IT202100005573A1 - Portaborracia refrigerante per biciclette - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del Brevetto Italiano per Invenzione Industriale dal titolo:

?PORTABORRACIA REFRIGERANTE PER BICICLETTE?

Campo della tecnica

La presente invenzione riguarda un portaborraccia e, pi? in particolare, un portaborraccia refrigerante per biciclette.

Stato della tecnica

? noto che molte biciclette, specialmente quelle ad uso sportivo come le biciclette da corsa e le mountainbike, sono convenzionalmente dotate di un portaborraccia in cui il ciclista pu? riporre una borraccia contenente una bevanda, tipicamente una bevanda dissetante a base di acqua.

Sennonch?, specialmente durante le giornate calde e tragitti di lunga percorrenza, accade sovente che la bevanda contenuta nella borraccia possa scaldarsi al punto da risultare sgradevole o comunque ridurre significativamente la sua capacit? dissetante.

Esposizione dell?invenzione

Alla luce di quanto esposto, uno scopo della presente invenzione ? quello di risolvere o quantomeno di mitigare il menzionato inconveniente della tecnica nota. Un altro scopo ? quello di raggiungere tale obiettivo nell?ambito di una soluzione semplice, razionale e dal costo relativamente contenuto.

Questi ed altri scopi vengono raggiunti grazie alle caratteristiche dell?invenzione che sono riportate nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti delineano aspetti preferiti e/o particolarmente vantaggiosi dell?invenzione ma non strettamente necessari alla sua implementazione.

In particolare, una forma di attuazione della presente invenzione rende disponibile un portaborraccia per biciclette, comprendente:

- una struttura di supporto atta ad accogliere e trattenere una borraccia, ed - un dispositivo di raffreddamento termoelettrico associato alla struttura di supporto e atto a stare in relazione di scambio termico con la borraccia accolta e trattenuta dalla struttura di supporto stessa.

Grazie a questa soluzione, il dispositivo di raffreddamento termoelettrico ? vantaggiosamente in grado di sottrarre calore dalla borraccia che si trova nella struttura di supporto e quindi dalla bevanda contenuta nella medesima, la quale pu? pertanto essere mantenuta fresca o quantomeno ad una temperatura accettabile per un tempo maggiore rispetto alla tecnica nota e preferibilmente per tutta la durata del tragitto.

Secondo un aspetto della presente invenzione, il dispositivo di raffreddamento termoelettrico pu? comprendere almeno una cella di Peltier.

La cella di Peltier ? un dispositivo termoelettrico costituito da molte giunzioni a effetto Peltier disposte preferibilmente in serie.

La cella di Peltier ? fondamentalmente una pompa di calore allo stato solido e dall'aspetto di una piastrina sottile avente una superficie che assorbe calore ed un?opposta superficie che lo emette.

La direzione in cui il calore viene trasferito dipende dal verso della corrente continua applicata ai capi della piastrina stessa.

Questa cella di Peltier pu? quindi essere associata alla struttura di supporto in modo tale che la sua superficie raffreddante (fredda) sia atta a stare a contatto, direttamente o eventualmente attraverso l?interposizione di ulteriori corpi di materiale termicamente conduttore, con la borraccia che ? ospitata nella struttura di supporto.

In questo modo, la cella di Peltier ? in grado di sottrarre calore dalla borraccia e dal suo contenuto, per poi trasferirlo e dissiparlo all?esterno attraverso la propria superficie emittente (calda).

Per migliorare l?effetto raffrescante, il dispositivo di raffreddamento termoelettrico pu? comprendere una pluralit? di queste celle di Peltier, le quali possono essere associate alla struttura di supporto in modo tale da essere atte a stare singolarmente a contatto con una diversa porzione della borraccia che ? ospitata nella struttura di supporto stessa.

Secondo un altro aspetto della presente invenzione, il portaborraccia pu? ulteriormente comprendere un convertitore di energia rinnovabile atto ad alimentare il dispositivo di raffreddamento termoelettrico.

Grazie a questa soluzione, il dispositivo di raffreddamento termoelettrico pu? funzionare in modo autonomo e per un tempo potenzialmente illimitato, semplicemente sfruttando una fonte di energia rinnovabile.

In particolare, ? preferibile che detto convertitore di energia rinnovabile possa comprendere un modulo fotovoltaico.

In questo modo, il dispositivo di raffreddamento termoelettrico viene vantaggiosamente fatto funzionare ad energia solare.

Non si esclude tuttavia che, in altre forme di realizzazione, il convertitore di energia rinnovabile possa comprendere una piccola turbina eolica o altro.

Non si esclude neppure che il dispositivo di raffreddamento termoelettrico possa essere alimentato mediante un trasduttore atto a trasformare in energia elettrica almeno una parte dell?energia cinetica della bicicletta, ad esempio un generatore elettrico come una dinamo.

In alternativa o in aggiunta, il portaborraccia pu? comprendere una batteria elettrica atta ad alimentare o a contribuire all?alimentazione elettrica del dispositivo di raffreddamento.

Questa batteria elettrica pu? essere di tipo ricaricabile e pu? essere eventualmente ricaricata mediante il convertitore di energia rinnovabile e/o il trasduttore elettrico, in modo da fungere da accumulatore e sopperire ad eventuali periodi di scarsa disponibilit? dell?energia rinnovabile e/o dell?energia cinetica, ad esempio quando non c?? il sole e la bicicletta ? ferma.

In altre forme di realizzazione, la batteria elettrica potrebbe comunque essere una semplice batteria usa e getta o una batteria ricaricabile che deve essere periodicamente ricaricata mediante collegamento con una rete di distribuzione elettrica.

Tale batteria elettrica potrebbe peraltro essere una batteria che viene gi? utilizzata anche per altri scopi a bordo della bicicletta, ad esempio la batteria che alimenta il sistema di trazione di una e-bike.

Secondo un diverso aspetto dell?invenzione, la struttura di supporto del portaborraccia pu? essere conformata come una gabbia atta ad ingabbiare la borraccia. In questo modo ? vantaggiosamente possibile ottenere un portaborraccia molto semplice e leggero.

In alternativa, la struttura di supporto potrebbe comprendere un corpo a bicchiere dotato di una parete laterale, di una parete di fondo e di un?apertura per l?inserimento della borraccia.

Questa soluzione consente di racchiudere la borraccia, o almeno una sua porzione, all?interno di un vano maggiormente isolato rispetto all?ambiente circostante, in cui l?effetto raffreddante causato dal dispositivo di raffreddamento termoelettrico pu? essere accentuato e mantenuto pi? a lungo.

A questo riguardo, un altro aspetto dell?invenzione prevede che detto corpo a bicchiere possa essere almeno parzialmente realizzato in materiale termicamente isolante.

Un?altra forma di attuazione della presente invenzione rende infine disponibile una bicicletta comprendente il portaborraccia sopra delineato, ad esempio fissato ad un telaio di detta bicicletta.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell?invenzione risulteranno evidenti dalla lettura della descrizione seguente fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, con l?ausilio delle figure illustrate nelle tavole allegate.

La figura 1 mostra una bicicletta equipaggiata con un portaborraccia secondo una forma di attuazione della presente invenzione.

La figura 2 mostra il portaborraccia di figura 1 rappresentato in scala ingrandita. La figura 3 ? la sezione III-III di figura 2.

La figura 4 ? la sezione IV-IV di figura 3.

Descrizione dettagliata

Dalla prima figura si rileva una biciletta 100, la quale ? convenzionalmente dotata di un telaio 105, un sellino 110, un manubrio 115, una coppia di ruote 120 e di un sistema di trasmissione a catena tra la ruota 120 posteriore ed una coppia di pedivelle 125 girevolmente accoppiate al telaio 105.

La bicicletta 100 comprende inoltre un portaborraccia 200, il quale pu? essere fissato saldamente al telaio 105.

Il portaborraccia 200 ? atto a portare una borraccia 300, ovvero un contenitore avente generalmente la forma di una bottiglia, il quale ? atto a contenere una bevanda con cui il ciclista pu? eventualmente dissetarsi durante l?utilizzo della bicicletta 100.

La borraccia 300 pu? essere realizzata in plastica, metallo o qualunque altro materiale idoneo.

Come illustrato in figura 2, il portaborraccia 200 comprende in primo luogo una struttura di supporto 205, la quale ? conformata in modo da essere atta ad accogliere e trattenere la borraccia 300.

Nell?esempio illustrato, questa struttura di supporto 205 comprende un corpo a bicchiere provvisto di una parete laterale 210, avente forma sostanzialmente tubolare (es. cilindrica), di una parete di fondo 215 che chiude un?estremit? assiale di detta parete laterale 210, e di un?apertura 220, contrapporta alla parete di fondo 215, attraverso la quale la borraccia 300 pu? essere inserita all?interno del corpo a bicchiere ed estratta dal medesimo.

Questo corpo a bicchiere pu? essere almeno parzialmente realizzato in materiale termicamente isolante.

In altre forme di realizzazione, la struttura di supporto 205 potrebbe tuttavia avere una conformazione pi? semplice, ad esempio quella di una gabbia atta ad ingabbiare la borraccia 300.

Il portaborraccia 200 comprende inoltre un dispositivo di raffreddamento termoelettrico 225, il quale ? associato alla struttura di supporto 205 in modo da stare in relazione di scambio termico con la borraccia 300 che ? accolta e trattenuta nella struttura di supporto 205 stessa.

Con la dicitura ?in relazione di scambio termico? si intende che il dispositivo di raffreddamento termoelettrico 225 ? in grado di scambiare calore con la borraccia 300, nella fattispecie che ? in grado di sottrarre calore dalla borraccia 300 in modo da raffreddare la borraccia 300 stessa e di conseguenza la bevanda in essa contenuta.

Nell?esempio mostrato, il dispositivo di raffreddamento termoelettrico 225 comprende due celle di Peltier 230, le quali possono essere disposte da parti diametralmente opposte della parete laterale 210 della struttura di supporto 205 come illustrato in figura 3.

Ciascuna cella di Peltier 230 ? fondamentalmente conformata come una piastra relativamente sottile avente due superfici reciprocamente contrapposte, di cui una superficie raffreddante 235 ed una superficie riscaldante 240, ed una coppia di connessioni elettriche (non visibili).

Quando alla due connessioni elettriche viene applicata una tensione elettrica continua, la superficie raffreddante 235 si raffredda, assorbendo calore dall?ambiente circostante, mentre la superfice riscaldante 240 si riscalda, cedendo all?esterno il calore assorbito dalla superficie raffreddante 235.

Le celle di Peltier 230 sono installate nella struttura di supporto 205 in modo tale che le loro superfici raffreddanti 235 siano atte a stare a contatto con la borraccia 300, quando quest?ultima ? accoppiata/inserita e trattenuta nella struttura di supporto 205.

Nell?esempio illustrato, le superfici raffreddanti 235 sono atte a stare a diretto contatto con la borraccia 300 ma non si esclude che, in altre forme di realizzazione, il contatto tra le superfici raffreddanti 235 e la borraccia 300 possa essere indiretto, ovvero con l?interposizione di corpi o strati di altri materiali di rivestimento, preferibilmente termicamente conduttivi.

Non si esclude inoltre che, in altre forme di realizzazione, il dispositivo di raffreddamento termoelettrico 225 possa comprendere una sola cella di Peltier 230 o un numero di celle di Peltier 230 superiore a due, ciascuna delle quali pu? essere disposta per stare a contatto con una differente porzione della borraccia 300 che si trova nella struttura di supporto 205.

Per alimentare elettricamente il dispositivo di raffreddamento termoelettrico 225, il portaborraccia 200 pu? comprendere un convertitore 245 di energia rinnovabile, ovvero un dispositivo in grado di convertire energia proveniente da una fonte rinnovabile in energia elettrica.

In particolare, questo convertitore 245 di energia rinnovabile pu? comprendere almeno un modulo fotovoltaico 250, il quale ? atto a convertire l?energia solare in energia elettrica.

Questo modulo fotovoltaico 250 pu? essere fissato/installato sulla struttura di supporto 205, ad esempio sulla parete laterale 210 di quest?ultima, e pu? essere opportunamente collegato alle celle di Peltier 230, in modo da applicare loro la tensione continua necessaria al funzionamento.

In alternativa o in aggiunta al modulo fotovoltaico 250, il dispositivo di raffreddamento termoelettrico 225 potrebbe essere alimentato elettricamente da una piccola turbina eolica e/o da un trasduttore atto a trasformare in energia elettrica almeno una parte dell?energia cinetica della bicicletta 100, ad esempio da un generatore elettrico come una dinamo che pu? essere collegato ad una delle ruote 120.

Sempre per alimentare elettricamente il dispositivo di raffreddamento termoelettrico 225, il portaborraccia 200 pu? essere ulteriormente dotato di una batteria elettrica 255 (v. fig.4).

Anche questa batteria elettrica 255 pu? essere installata nella struttura di supporto 205, ad esempio all?interno di una basetta 260 mediante la quale il portaborraccia 200 viene fissato al telaio 105 della bicicletta 100.

La batteria elettrica 255 pu? essere una convenzionale batteria usa e getta ma e preferibile che sia una batteria ricaricabile.

Questa batteria ricaricabile 255 pu? essere ricaricata mediante collegamento ad una rete di alimentazione elettrica, ad esempio estraendola dal portaborraccia 200 ed inserendola in un apposito caricabatterie o, pi? preferibilmente, collegando direttamente il portaborraccia 200 alla rete elettrica mediante un opportuno alimentatore elettrico.

Ancor pi? preferibilmente, tuttavia, la batteria ricaricabile 255 pu? essere collegata al convertitore 245 di energia rinnovabile (es. modulo fotovoltaico 250 o turbina eolica) e/o al trasduttore di energia cinetica (es. dinamo), in modo da poter essere ricaricata da questi ultimi.

In questo modo, la batteria elettrica 255 pu? fungere da accumulatore che consente di alimentare elettricamente il dispositivo di raffreddamento termoelettrico 225 anche durante periodi di scarsa disponibilit? di energia rinnovabile e/o di energia cinetica, ad esempio in condizioni di scarsa illuminazione solare o quando la bicicletta ? ferma.

In altre forme di attuazione, la batteria elettrica 255 potrebbe tuttavia essere una batteria esterna al portaborraccia 200 e che viene eventualmente gi? utilizzata per altri scopi, ad esempio la batteria elettrica che alimenta il sistema di trazione (motore elettrico) di una e-bike, la quale pu? essere collegata al portaborraccia 200 in modo da alimentare elettricamente anche il dispositivo di raffreddamento termoelettrico 225.

Ovviamente a tutto quanto sopra descritto un tecnico del settore potr? apportare numerose modifiche di natura tecnico-applicativa, senza per questo uscire dall?ambito dell?invenzione come sotto rivendicata.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI

1. Un portaborraccia (200) per bicilette (100), comprendente:

- una struttura di supporto (205) atta ad accogliere e trattenere una borraccia (300), ed

- un dispositivo di raffreddamento termoelettrico (225) associato alla struttura di supporto (205) e atto a stare in relazione di scambio termico con la borraccia (300) accolta e trattenuta dalla struttura di supporto (205) stessa.

2. Un portaborraccia (200) secondo la rivendicazione 1, in cui detto dispositivo di raffreddamento termoelettrico (225) comprende almeno una cella di Peltier (300).

3. Un portaborraccia (200) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, comprendente un convertitore (245) di energia rinnovabile atto ad alimentare il dispositivo di raffreddamento termoelettrico (225).

4. Un portaborraccia (200) secondo la rivendicazione 3, in cui detto convertitore (245) di energia rinnovabile comprende un modulo fotovoltaico (250).

5. Un portaborraccia (200) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, comprendente un trasduttore di energia cinetica atto ad alimentare il dispositivo di raffreddamento termoelettrico (225).

6. Un portaborraccia (200) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, comprendente una batteria elettrica (255) atta ad alimentare il dispositivo di raffreddamento termoelettrico (225).

7. Un portaborraccia (200) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui detta struttura di supporto (205) ? conformata come una gabbia atta ad ingabbiare la borraccia (300).

8. Un portaborraccia (200) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui detta struttura di supporto (205) comprende un corpo a bicchiere dotato di una parete laterale (210), di una parete di fondo (215) e di un?apertura (220) per l?inserimento della borraccia (300).

9. Un portaborraccia (200) secondo la rivendicazione 8, in cui detto corpo a bicchiere ? almeno parzialmente realizzato in materiale termicamente isolante.

10. Una bicicletta (100) comprendente un portaborraccia (200) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti.