ITMI20001351A1 - COOLING GROUP FOR DEAD BONNETS WITH SEPARABLE COOLING ELEMENT. - Google Patents
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Description
Descrizione dell'invenzione avente per titolo: Description of the invention entitled:
"GRUPPO DI RAFFREDDAMENTO PER COFANI MORTUARI CON ELEMENTO DI RAFFREDDAMENTO SEPARABILE" "COOLING UNIT FOR MORTUARY HOODS WITH SEPARABLE COOLING ELEMENT"
La presente invenzione riguarda un gruppo di raffreddamento per cofani mortuari comprendente un circuito frigorifero ed un elemento di raffreddamento in relazione di scambio termico con l'interno del cofano. The present invention relates to a cooling unit for mortuary coffins comprising a refrigerating circuit and a cooling element in heat exchange relationship with the interior of the coffin.
In particolare l'invenzione riguarda un gruppo di raffreddamento del tipo precitato in cui l’elemento di raffreddamento è costituito da un elemento staccabile in cui scorre un fluido di scambio termico. In particular, the invention relates to a cooling unit of the aforementioned type in which the cooling element consists of a detachable element in which a heat exchange fluid flows.
Simili gruppi di raffreddamento sono già noti nella tecnica come ad esempio quello descritto nel brevetto europeo N° EP 230595 a nome della stessa Richiedente. Questa realizzazione prevede, infatti, un gruppo di raffreddamento a circolazione di freon composto da due parti, una parte formata da tutti i componenti di un circuito frigorifero, preferibilmente contenuti in un contenitore trasportabile, e l'altra parte, in particolare la piastra di raffreddamento che costituisce l'evaporatore, che consiste in un serpentino precaricato collegabile o staccabile rispetto al resto del circuito frigorifero per mezzo di attacchi rapidi previsti sui condotti di entrata e uscita dalla piasta per sigillare le rispettive parti del circuito frigorifero dopo il reciproco distacco. Tutti i componenti del circuito frigorifero, con esclusione dell’elemento, sono successivamente riutilizzabili per essere collegati ad un’altra piastra associata ad un altro cofano mortuario. Similar cooling units are already known in the art, such as the one described in the European patent No. EP 230595 in the name of the same Applicant. This embodiment provides, in fact, a freon circulation cooling unit consisting of two parts, one part consisting of all the components of a refrigeration circuit, preferably contained in a transportable container, and the other part, in particular the cooling plate. which constitutes the evaporator, which consists of a preloaded coil that can be connected or detachable with respect to the rest of the refrigeration circuit by means of quick couplings provided on the inlet and outlet ducts from the plate to seal the respective parts of the refrigeration circuit after mutual detachment. All the components of the refrigeration circuit, with the exception of the element, are subsequently reusable to be connected to another plate associated with another mortuary casing.
L’elemento di raffreddamento costituisce invece un elemento a perdere del circuito poiché viene lasciato nel cofano anche dopo la chiusura definitiva di questo e comporta quindi la perdita della quantità di freon contenuto nell’elemento. E' opportuno notare che la quantità di freon contenuta nell'evaporatore durante il normale regime di funzionamento è notevolmente superiore a quella di precarica dell'evaporatore a temperatura ambiente. The cooling element, on the other hand, constitutes a disposable element of the circuit since it is left in the hood even after its definitive closure and therefore involves the loss of the amount of freon contained in the element. It should be noted that the amount of freon contained in the evaporator during normal operation is considerably higher than that of the evaporator pre-charge at room temperature.
Altre perdite, meno notevoli delle precedenti, ma pur sempre significative, si verificano al momento del distacco dell’evaporatore dal resto del circuito in corrispondenza degli attacchi rapidi, tali perdite essendo determinate dalla differenza tra la pressione del freon nel serpentino e la pressione atmosferica dell'ambiente esterno. Other losses, less significant than the previous ones, but still significant, occur when the evaporator is detached from the rest of the circuit at the quick couplings, these losses being determined by the difference between the freon pressure in the coil and the atmospheric pressure of the external environment.
Allo scopo di ovviare a questi inconvenienti nella domanda di brevetto Italiano della stessa richiedente n. 1264864.è stato proposto di utilizzare un dispositivo di raffreddamento comprendente un doppio circuito. Un primo circuito nel quale circola un primo fluido di scambio termico, che comprende una elemento di raffreddamento e mezzi che assicurano la circolazione di detto liquido di scambio termico, e mezzi che comandano rinterruzione del circuito di circolazione e che permettono l'evacuazione del liquido dal circuito prima del distacco della elemento dal resto del dispositivo, ed un altro circuito nel quale circola il liquido frigorigeno ed è in condizione di scambio termico indiretto con il primo. In order to obviate these drawbacks, in the Italian patent application of the same applicant no. 1264864. It has been proposed to use a cooling device comprising a double circuit. A first circuit in which a first heat exchange fluid circulates, which comprises a cooling element and means which ensure the circulation of said heat exchange liquid, and means which control the interruption of the circulation circuit and which allow the liquid to be evacuated from the circuit before the detachment of the element from the rest of the device, and another circuit in which the refrigerant liquid circulates and is in a condition of indirect heat exchange with the first.
In tale modo si evitava la dispersione del liquido all'esterno ed inoltre, facendo circolare nell’elemento un liquido avente semplicemente la funzione di trasporto delle frigorie, si poteva evitare l'impiego di liquidi nocivi. In this way, the dispersion of the liquid to the outside was avoided and, furthermore, by circulating in the element a liquid which simply had the function of transporting the frigories, it was possible to avoid the use of harmful liquids.
Anche se questa ultima soluzione permette di eliminare gli inconvenienti dovuti alla diffusione dei liquidi nocivi nell'ambiente, sia perché il distacco dell’elemento di raffreddamento ha luogo quando la sezione del circuito interessato è stata vuotata del liquido, sia perché il fluido, avendo solo la funzione di trasportatore di frigorie, può essere del tipo a bassa volatilità,, rimane il problema di dover mantenere all'interno del cofano mortuario un manufatto metallico l ' elemento di raffreddamento - che presenta tempi di decomposizione piuttosto lunghi. Although this last solution allows to eliminate the drawbacks due to the diffusion of harmful liquids in the environment, both because the detachment of the cooling element takes place when the section of the circuit concerned has been emptied of the liquid, and because the fluid, having only the function of refrigerant conveyor can be of the low volatility type, there remains the problem of having to keep the cooling element inside the mortuary coffin - which has rather long decomposition times.
D’altra parte Γ utilizzazione di materiali non metallici per la fabbricazione deH’elemento poneva il problema della bassa conducibilità termica di detti materiali e di conseguenza la scarsa capacità di raffreddare efficacemente l’ambiente circostante. On the other hand, the use of non-metallic materials for the manufacture of the element posed the problem of the low thermal conductivity of said materials and consequently the poor ability to effectively cool the surrounding environment.
Lo scopo principale della presente invenzione era quindi quello di realizzare un dispositivo di raffreddamento per cofani mortuari, come definito nel brevetto Italiano n. 1264864, nel quale l’elemento raffreddante, destinato a rimanere airintemo del cofano fosse costituito da materiale degradabile o biodegradabile, resistente alle sollecitazioni del fluido refrigerante che circola al suo interno e presentante una conducibilità termica sufficientemente elevata per raffreddare l’ambiente circostante e mantenerlo a questa temperatura. The main purpose of the present invention was therefore that of realizing a cooling device for mortuary coffins, as defined in the Italian patent no. 1264864, in which the cooling element, intended to remain inside the bonnet, was made of degradable or biodegradable material, resistant to the stresses of the refrigerant fluid that circulates inside it and has a sufficiently high thermal conductivity to cool the surrounding environment and keep it at this temperature.
E’ stato sorprendentemente trovato che lo scopo principale della presente invenzione si consegue utilizzando, per la preparazione dell’elemento di raffreddamento un materiale polimerico biodegradabile costituito da una miscela di polimeri naturali e sintetici ed avente una conducibilità termica nettamente superiore a quella dei polimeri non biodegradabili. Anche se l’elemento può essere realizzato con qualsiasi materiale plastico che presenti i requisiti suddetti, si è trovato, in particolare, che un materiale che soddisfaceva contemporaneamente a tutti i requisiti era il prodotto definito Mater-BI venduto dalla società Novamont S.p.A, che è costituito da una miscela di polimeri sintetici e naturali opportunamente trattati. It has surprisingly been found that the main purpose of the present invention is achieved by using, for the preparation of the cooling element, a biodegradable polymeric material consisting of a mixture of natural and synthetic polymers and having a thermal conductivity significantly higher than that of non-biodegradable polymers. . Even if the element can be made with any plastic material that has the above requirements, it was found, in particular, that a material that simultaneously satisfied all the requirements was the product defined Mater-BI sold by the company Novamont S.p.A, which is consisting of a mixture of synthetic and natural polymers suitably treated.
Anche il metodo di preparazione dell’elemento di raffreddamento in materiale biodegradabile non costituisce un aspetto critico dell'invenzione. Qualunque sistema di formatura utilizzabile nella tecnica di lavorazione delle materie plastiche può essere utilizzato purché il prodotto ottenuto presenti uno spessore tale da assicurare sia la necessaria resistenza meccanica sia la trasmissione delle frigorie. Un vantaggio dell’uso di materiale plastico risiede nel fatto che esso può assumere qualsiasi forma che si adatti meglio alla funzione che deve esplicare Even the method of preparation of the cooling element in biodegradable material is not a critical aspect of the invention. Any molding system that can be used in the plastic material processing technique can be used as long as the product obtained has a thickness such as to ensure both the necessary mechanical resistance and the transmission of frigories. An advantage of the use of plastic material lies in the fact that it can take any shape that best suits the function it must perform
Il procedimento di lavorazione detto di termoformatura si è rivelato il più adatto per la realizzazione di elementi raffreddanti secondo l'invenzione. The so-called thermoforming process has proved to be the most suitable for making cooling elements according to the invention.
Il fluido frigorifero che circola nella sezione del circuito che comprende l’elemento non dovrà essere un solvente per il materiale biodegradabile. Nel caso particolare che i due liquidi previsti sopra siano eguali, non saranno previsti due circuiti, ma uno solo nel quale circola il fluido frigorigeno. In questo caso l’elemento dovrà presentare una struttura capace di resistere alle sollecitazioni e agli attacchi del liquido frigorigeno. The refrigerant fluid that circulates in the section of the circuit that includes the element must not be a solvent for the biodegradable material. In the particular case that the two liquids provided above are equal, there will not be two circuits, but only one in which the refrigerant circulates. In this case, the element must have a structure capable of withstanding the stresses and attacks of the refrigerant.
L'invenzione verrà meglio compresa e i vantaggi risulteranno più evidenti dalla descrizione che segue di una realizzazione dell'invenzione con riferimento ai disegni allegati che vengono fomiti a scopo illustrativo, ma non devono interpretati come limitativi dell'invenzione e nei quali: The invention will be better understood and the advantages will become more evident from the following description of an embodiment of the invention with reference to the attached drawings which are provided for illustrative purposes, but must not be interpreted as limiting the invention and in which:
la figura 1 mostra, in modo schematico, una realizzazione di un gruppo frigorifero comprendente un elemento di raffreddamento separabile e biodegradabile secondo l'invenzione; Figure 1 schematically shows an embodiment of a refrigeration unit comprising a separable and biodegradable cooling element according to the invention;
le figure 2, 3 e 4 mostrano alcune realizzazioni di elementi di raffreddamento secondo l'invenzione. Figures 2, 3 and 4 show some embodiments of cooling elements according to the invention.
Nella figura 1 il gruppo frigorifero è costituito da tre elementi, l'elemento C che comprende l’elemento di raffreddamento, l'elemento B che contiene i mezzi per far circolare il fluido frigorifero e l'elemento A che comprende il circuito con il liquido frigorigeno e che si trova in condizione di scambio termico con l'elemento In figure 1 the refrigeration unit consists of three elements, element C which includes the cooling element, element B which contains the means for circulating the refrigerant fluid and element A which includes the circuit with the liquid refrigerant and which is in a condition of heat exchange with the element
Il gruppo di raffreddamento, secondo una forma di realizzazione dell'invenzione, rappresentata nella figura 1 comprende un circuito frigorigeno chiuso 30 di tipo classico in cui circola un fluido di scambio termico a base di freon, ed un secondo circuito in cui è posto in circolazione un fluido di scambio termico allo stato liquido avente bassa temperatura di congelamento ed elevata temperatura di ebollizione, quale ad esempio glicole. I due circuiti sono termicamente accoppiati mediante uno scambiatore di calore 31, dove i due fluidi frigorifero e frigorigeno circolano, preferibilmente in controcorrente, in due condotti distinti. The cooling unit, according to an embodiment of the invention, shown in Figure 1 comprises a closed refrigerating circuit 30 of the classical type in which a freon-based heat exchange fluid circulates, and a second circuit in which it is placed in circulation a liquid-state heat exchange fluid having a low freezing temperature and a high boiling temperature, such as for example glycol. The two circuits are thermally coupled by means of a heat exchanger 31, where the two refrigerating and refrigerating fluids circulate, preferably in counter-current, in two distinct ducts.
Utilizzando due circuiti distinti, ed in particolare un circuito frigorigeno sigillato, vengono eliminate le dispersioni di fluido frigorigeno nell'ambiente. By using two distinct circuits, and in particular a sealed refrigerant circuit, the dispersion of refrigerant fluid in the environment is eliminated.
Il secondo circuito del gruppo di raffreddamento comprende una pompa 32 per la circolazione del secondo fluido di scambio termico, un serbatoio 33 per la raccolta del citato secondo fluido ed è collegato con l’elemento di raffreddamento 34 della sezione A. L’elemento di raffreddamento 34 è distaccabile dal resto del circuito in corrispondenza di una coppia di giunti 36, realizzati ad esempio con lo stesso materiale polimerico biodegradabile dell’elemento. I giunti 36 sono disposti rispettivamente a monte del condotto d'ingresso 37 e a valle del condotto di uscita 38 del fluido dell’elemento di raffreddamento. 34. The second circuit of the cooling unit comprises a pump 32 for the circulation of the second heat exchange fluid, a tank 33 for the collection of the aforementioned second fluid and is connected to the cooling element 34 of section A. The cooling element 34 can be detached from the rest of the circuit at a pair of joints 36, made for example with the same biodegradable polymeric material as the element. The joints 36 are arranged respectively upstream of the inlet duct 37 and downstream of the outlet duct 38 of the fluid of the cooling element. 34.
La pompa 32 che agisce quale mezzo di circolazione del fluido di scambio termico nel secondo circuito è preferibilmente di tipo volumetrico. Ciò consente di pompare sia il fluido di scambio termico all'interno del circuito, sia l'aria necessaria ad evacuare il fluido di scambio termico dall’elemento 34 e consentirne il recupero nel serbatoio 33. The pump 32 which acts as a means for circulating the heat exchange fluid in the second circuit is preferably of the volumetric type. This allows you to pump both the heat exchange fluid inside the circuit and the air necessary to evacuate the heat exchange fluid from element 34 and allow it to be recovered in the tank 33.
Infatti, per effettuare lo svuotamento dell’elemento 34 viene prevista una valvola 39 a tre luci disposta tra il serbatoio 33 e la pompa 32, a monte di quest'ultima rispetto al senso di circolazione del fluido. Mentre due luci della valvola sono collegate al circuito, la terza luce è posta in comunicazione con l'atmosfera per consentire il pompaggio di aria nel circuito e la conseguente evacuazione del fluido di scambio termico dall’elemento 34 . Durante il funzionamento normale del gruppo di raffreddamento sono aperte le luci comunicanti con il resto del circuito mentre è chiusa la terza luce di comunicazione con l'atmosfera. In fact, to carry out the emptying of the element 34, a three-port valve 39 is provided between the tank 33 and the pump 32, upstream of the latter with respect to the direction of circulation of the fluid. While two valve ports are connected to the circuit, the third port is placed in communication with the atmosphere to allow the pumping of air into the circuit and the consequent evacuation of the heat exchange fluid from element 34. During normal operation of the cooling unit, the lights communicating with the rest of the circuit are open while the third light communicating with the atmosphere is closed.
L'immissione di aria nel circuito consente infatti di recuperare gran parte del fluido di scambio termico che andrebbe altrimenti perduta con l’elemento di raffreddamento che viene lasciata nel cofano al momento della sua chiusura definitiva. In fact, the introduction of air into the circuit allows the recovery of a large part of the heat exchange fluid that would otherwise be lost with the cooling element which is left in the hood at the time of its final closure.
Secondo un aspetto vantaggioso della presente invenzione lo svuotamento dell’elemento 34 viene realizzato in modo automatico per mezzo di un dispositivo di controllo 40 di tipo elettromeccanico o elettronico, così come la valvola 39 è di tipo elettromeccanico, ad esempio una valvola a solenoide azionabile elettricamente. According to an advantageous aspect of the present invention, the emptying of the element 34 is carried out automatically by means of a control device 40 of the electromechanical or electronic type, just as the valve 39 is of the electromechanical type, for example an electrically operated solenoid valve .
Infatti, prima del distacco dell’elemento di raffreddamento 34, l'operatore invia un segnale di comando al dispositivo di controllo 40 attraverso la linea di collegamento elettrico 41. Il dispositivo di controllo 40 comanda a sua volta la commutazione della valvola 39 attraverso la linea di collegamento elettrico 42 in modo tale da chiudere la luce rivolta verso il serbatoio 33 e porre in comunicazione l'atmosfera con la parte di circuito a valle della valvola stessa. In fact, before detaching the cooling element 34, the operator sends a command signal to the control device 40 through the electrical connection line 41. The control device 40 in turn controls the switching of the valve 39 through the line electrical connection 42 in such a way as to close the port facing the tank 33 and put the atmosphere in communication with the part of the circuit downstream of the valve itself.
Contemporaneamente alla commutazione della valvola 39, il dispositivo di controllo 40 comanda attraverso la linea di collegamento elettrico 43 l'azionamento della pompa 32. Questo provoca l’ingresso di aria nel circuito a valle della valvola 39 ed il conseguente trasferimento del fluido di scambio termico lungo il circuito fino al serbatoio di recupero 33. Simultaneously with the commutation of the valve 39, the control device 40 commands, through the electrical connection line 43, the activation of the pump 32. This causes the entry of air into the circuit downstream of the valve 39 and the consequent transfer of the heat exchange fluid. along the circuit to the recovery tank 33.
Un opportuno sensore, ad esempio un sensore termico di sovraccarico, consente il disinserimento della pompa a seguito del raggiungimento di un predeterminato grado di svuotamento deU’elemento. L’elemento 34 può quindi essere scollegato dalla parte riutilizzabile del gruppo di raffreddamento senza che si verifichino apprezzabili perdite del fluido di scambio termico. Si possono anche utilizzare gruppi di raffreddamento che non prevedono un doppio circuito dove vengono fatti circolare due liquidi, rispettivamente frigoriferi e frigorigeni, ma solamente il liquido frigorigeno. In tal caso l’elemento di raffreddamento dovrà essere scelto in modo da resistere all'azione solvente del liquido frigorigeno e alle sollecitazioni dovute alla compressione ed espansione del liquido frigorigeno. A suitable sensor, for example a thermal overload sensor, allows the pump to be switched off following the achievement of a predetermined degree of emptying of the element. The element 34 can then be disconnected from the reusable part of the cooling unit without any appreciable leaks of the heat exchange fluid. It is also possible to use cooling units which do not provide a double circuit where two liquids, respectively refrigerators and refrigerators, are circulated, but only the refrigerant liquid. In this case, the cooling element must be chosen so as to resist the solvent action of the refrigerant and the stresses due to the compression and expansion of the refrigerant.
Le figure 2, 3 e 4 mostrano alcune forme di realizzazione dell’elemento di raffreddamento ottenute con polimeri biodegradabili. La figura 2 mostra una realizzazione di un serpentino per elemento raffreddante secondo l’invenzione, avente in sezione, una forma semicircolare che permette di raffreddare efficacemente la salma seguendone il profilo. Il polimero biodegradabile che costituisce l’elemento raffreddante, data la sua flessibilità, permette al serpentino di sostenere eventuali modeste deformazioni, anche irreversibili per esplicare meglio la sua funzione raffreddante. Figures 2, 3 and 4 show some embodiments of the cooling element obtained with biodegradable polymers. Figure 2 shows a realization of a coil for a cooling element according to the invention, having in section, a semicircular shape that allows the body to be effectively cooled by following its profile. The biodegradable polymer that constitutes the cooling element, given its flexibility, allows the coil to withstand any modest deformations, even irreversible ones, in order to better perform its cooling function.
La figura 3 mostra un elemento raffreddante avente un profilo di un cofano mortuario che può essere inserito all’intemo del cofano stesso. Figure 3 shows a cooling element having a mortuary hood profile that can be inserted inside the hood itself.
La figura 4 è una vista dall’alto di un serpentino trapezioidale utilizzabile nelle piastre raffreddanti di forma convenzionale. Figure 4 is a top view of a trapezoidal coil usable in conventional-shaped cooling plates.
Tutti gli elementi di raffreddamento sopra descritti sono costituiti di polimero Mater - BI. All the cooling elements described above are made of Mater - BI polymer.
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