ITFI20130191A1 - Macchina per la gestione simultanea di aree a temperature fredde e calde. - Google Patents

Description

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DESCRIZIONE dell'invenzione avente per TITOLO: "MACCHINA PER LA GESTIONE SIMULTANEA DI

AREE A TEMPERATURE FREDDE E CALDE", a nome di Massimiliano Russotto, residente in Milano,

Via Caracciolo n. 28, di nazionalità italiana

La macchina per la gestione di aree a temperature calde e fredde consente di preparare e conservare contemporaneamente prodotti freschi e caldi. Tale applicazione tecnologica è innovativa in quanto svolge contemporaneamente la funzione di riscaldamento e raffreddamento di prodotti, mentre normalmente tali funzioni sono svolte da apparecchi differenti, e lo fa

utilizzando una tecnica che può consentire un risparmio energetico considerevole. Si crea quindi

un apparecchio che costituisce un ibrido "frigorifero - forno". Le tecnologie per la produzione

simultanea di freddo e caldo non sono molto diffuse in generale. Tra le ragioni relative, il fatto che

i procedimenti industriali normalmente richiedono o l'una o l'altra (ad esempio l'industria

alimentare tecnologie per il freddo, le industrie pesanti quelle per il caldo), o comunque utilizzano

dispositivi ben distinti per passare dal freddo al caldo o viceversa. Ciò che rende interessante

l'utilizzo di un dispositivo unico per la regolazione di varie temperature è la sopravvenuta

evoluzione delle esigenze di conservazione e distribuzione dei prodotti, soprattutto, ma non

esclusivamente, quelle relative al settore alimentare e delle bevande. Fino a pochi anni fa, infatti,

si assisteva ad una rigida distinzione negli ambiti di distribuzione e consumo per cui,

esemplificando, i prodotti freddi si consumavano freddi (prodotti freschi, gelati), i prodotti secchi a

temperatura ambiente, i prodotti caldi immediatamente dopo la produzione (in cucina, nei

ristoranti, al bar). E' soltanto negli ultimi anni che si è venuta attenuando questa rigida

separazione, con la diffusione dei surgelati (prodotti freddi da consumare caldi), il cambiamento

delle modalità di consumo (l'abitudine ad acquistare il pane "ancora caldo", l'aumento dei pasti

fuori casa), l'evolversi dell'industria farmacologica e biotecnologica, la diffusione di alcune

tecnologie che assecondano questi sviluppi (la più importante forse è quella dei forni a

microonde). Tuttavia strumenti per la contemporanea conservazione a caldo e a freddo non sono

diffusi. Il background tecnologico di quanto proposto può essere riscontrato in alcuni moderni

impianti di riscaldamento geotermici, che utilizzano il calore di sorgenti sotterranee e lo

diffondono nelle abitazioni utilizzando tubazioni passanti prevalentemente sotto i pavimenti degli

appartamenti. Il principio che è stato verificato cioè è che per ottenere un discreto livello- df<">^ riscaldamento non è necessario utilizzare conduttori arroventati, purché questi/siano ' opportunamente posizionati in modo da favorire naturalmente la risalita del calore. Relativamente.*·,.

invece agli strumenti che esteriormente sono più vicini a quello trattato, si possono considerare i distributori di prodotti alimentari e bevande che possono trovarsi negli uffici o presso alcune stazioni di trasporto. Tali distributori prevedono o una funzione dì raffreddamento (alimentari) o una funzione di riscaldamento (bevande calde). Essi possiedono notevoli caratteristiche di robustezza e resistenza, in quanto sono normalmente posti in ambienti non totalmente controllati, che però ne riducono la maneggevolezza e ne aumentano i costi di fabbricazione e gestione. Il consumo energetico è inoltre non trascurabile: ottenere temperature fredde è dispendioso (soprattutto in estate) e il calore di scambio viene immesso nell'ambiente circostante. Un ingegnere energetico potrebbe forse arrivare ad affermare che il consumo in estate è pari alla somma dell'energia per il raffreddamento, che è tanto maggiore quanto più è caldo, e l'energia supplementare per il raffreddamento dell'ambiente circostante "riscaldato" dal distributore.

La macchina in questione invece utilizza una modalità che si ritiene estremamente efficiente da un punto di vista energetico, la cui efficace realizzazione potrebbe consentire addirittura di ridurre i consumi rispetto ad un distributore mono temperatura.

Il dispositivo con aree a temperatura calda e fredda può presentarsi in forma di parallelepipedo (fig. 1). Internamente sono collocati dei piani orizzontali (1-1) che suddividono lo spazio in sezioni posizionate a differenti livelli di altezza. La macchina potrà quindi avere, ad esempio, 5-8 sezioni, o "cassetti", separati dai piani. Ogni piano orizzontale di separazione è un compartimento chiuso rispetto allo spazio di allocazione dei prodotti conservati, ed al proprio interno passano le serpentine descritte successivamente. Ogni sezione può o meno essere a sua volta suddivisa in compartimenti destinati all'alloggiamento di una sola tipologia di prodotto. Il motore per la produzione del freddo è alloggiato sotto la sezione più bassa (1-2). Il freddo generato è utilizzato per il raffreddamento delle sezioni più basse. Le serpentine per lo scambio di calore partono dal punto di raffreddamento e, risalendo attraverso la superficie posteriore della macchina (1-3) (a sua volta un compartimento chiuso, ma comunicante con i compartimenti costituenti i piani di separazione), sono inserite all'interno dei piani orizzontali di separazione. La figura n. 2 mostra esemplificativamente il posizionamento delle serpentine. Esse possono apparire esterne per una questione di chiarezza grafica, ma sono collocate all'interno dei piani. Quindi tali serpentine, anziché disperdere calore nell'ambiente circostante per ottenere il raffreddamento dei comparti interni, forniscono tale calore a vantaggio dei livelli superiori. Essendo posizionate sotto le sezioni alte, riscalderanno la temperatura della relativa sezione sovrastante (2-1). Poiché il calore generato è proporzionale alla superficie della serpentina, si posizionerà una quantità di serpentina crescente in funzione del livello di altezza: si potranno avere, ad esempio, 2 sezioni basse raffreddate, sotto la terza sezione si collocherà serpentina per una determinata superficie (ad esempio 0,014 mq), sotto la quarta due volte tanto, e così via (2-2). La sezione più in alto risulterà molto riscaldata per la grande quantità di serpentina dentro il proprio piano di separazione. E' possibile realizzare i piani di separazione orizzontali con un'altezza (spessore) uguale tra di loro, aumentando ulteriormente i differenziali di calore generato: piani bassi vuoti isolano i livelli freddi da quelli caldi, piani di separazione intermedi con poca serpentina attenuano il calore per un ulteriore effetto dispersivo interno al piano di separazione, il piano alto "pieno" di serpentina sarà ancora più caldo perché al suo interno lo spazio vuoto è quasi inesistente. I differenziali di temperatura possono essere ulteriormente incrementati, ed il consumo energetico migliorato, con l'utilizzo di materiali con differente capacità di conduzione della temperatura. Una situazione ideale è quella in cui il piano di appoggio dei prodotti (superficie superiore dei piani di separazione)(2-3) è realizzato in materiale ad elevata conduzione di calore, così come il materiale delle serpentine, mentre le superfici inferiori dei piani di separazione e il pannello retrostante (1-3) sono realizzati in materiali a bassa conduzione. I livelli più bassi, cioè quelli freddi, possono essere per intero ad alta conduzione. Ogni livello può essere suddiviso in scompartì, regolabili in dimensione, per l'alloggiamento di un solo tipo di prodotto. Si ritiene utile anche rendere la macchina semovente. Per fare questo, però, occorrono ulteriori notevoli cambiamenti rispetto ai normali standard attuali, che spesso prevedono un peso senza carico dei distributori di oltre 200 kg e non ipotizzano strumenti per una movimentazione autonoma da parte deH'utilizzatore. Ciò si ottiene attraverso una riduzione delle dimensioni volumetriche e l'utilizzo di materiali innovativi che consentano una riduzione del peso. Ad esempio un formato potrebbe essere 155 cm di altezza, 90 cm di larghezza, 60 cm di profondità, per un peso senza carico che pragmaticamente non dovrebbe superare i 100 kg. E realizzando l'inserzione di sfere in acciaio o altro materiale ad alta resistenza nella superficie a contatto con il suolo (1-4). Tali sfere possono essere bloccate o sbloccate, e quando sono sbloccate consentono lo scorrimento a terra mediante spinta.

Anziché disperdere il calore di raffreddamento, questo sarà stato utilizzato per creare delle sezioni che vanno dalla temperatura ambiente ad un vero e proprio "forno". Uno degli impieghi più importanti per cui è progettato tale dispositivo è rappresentato dalle attività di quei soggetti che a vario titolo hanno necessità di distribuire prodotti alimentari caldi e freddi anche durante gli orari di chiusura dei propri esercizi. Ecco che si potranno disporre i prodotti in relazione alle specifiche esigenze, ad esempio il latte in basso, le brioche e il pane da riscaldare leggermente ai livelli medio alti, fino a prodotti da riscaldare notevolmente in alto (pizze, hamburger). Le macchine per quanto detto sono relativamente maneggevoli, e in grado di essere spostate agevolmente. In V 2 0 1 3A o o o ,9 1quest'ambito, !a macchina sarà completata con altri moduli per le attività di selezione prodotti, pagamento, estrazione, regolate elettronicamente. Tali funzioni potranno essere integrate nello stesso contenitore, o affidate ad un interfacciamento esterno. In quest'ultimo caso le selezioni sono affidate ad un modulo, a volte definito "master" dagli esperti del settore, con svariate possibilità di selezione, pagamento, ecc. Un altro possibile impiego è quello domestico. In quest'ultimo caso, le dimensioni dovranno essere più ridotte, ma il principio di funzionamento è lo stesso.

Si richiede il rilascio di brevetto per invenzione industriale. Qualora la richiesta non dovesse essere accolta integralmente, si chiede di accedere alle più ampie facoltà di conversione previste dalla normativa, salva la possibilità di impugnare provvedimenti non coincidenti con l'integrale accettazione della richiesta originaria.

Claims (1)

1. <η 2>0 1 9 A 0 0 0 1 9 1 RIVENDICAZIONI 1. Macchina per la preparazione e la conservazione di prodotti con aree a temperature fredde, e aree a temperature calde riscaldate mediante serpentine di scambio calore delle prime 2. Macchina relativa alla rivendicazione 1, suddivisa internamente in sezioni separate da piani di separazione costituenti compartimenti chiusi rispetto allo spazio di allocazione dei prodotti, collegati alla superficie posteriore della macchina 3. Macchina relativa alla rivendicazione 1, nella quale le sezioni posizionate in basso sono raffreddate ad una temperatura di 3-10 gradi mediante utilizzo di motore elettrico e scambiatori di calore 4. Macchina relativa alla rivendicazione 1, nella quale le sezioni posizionate in alto sono riscaldate disponendo le serpentine che scambiano calore delle sezioni basse al di sotto delle sezioni alte, all'interno dei piani di separazione di cui alla rivendicazione n. 2, secondo un ordine crescente di quantità di serpentine e livello di temperature 5. Macchina relativa alla rivendicazione 1, nella quale i materiali utilizzati per le serpentine e per i livelli superiori dei piani di separazione sono caratterizzati da un elevato livello di conduzione della temperatura 6. Macchina relativa alla rivendicazione 1, nella quale i materiali utilizzati per le serpentine e per i vari piani di separazione sono caratterizzati da livelli di conduzione della temperatura differenziati in dipendenza del livello di posizionamento 7. Macchina relativa alla rivendicazione 1, nella quale le sezioni possono essere ulteriormente suddivise in scompartì interni regolabili in dimensione 8. Macchina relativa alla rivendicazione 1, con inserimento nella superficie a contatto del suolo di sfere bloccabili e sbloccagli per la movimentazione della stessa in acciaio o altro materiale ad alta resistenza 9. Macchina relativa alla rivendicazione 1, con sportello per l'estrazione dei prodotti 10. Macchina relativa alla rivendicazione 1, con controllo elettronico integrato o collegabile