IT202100002660A1 - Dispositivo per il contenimento di oggetti - Google Patents
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Description
Descrizione di Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo: ?DISPOSITIVO PER IL CONTENIMENTO DI OGGETTI?.
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo per il contenimento di oggetti, particolarmente per il contenimento di prodotti alimentari.
E? ad oggi particolarmente sentita l?esigenza di trasportare oggetti di qualsivoglia natura mantenendone inalterate le propriet?, in particolare modo quando queste propriet? sono condizionate dalla temperatura alla quale gli oggetti stessi vengono conservati durante il trasporto.
Questa necessit? ? particolarmente sentita nel settore alimentare, dove la qualit? del cibo che viene trasportato da un luogo ad un altro ? fortemente influenzata dalla temperatura alla quale viene mantenuto il cibo durante il trasporto.
Si pensi, ad esempio, al settore del cosiddetto food delivery, ovvero della consegna a domicilio di pietanze pronte per essere consumate, che ha avuto uno sviluppo notevole negli ultimi anni. In questo caso, infatti, il mantenimento della temperatura idonea ? di fondamentale importanza per mantenere inalterato il gusto, il grado di cottura e la consistenza del cibo e, di conseguenza, per un?adeguata soddisfazione del cliente.
Generalmente, le pietanze pronte, quali le pizze, vengono oggi trasportate mediante contenitori realizzati in materiale cartotecnico a loro volta inseriti all?interno di involucri esterni realizzati in materiale isolante. Questi involucri esterni sono atti a trasportare una pluralit? di contenitori ed a mantenere la temperatura pi? alta possibile.
Questi dispositivi per il trasporto del cibo presentano per? degli inconvenienti.
In primis l?impiego di materiale cartotecnico per il contenimento del cibo comporta un problema legato allo smaltimento del materiale cartotecnico stesso, in quanto questo pu? facilmente sporcarsi con residui di cibo compromettendo cos? le future operazioni di riciclo. Inoltre, questo tipo di materiale, proprio perch? oggetto di operazioni di riciclo, pu? contenere sostanze tossiche utilizzate per mantenere integre le scatole o per togliere inchiostri e coloranti. Inoltre, i contenitori cos? realizzati, una volta rimossi dal relativo involucro, portano ad un rapido raffreddamento del cibo in essi contenuto e, di conseguenza, ad un rapido deperimento delle sue propriet? organolettiche. Non ultimo, i contenitori per il cibo realizzati in materiale cartotecnico, se non dotati di idonee aperture, mantengono il vapore al proprio interno, provocando cos? un prolungamento del tempo di cottura del cibo che porta ad una alterazione delle sue propriet?.
Anche gli involucri esterni utilizzati per il trasporto dei contenitori possono presentare dei limiti in quanto, generalmente, per mantenere la temperatura pi? alta possibile al proprio interno trattengono anche i vapori umidi ed oleosi che, inevitabilmente, alterano la consistenza e le propriet? del cibo trasportato oltre a provocare la formazione di residui ed incrostazioni all?interno dell?involucro stesso.
Sebbene fino ad ora si sia discusso in particolare delle problematiche legate al settore alimentare, il mantenimento di una idonea e predefinita temperatura di esercizio durante il trasporto risulta di fondamentale importanza in molti altri settori, quali ad esempio quello medicofarmaceutico e, pi? in generale, a tutti i settori nei quali la filiera del caldo/freddo deve essere controllata.
Il compito principale della presente invenzione ? quello di escogitare un dispositivo per il contenimento di oggetti che consenta di mantenere gli oggetti contenuti ad una temperatura predefinita in maniera pratica, agevole ed ecologica.
All?interno di questo compito, uno scopo del presente trovato ? quello di escogitare un dispositivo per il contenimento di oggetti che consenta di mantenere pressoch? costante la temperatura degli oggetti contenuti sia per temperature maggiori di zero che inferiori.
Un altro scopo del presente trovato ? quello di evitare l?impiego di fonti energetiche esterne per mantenere pressoch? costante la temperatura degli oggetti contenuti.
Ancora uno scopo del presente trovato ? quello di escogitare un dispositivo che risulti particolarmente adatto al trasporto di oggetti, quali prodotti alimentari, consentendo di mantenere la temperatura degli oggetti trasportati pressoch? costante al variare delle condizioni climatiche esterne. Un altro scopo ancora del presente trovato ? quello di ottimizzare, nel tempo, i costi relativi al materiale utilizzato ed al dispendio energetico. Ancora uno scopo del presente trovato ? quello di utilizzare materiali che possano essere riutilizzati, senza che vi sia quindi la necessit? di riciclarli. Altro scopo del presente trovato ? quello di escogitare un dispositivo per il contenimento di oggetti che consenta di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota nell?ambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed efficace impiego e dal costo contenuto.
Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dal presente dispositivo per il contenimento di oggetti secondo la rivendicazione 1.
Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un dispositivo per il contenimento di oggetti, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:
la figura 1 ? una vista in sezione di un dispositivo secondo il trovato, in una prima forma di realizzazione;
la figura 2 ? una vista in assonometria, in esploso, di un dispositivo secondo il trovato in una seconda forma di realizzazione;
la figura 3 ? una vista in assonometria del dispositivo di figura 2 pronto per il suo utilizzo;
la figura 4 ? una vista in sezione di un dispositivo secondo il trovato, in una terza forma di realizzazione;
la figura 5 ? una vista in sezione di un dispositivo secondo il trovato, in una quarta forma di realizzazione.
Con particolare riferimento a tali figure, si ? indicato globalmente con il numero di riferimento 1 un dispositivo per il contenimento di oggetti.
Il dispositivo 1 ? particolarmente, ma non limitatamente, adatto al trasporto di prodotti alimentari.
Il dispositivo 1 comprende almeno un elemento di riscontro 2 realizzato in materiale termicamente conduttivo e destinato ad essere posto a contatto con un oggetto P, almeno un elemento portante 6 realizzato almeno parzialmente in un materiale a cambiamento di fase atto a rilasciare energia termica in un intervallo di tempo predefinito e posto a contatto con l?elemento di riscontro 2.
Pi? particolarmente, almeno uno tra l?elemento di riscontro 2 e l?elemento portante 6 definisce una cavit? per il contenimento dell?oggetto P.
Come noto al tecnico del settore, i materiali a cambiamento di fase (anche detti PCM ? phase change materials), sono quei materiali che permettono di accumulare calore grazie al passaggio di stato dalla fase solida a quella liquida e viceversa.
Questo cambio di fase consente l?uso di questi materiali come accumulatori di calore (o di freddo), cosiddetti ?latenti?, ovvero nei quali il calore non viene accumulato tramite l?aumento della temperatura della massa accumulatrice, bens? con lo sfruttamento del cambio di fase tra liquido e solido.
Ad esempio, quando il materiale raggiunge la temperatura di fusione inizia a sciogliersi con una reazione endotermica ed utilizza il calore proveniente dall?esterno per passare dallo stato solido a quello liquido, senza variare la propria temperatura.
I materiali a cambiamento di fase vengono quindi scelti secondo l?impiego previsto, ossia secondo la temperatura alla quale avviene il cambio di fase. Vantaggiosamente, l?elemento portante 6 comprende almeno un materiale a cambiamento di fase scelto dal gruppo comprendente: paraffine, idrati di sale e miscele eutettiche di idrati di sale, acqua e soluzioni acquose di sale. Pi? particolarmente, per l?accumulo di freddo si usa normalmente acqua (ghiaccio) e soluzioni acquose di sale, mentre per l?accumulo di calore possono essere impiegati paraffine, idrati di sale e miscele eutettiche di idrati di sale.
Non si esclude, tuttavia, l?impiego di materiali a cambiamento di fase di differente tipologia da quelli sopraccitati.
Preferibilmente, l?elemento portante 6 ? interamente realizzato in un materiale a cambiamento di fase, al fine di ottimizzare la sua efficienza termica.
In una forma di realizzazione alternativa, l?elemento portante 6 pu? essere realizzato parzialmente in un materiale a cambiamento di fase e parzialmente in un materiale differente, quale un materiale termicamente conduttivo.
L?elemento portante 6 pu? quindi assorbire energia termica dal materiale con cui viene messo a contatto in modo tale da rilasciarla poi nel tempo durante il suo utilizzo. A questo proposito l?elemento portante 6 pu? quindi essere messo a contatto con un materiale caldo o freddo, a seconda dell?impiego previsto, prima del suo utilizzo in modo da assorbire l?energia termica da rilasciare poi successivamente per mantenere a temperatura sostanzialmente costante l?oggetto contenuto al suo interno.
In alternativa, l?elemento portante 6 pu? assorbire energia termica direttamente dall?oggetto P posto al suo interno, per mezzo dell?elemento di riscontro 2, in modo tale da cedere nuovamente questa energia termica all?oggetto stesso durante il suo utilizzo.
In una forma di realizzazione alternativa, il dispositivo 1 pu? comprendere mezzi per il trasferimento di calore a/da l?elemento portante 6. Pi? particolarmente, in questa forma di realizzazione, i mezzi per il trasferimento di calore possono essere di tipo elettrico, ad esempio del tipo di batterie ricaricabili, di tipo elettrostatico e simili, posti a contatto con il materiale a cambiamento di fase ed azionabili per cedere calore al materiale a cambiamento di fase stesso. Opportunamente, l?elemento portante 6 ? di tipo riutilizzabile, ad esempio previo lavaggio, senza che sia quindi necessario sottoporlo ad operazioni di riciclaggio.
Vantaggiosamente, l?elemento di riscontro 2 ? realizzato in un materiale comprendente almeno un metallo alcalino terroso.
Preferibilmente, l?elemento di riscontro 2 comprende almeno magnesio. In una particolare forma di realizzazione, anche l?elemento di riscontro 2 pu? comprendere un materiale a cambiamento di fase.
Non si esclude, tuttavia, che l?elemento di riscontro 2 possa essere realizzato in materiali differenti, quali materiali ceramici, materiali vetrosi o materiali metallici, comunque in grado di trasferire energia termica dall?elemento portante 6 all?oggetto P posto a contatto con l?elemento di riscontro stesso e/o dall?oggetto P all?elemento portante 6.
L?elemento di riscontro 2 pu? essere del tipo di un contenitore, ad esempio un bicchiere realizzato in materiale vetroso nel caso in cui il prodotto contenuto sia una bevanda, o del tipo di un elemento lastriforme, quale un piatto od un vassoio realizzato in un materiale metallico o ceramico nel caso in cui il prodotto contenuto sia una pietanza, interposto tra l?oggetto P e l?elemento di supporto 6.
Vantaggiosamente, l?elemento di riscontro 2 e l?elemento portante 6 possono essere inglobati uno nell?altro a definire un corpo unico.
In una particolare forma di realizzazione, l?elemento di riscontro 2 riveste interamente l?elemento portante 6. In altre parole, l?elemento portante 6 risulta inglobato all?interno dell?elemento di riscontro 2.
Nella forma di realizzazione rappresentata in figura 4, ad esempio, l?elemento portante 6 ? del tipo di un piatto o simile realizzato in materiale a cambiamento di fase e rivestito interamente in un materiale termicamente conduttivo, quale ceramica, metallo o simili, atto a contattare l?oggetto P contenuto e definente l?elemento di riscontro 2.
Nella forma di realizzazione di figura 5, invece, l?elemento portante 6 realizzato in un materiale a cambiamento di fase ? inserito all?interno di un elemento di riscontro 2 realizzato in materiale vetroso, a definire un bicchiere per il contenimento di un liquido.
Preferibilmente, il dispositivo 1 comprende almeno un involucro 3, definente una camera di contenimento 4 per l?alloggiamento dell?elemento portante 6.
Pi? particolarmente, l?involucro 3 ? realizzato in almeno uno tra un materiale a cambiamento di fase ed un materiale isolante, in modo da evitare la dispersione di energia termica verso l?esterno che comporterebbe una variazione indesiderata della temperatura del prodotto P.
Pi? in dettaglio, l?involucro 3 pu? essere realizzato parzialmente in un materiale a cambiamento di fase e parzialmente in un materiale termicamente isolante.
Opportunamente, l?involucro 3 comprende almeno una parete 5 movimentabile tra almeno una posizione aperta, nella quale la camera di contenimento 4 ? accessibile dall?esterno, ed una posizione chiusa, nella quale la camera di contenimento 4 ? inaccessibile dall?esterno.
Come facilmente intuibile, la parete 5 viene aperta per prelevare o posizionare l?elemento portante 6 all?interno della camera di contenimento 4 e viene chiusa per mantenere l?elemento portante 6 all?interno della camera di contenimento stessa durante il trasporto.
Il funzionamento del presente trovato ? il seguente.
L?oggetto P viene posizionato a contatto con l?elemento di riscontro 2, il quale viene a sua volta disposto a contatto con l?elemento portante 6.
Nel caso in cui sia presente anche l?involucro 3, l?elemento portante 6 viene a sua volta posizionato all?interno della camera di contenimento 4. L?elemento portante 6 pu? essere stato preventivamente posto a contatto con un materiale caldo o freddo, a seconda della tipologia di oggetto P da contenere e dell?impiego previsto, in modo che il materiale a cambiamento di fase di cui ? almeno in parte composto possa immagazzinare energia termica e rilasciarla poi nel tempo durante il contenimento dell?oggetto P. Qualora siano provvisto dei mezzi per il trasferimento di calore sopra descritti ? possibile azionare direttamente questi ultimi per trasferire l?energia termica necessaria al cambiamento di fase del materiale a cambiamento di fase.
In alternativa, l?elemento portante 6 pu? assorbire energia termica direttamente dall?oggetto P, una volta che questo viene inserito al suo interno, per cederla poi nuovamente all?oggetto stesso durante il suo contenimento.
Una volta che la camera di contenimento 4 viene chiusa con l?elemento portante 6, e quindi con l?oggetto P, al suo interno, l?elemento portante 6 cede l?energia termica precedentemente assorbita, trasferendola al prodotto P per mezzo dell?elemento di riscontro 2, in modo da mantenere la temperatura del prodotto P sostanzialmente costante, in un intervallo di valori predefinito, per un tempo predefinito.
La durata del tempo durante il quale il materiale a cambiamento di fase ? in grado di mantenere sostanzialmente costante la temperatura del prodotto P dipende dalla tipologia di materiale utilizzato, il quale viene quindi opportunamente selezionato in funzione delle specifiche esigenze del caso, quali ad esempio la distanza da percorrere e la tipologia dell?oggetto da contenere.
A sua volta, l?involucro 3 ? atto ad evitare dispersioni di energia termica verso l?esterno, in modo da mantenere la temperatura all?interno della camera di contenimento 4 sostanzialmente costante durante il contenimento del prodotto P.
Si ? in pratica constatato come il trovato descritto raggiunga gli scopi proposti e in particolare si sottolinea il fatto che il dispositivo oggetto della presente invenzione consente di contenere un qualsiasi oggetto ad una temperatura pressoch? costante, ad un valore sostanzialmente predefinito, per un tempo predefinito, senza che sia necessario l?impiego di fonti di energia ausiliarie.
L?impiego combinato di un materiale a cambiamento di fase e di un elemento di riscontro termicamente conduttivo posti tra loro a contatto consente infatti di mantenere l?oggetto contenuto alla temperatura desiderata.
Inoltre, l?impiego di un involucro esterno che eviti indesiderate dispersioni di energia termica risulta particolarmente adatto al trasporto a distanza di oggetti che necessitano di essere mantenuti ad una temperatura pressoch? costante durante il trasporto. Questo consente, ad esempio nel campo alimentare e della ristorazione, di mantenere inalterate le propriet? organolettiche degli alimenti trasportati, incrementando di conseguenza la soddisfazione della clientela, ed al contempo di ridurre i costi di gestione energetici e lo spreco di materiale.
Claims (13)
1) Dispositivo (1) per il contenimento di oggetti, caratterizzato dal fatto di comprendere
almeno un elemento di riscontro (2) realizzato in materiale termicamente conduttivo e destinato ad essere posto a contatto con un oggetto (P) da contenere ed
almeno un elemento portante (6) realizzato almeno parzialmente in un materiale a cambiamento di fase atto a rilasciare energia termica in un intervallo di tempo predefinito e posto a contatto con detto elemento di riscontro (2).
2) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto materiale a cambiamento di fase ? scelto dal gruppo comprendente: paraffine, idrati di sale e miscele eutettiche di idrati di sale, acqua e soluzioni acquose di sale.
3) Dispositivo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi per il trasferimento di calore a/da detto elemento portante (6).
4) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi per il trasferimento di calore sono di tipo elettrico.
5) Dispositivo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che almeno uno tra detto elemento di riscontro (2) e detto elemento portante (6) definisce una cavit? per l?alloggiamento dell?oggetto (P) da contenere.
6) Dispositivo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento di riscontro (2) ? realizzato in un materiale comprendente almeno un metallo alcalino terroso.
7) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto elemento di riscontro (2) comprende almeno magnesio.
8) Dispositivo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento di riscontro (2) e detto elemento portante (6) sono realizzati in corpo unico.
9) Dispositivo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento di riscontro (2) riveste interamente detto elemento portante (6).
10) Dispositivo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un involucro (3), definente una camera di contenimento (4) per l?alloggiamento di detto elemento portante (6).
11) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detto involucro (3) comprende almeno un materiale a cambiamento di fase.
12) Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 10 o 11, caratterizzato dal fatto che detto involucro (3) comprende almeno un materiale termicamente isolante.
13) Dispositivo (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni da 10 a 12, caratterizzato dal fatto che detto involucro (3) presenta almeno una parete (5) movimentabile tra una posizione aperta, nella quale detta camera di contenimento (4) ? accessibile dall?esterno, ed una posizione chiusa, nella quale detta camera di contenimento (4) ? inaccessibile dall?esterno.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6004662A (en) * | 1992-07-14 | 1999-12-21 | Buckley; Theresa M. | Flexible composite material with phase change thermal storage |
| US20110233219A1 (en) * | 2009-11-16 | 2011-09-29 | Christopher Adam Proskey | Drinking Mug Having A Thermal Heatsink For Maintaining A Beverage Temperature |
| US20190226744A1 (en) * | 2016-06-24 | 2019-07-25 | Softbox Systems Limited | A passive temperature control system for transport and storage containers |
| US20200367691A1 (en) * | 2010-11-02 | 2020-11-26 | Ember Technologies, Inc. | Portable cooler container with active temperature control |
-
2021
- 2021-02-05 IT IT102021000002660A patent/IT202100002660A1/it unknown
Patent Citations (4)
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