa di assorbire energia elettrica e cessa di generare di calore.

Analogamente, quando la temperatura T scende, il mezzo di generazione di energia termica 2, riprende a generare calore.

In particolare, il mezzo di generazione di energia termica 2 comprende almeno un termistore di tipo PTC (Positive Temperature Coefficient).

Il nucleo del PTC è 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.

Alternativamente, il mezzo di generazione di energia termica 2 comprende almeno un cavo scaldante autoregolante. Si tratta di cavi a matrice semiconduttiva, composta da una miscela di polvere di grafite e polimero semiconduttore. Essi sono provvisti di due conduttori, preferibilmente in rame stagnato. A basse temperature, le particelle di grafite costituiscono una pluralità di collegamenti in parallelo tra i due conduttori. Man mano che la temperatura si innalza, il nucleo polimerico comincia ad espandersi, rompendo i collegamenti tra le particelle di grafite e quindi i collegamenti tra i due conduttori. Ne consegue un aumento della resistenza, una diminuzione dell’assorbimento di corrente e quindi del calore generato che tende progressivamente allo zero.

Man mano che la temperatura diminuisce, i nuclei tendono a comprimersi, lasciando che i legami tra le particelle conduttive si ristabiliscano riprendendo, in tal modo, a generare calore.

Sia nei PTC che nei cavi scaldanti autoregolanti, si applica una tensione predefinita che può essere ad esempio di 12VDC, 24VDC, 110VAC o 230VAC. In entrambi i casi si genera una temperatura predefinita costante all’interno del contenitore isotermico 1. Tale temperatura dipende dal tipo di materiali usati e dalle proporzioni in peso tra tali materiali.

Il mezzo per scambiare energia termica 3 con l’interno del contenitore isotermico 1 comprende una piastra in metallo o in lega metallica. Essa è preferibilmente in alluminio anodizzato.

Come visibile in figura 1, detta piastra è opportunamente posizionata su una delle pareti laterali 5 interne del contenitore isotermico 1 stesso, preferibilmente ad un’altezza intermedia. E’ stato infatti trovato che tale posizione risulta essere quella ottimale dal punto di vista degli scambi di energia termica. Ciò è dovuto alle 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, il contenitore isotermico 1 di figura 1 comprende una sola piastra metallica, un solo mezzo di generazione di energia termica 2 e un solo mezzo di accumulo di energia termica 4, in accordo con forme di realizzazione preferite, le piastre sono due, posizionate su pareti laterali 5 parallele del contenitore isotermico 1, come anche i mezzi di generazione di energia termica 2 e i mezzi di accumulo di energia termica 4.

Ciascun mezzo di generazione di energia elettrica 2, insieme con un mezzo di scambio di energia elettrica 3 e con un mezzo di accumulo di energia elettrica 4, forma un gruppo termico 8.

Un contenitore isotermico 1 secondo la presente invenzione può essere provvisto di una pluralità di gruppi 8, posizionati opportunamente in corrispondenza della sue pareti interne.

La piastra scambia calore per convezione, irradiazione ed eventualmente conduzione (se a contatto con elementi all’interno del contenitore) con l’interno del contenitore, mentre scambia calore per conduzione con il mezzo di generazione di energia termica 2 ed eventualmente con il mezzo di accumulo di energia termica 4, se a contatto con esso.

Il mezzo di generazione di energia termica 2 è interposto tra il mezzo di scambio di energia termica 3 e il mezzo di accumulo di energia termica 4 e a contatto con essi. In particolare, secondo la forma di realizzazione preferita, la piastra in alluminio è collocata in corrispondenza della superficie interna 6 della parete laterale 5 del contenitore isotermico 1 in posizione sostanzialmente complanare ad essa. In tal caso, la parete laterale 5 è provvista di un’apposita sede di accoglimento del gruppo termico 8. Come visibile in figura 2, il mezzo di generazione di energia termica 2 è collocato adiacentemente al mezzo di scambio di energia termica 3 e a contatto con esso, in corrispondenza della sua superficie rivolta verso l’esterno del contenitore isotermico 1. Analogamente, il mezzo di accumulo di energia termica 4 è collocato adiacentemente al mezzo di generazione di energia termica 2 e a contatto con esso, in corrispondenza della sua superficie rivolta verso l’esterno del contenitore isotermico 1.

In accordo con una seconda forma di realizzazione, non mostrata nelle figure, il gruppo termico 8 è accoppiato con la superficie interna 6 della parete laterale 5 mediante incollaggio del mezzo di accumulo di energia termica 4 sulla parete laterale 6. Il gruppo 8 può essere accoppiato al contenitore isotermico 1 anche mediante viti o equivalenti mezzi meccanici.

Il mezzo di accumulo di energia termica 4 può avere forma di parallelepipedo a sezione rettangolare, oppure avere una sezione ad L, come mostrato in figura 2, in modo che esso sia a contatto sia con il mezzo di generazione di energia termica 2 sia con il mezzo di scambio di energia termica 3, in modo da risultare ulteriormente efficace. Infatti, in tal modo, il mezzo di accumulo di energia termica 4, scambia direttamente calore sia con il mezzo di generazione di energia termica 2, sia con il mezzo di scambio di energia termica 3.

Quando il mezzo di generazione di energia termica 2 produce calore, il mezzo di accumulo di energia termica 4, assorbe calore da esso e dal mezzo di scambio di energia termica 3, da esso riscaldato, per conduzione. Quando il mezzo di generazione di energia termica 2 produce una potenza termica sostanzialmente nulla, ma la temperatura all’interno del contenitore isotermico 1 è maggiore della temperatura del mezzo di accumulo di energia termica 4, quest’ultimo assorbe comunque calore dal mezzo di generazione di energia termica 2 e dal mezzo di scambio di energia termica 3, che sono, a loro volta riscaldati dall’interno del contenitore, per conduzione o convezione.

Quando invece la temperatura all’interno del contenitore è inferiore alla temperatura del mezzo di accumulo di energia termica 4, quest’ultimo cede calore al mezzo di generazione di energia termica 2 e al mezzo di scambio di energia termica 3, che, a loro volta, lo cedono all’interno del contenitore, ripristinando la temperatura desiderata.

Il contenitore isotermico 1 è anche provvisto di un coperchio 7, visibile in figura 3, realizzato anch’esso preferibilmente in EPP.

Il contenitore isotermico 1 potrebbe avere una forma diversa da quella illustrata, a seconda delle esigenze. Ad esempio esso potrebbe essere provvisto di un’apertura frontale e non superiore.

Le dimensioni e la geometria del contenitore isotermico 1, nonché lo spessore delle pareti di tale contenitore, come anche le dimensioni, il numero e il posizionamento dei gruppi 8 in ogni contenitore, sono progettate sulla base delle specifiche esigenze, ovvero sul tipo e sulla quantità di cibo da trasportare, sulle condizioni climatiche esterne e sulla durata del trasporto.

Per realizzare un contenitore isotermico 1, secondo la presente invenzione, è sufficiente disporre di un contenitore in EPP, una piastra in alluminio, un dispositivo PTC e un blocco in materiale refrattario. La piastra, il PTC e il blocco vengono assemblati per incollaggio, interponendo il PTC tra la piastra e il blocco. Il gruppo così formato viene accoppiato al contenitore in EPP, inserendolo in un’apposita sede ricavata su almeno una parete laterale 5 del contenitore e tenuto in sede per incastro o mediante opportuni mezzi meccanici. Oppure il gruppo 8 è accoppiato al contenitore mediante incollaggio del blocco refrattario su almeno una parete laterale 5. Per l’incollaggio si usano adesivi termoresistenti o colle termoresistenti.

Nel caso in cui si utilizzassero cavi scaldanti autoregolanti, al posto di dispositivi PTC, essi potrebbero essere costampati con il contenitore. In tal caso, almeno una porzione di almeno un cavo scaldante autoregolante verrebbe disposta tra la piastra metallica e il mezzo di accumulo di energia termica 4.

Il contenitore isotermico 1 della presente invenzione può essere attivato per semplice inserimento di una spina elettrica in una presa di corrente.

In accordo con forme di attuazione preferite, il contenitore isotermico 1 è anche provvisto di mezzi di comando remoto, per la sua attivazione a distanza, ad esempio mediante un’applicazione per smart devices.

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

Ad esempio, si potrebbe pensare di collocare il mezzo di accumulo di energia termica 4, in corrispondenza di una superficie laterale 5 del contenitore isotermico 1, diversa da quella in cui sono collocati la piastra e lo scambiatore di calore.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Contenitore isotermico (1), per il trasporto di pasti pronti, comprendente almeno un mezzo di generazione di energia termica (2) e almeno un mezzo per scambiare energia termica (3) con l’interno del contenitore isotermico (1), in cui detto contenitore isotermico (1) è provvisto anche di almeno un mezzo di accumulo di energia termica (4) ed in cui detto almeno un mezzo di generazione di energia termica (2) comprende un nucleo in almeno un materiale semiconduttore in modo tale che la potenza termica da esso generata (Q) decresca all’aumentare della sua temperatura (T) e che quando detta temperatura (T) raggiunge una temperatura massima predefinita (Tmax), detta potenza termica generata risulti sostanzialmente pari a zero.
2. 2. Contenitore isotermico (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto mezzo di generazione di energia termica (2) comprende almeno un termistore di tipo PTC (Positive Temperature Coefficient).
3. 3. Contenitore isotermico (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto mezzo di generazione di energia termica (2) comprende almeno un cavo scaldante autoregolante.
4. 4. Contenitore isotermico (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, realizzato in EPP.
5. 5. Contenitore isotermico (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto mezzo per scambiare energia termica (3) con l’interno del contenitore isotermico (1) comprende una piastra in metallo o in lega metallica.
6. 6. Contenitore isotermico (1) secondo la rivendicazione 5, in cui detta piastra è in alluminio anodizzato.
7. 7. Contenitore isotermico (1) secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui detta piastra è posizionata su almeno una delle pareti laterali (5) interne del contenitore isotermico (1) stesso, ad un’altezza intermedia.
8. 8. Contenitore isotermico (1), secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il mezzo di generazione di energia termica (2) è interposto tra il mezzo di scambio di energia termica (3) e il mezzo di accumulo di energia termica (4) e a contatto con essi.
9. 9. Contenitore isotermico (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto mezzo di accumulo di energia termica (4) comprende almeno un materiale refrattario.
10. 10. Contenitore isotermico (1) secondo la rivendicazione 9, in cui detto materiale refrattario è un materiale refrattario stampabile.