ITMI20120621A1 - Dispositivo riscaldante con sistema di regolazione della temperatura migliorato - Google Patents

Dispositivo riscaldante con sistema di regolazione della temperatura migliorato Download PDF

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ITMI20120621A1
ITMI20120621A1 IT000621A ITMI20120621A ITMI20120621A1 IT MI20120621 A1 ITMI20120621 A1 IT MI20120621A1 IT 000621 A IT000621 A IT 000621A IT MI20120621 A ITMI20120621 A IT MI20120621A IT MI20120621 A1 ITMI20120621 A1 IT MI20120621A1
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heating element
temperature
heating
energy
heating device
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IT000621A
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Giorgio Caccia
Arturo Morgandi
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Tenacta Group Spa
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Description

“Dispositivo riscaldante con sistema di regolazione della temperatura miglioratoâ€
DESCRIZIONE
Campo dell’invenzione
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo riscaldante, come elettro-coperta, scaldaletto, termoforo o tappeto riscaldante; in particolare si riferisce ad un dispositivo riscaldante provvisto di un sistema di regolazione per mantenere la sua temperatura superficiale entro limiti prestabiliti e ad un metodo per variare tale temperatura.
Stato dell’arte.
Elettro-coperte, termofori, scaldaletto, tappeti riscaldanti e simili, qui di seguito definiti genericamente come “dispositivi riscaldanti†sono noti da tempo; essi sono dispositivi elettrici di varie dimensioni che producono e trasmettono calore al corpo umano. In genere, tali dispositivi riscaldanti sono forniti al loro interno di un circuito elettrico che, quando attivato, trasmette calore all’utente quando questo à ̈ in condizioni di riposo, a letto o seduto. Generalmente, per termoforo si intende un dispositivo portatile in tessuto, di dimensioni ridotte rispetto alle elettro-coperte od agli scaldaletto, tali da poter essere applicato a parti specifiche del corpo, come ad esempio sulla pancia, schiena, collo o simili.
Tipicamente, tali dispositivi riscaldanti sono costituiti da un corpo principale, la cui superficie esterna à ̈ tale da essere messa a contatto col corpo umano, e da un elemento riscaldante posizionato all’interno di tale corpo principale.
Tipicamente, in alcuni di tali dispositivi riscaldanti convenzionali, la temperatura dell’elemento riscaldante viene mantenuta costante da un opportuno regolatore che misura la temperatura dell’elemento riscaldante stesso per mezzo di un sensore di temperatura, integrato nel dispositivo. Poiché tale sensore di temperatura à ̈ integrato all’interno del dispositivo riscaldante, esso misura la temperatura interna del dispositivo riscaldante stesso, mentre la temperatura della superficie esterna del dispositivo cambia sia in funzione della temperatura dell’elemento riscaldante, sia a seconda delle condizioni dell’ambiente in cui si trova il dispositivo riscaldante stesso. Tipicamente i dispositivi convenzionali sono anche forniti di un dispositivo di temporizzazione che dopo un periodo di tempo pre-determinato durante il quale sono ammessi valori di temperatura della superficie più elevati, ad esempio di 90 minuti, riduce la temperatura a valori più bassi; tipicamente, nel caso per esempio di termofori, il dispositivo di temporizzazione riduce la temperatura in modo che la superficie sia inferiore a 50 °C, od in alternativa spegne il dispositivo così da rientrare nei limiti di temperatura imposti dalle norme di sicurezza IEC60335-2-17. Un esempio di tale soluzione à ̈ descritta nel brevetto EP1634483B1.
In considerazione del fatto che la superficie esterna del dispositivo riscaldante à ̈ la parte che viene a contatto con l’utente, à ̈ importante che la temperatura di tale superficie sia mantenuta entro limiti prestabiliti, confortevoli e soprattutto sicuri per l’utente.
Pertanto, il problema tecnico che ha affrontato la Richiedente della presente domanda à ̈ quello di realizzare un dispositivo riscaldante comprendente un sistema idoneo atto a mantenere la temperatura della superficie esterna del dispositivo riscaldante entro limiti prestabiliti di efficienza e sicurezza per l’utente, indipendentemente dalle condizioni d’uso e ambientali.
Sommario dell’invenzione
In un primo aspetto la presente invenzione si riferisce ad un dispositivo riscaldante come quello indicato nella rivendicazione 1.
La Richiedente della presente domanda ha infatti sorprendentemente riscontrato che un dispositivo riscaldante comprendente un corpo principale atto ad alloggiare al suo interno almeno un elemento riscaldante, in cui detto dispositivo riscaldante comprende mezzi atti a regolare la temperatura TR di detto elemento riscaldante, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo riscaldante comprende inoltre un sistema F atto determinare la eventuale variazione di detta temperatura TR dell’elemento riscaldante in funzione della quantità di energia erogata a detto elemento riscaldante,
à ̈ in grado di mantenere la temperatura della superficie esterna del dispositivo riscaldante entro limiti prestabiliti di efficienza e sicurezza per l’utente.
Detto corpo principale del dispositivo riscaldante della presente invenzione ha una superficie esterna che va a contatto ed interagisce con l’utente, la temperatura di detta superficie esterna essendo soggetta a variazioni a seconda delle condizioni dell’ambiente in cui si trova il dispositivo riscaldante.
Il dispositivo riscaldante dell’invenzione consente quindi, tramite il sistema F, di agire sulla temperatura dell’elemento riscaldante TR in modo che la temperatura della superficie esterna del dispositivo riscaldante stesso possa raggiungere e mantenere a lungo valori di temperatura tali da fornire ottime prestazioni di trasmissione del calore al corpo dell’utente a cui viene applicato il dispositivo riscaldante della presente invenzione, anche quando detto dispositivo riscaldante à ̈ utilizzato all’aria libera.
Preferibilmente, detto dispositivo riscaldante à ̈ un’elettro-coperta, uno scaldaletto elettrico, un termoforo, un tappeto riscaldante od un qualunque dispositivo elettrico atto a riscaldare un letto od altra superficie simile, od a riscaldare il corpo umano in un letto o comunque a riposo.
Preferibilmente, detto dispositivo riscaldante à ̈ di qualsiasi dimensione, tale ad esempio da coprire completamente un letto od una porzione di esso od una porzione del corpo umano od una porzione di pavimento.
Preferibilmente, detto dispositivo riscaldante à ̈ realizzato in tessuto, come ad esempio un involucro costituito da due strati di tessuto o di feltro incollati o cuciti fra loro al cui interno à ̈ alloggiato almeno un elemento riscaldante disposto a serpentina su tutta o parte della superficie.
In questo modo si ottiene una maggiore diffusione del calore erogato da detto elemento riscaldante, permettendo quindi a detto calore di raggiungere la quasi totalità del dispositivo riscaldante per ottenere un miglior riscaldamento della superficie a cui viene applicato il dispositivo riscaldante.
Preferibilmente, detto elemento riscaldante comprende almeno un filo elettrico atto ad essere collegato ad una batteria o ad una fonte di energia elettrica, in modo da essere riscaldato da essa quando attivata.
Detti mezzi atti a regolare la temperatura TR di detto elemento riscaldante possono essere mezzi noti nell’arte. Preferibilmente, detti mezzi comprendono un dispositivo di commutazione che attiva/disattiva l’elemento riscaldante, un dispositivo di misura della temperatura dell’elemento riscaldante ed un dispositivo azionato direttamente dall’utente che permetta di selezionare la temperatura desiderata.
Preferibilmente, detto dispositivo di misura à ̈ un circuito elettronico che sfrutta la variazione dell’impedenza dell’elemento riscaldante in funzione della sua temperatura od, in alternativa, un circuito elettronico che utilizza sonde di tipo NTC applicate in modo da essere riscaldate dall’elemento riscaldante stesso.
Preferibilmente, il valore massimo di detta temperatura TR dell’elemento riscaldante alloggiato all’interno del dispositivo riscaldante della presente invenzione viene pre impostato ad un valore compreso nell’intervallo tra 50 °C e 90 °C, più preferibilmente nell’intervallo tra 60 °C ed 85 °C.
In questo modo, la temperatura della superficie esterna del dispositivo riscaldante della presente invenzione raggiunge temperature confortevoli per l’utente.
Preferibilmente, detto dispositivo di misura, nel caso in cui il dispositivo riscaldante per qualsivoglia motivo raggiunga una temperatura ritenuta eccessiva per la sicurezza dell’utente, invia un segnale ad un regolatore E che provvede a riportare detta temperatura a detto valore pre-impostato.
Preferibilmente, detto sistema F, atto a determinare la eventuale variazione di detta temperatura TR dell’elemento riscaldante in funzione della quantità di energia erogata a detto elemento riscaldante, induce un regolatore di temperatura ad eventualmente variare detta temperatura TR. Più preferibilmente, detto sistema F induce detto regolatore E ad eventualmente variare detta temperatura TR.
In una prima forma di realizzazione, detto sistema F à ̈ atto a determinare l’eventuale variazione di detta temperatura TR dell’elemento riscaldante in funzione della quantità di tempo impiegato per erogare una pre-determinata quantità di detta energia all’elemento riscaldante stesso.
Preferibilmente, detto sistema F comprende un misuratore di energia che misura detta energia erogata all’elemento riscaldante col passare del tempo; più preferibilmente, detta energia à ̈ espressa in Wh.
Inoltre, preferibilmente, detto sistema F comprende un contatore del tempo atto a rilevare il tempo t1 trascorso da quando à ̈ stato attivato il conteggio della energia erogata all’elemento riscaldante a quando la misurazione di detta energia raggiunge la quantità predefinita E1.
In condizioni standard, ovvero nelle condizioni ambientali come temperatura ambiente ed isolamento termico con cui viene coibentato l’apparecchio definite dalle norme di sicurezza IEC60335-2-17, l’energia assorbita dall’elemento riscaldante à ̈ misurabile ed ha un valore ben definito e ripetibile. È quindi facilmente possibile predefinire detta quantità di energia E1 erogata all’elemento riscaldante.
Preferibilmente, detto sistema F à ̈ atto a determinare l’eventuale variazione di detta temperatura TR dell’elemento riscaldante in base al confronto tra il tempo t1 necessario per raggiungere detto valore E1 di energia ed un tempo t2 predefinito.
Preferibilmente, se da detto confronto risulta che t1 sia maggiore di t2 (t1 > t2), detto sistema F determina la riduzione di temperatura TR dell’elemento riscaldante in modo da abbassare la temperatura di detta superficie esterna del dispositivo riscaldante.
Pertanto, se la differenza di temperatura tra l’elemento riscaldante e l’ambiente à ̈ bassa, ovvero se il prodotto viene utilizzato in forma coibentato, l’energia erogata all’elemento riscaldante sarà bassa, e la superficie esterna del dispositivo riscaldante sarà più calda che in condizioni standard.
Preferibilmente, in questo caso, detto sistema F determina la riduzione di temperatura TR dell’elemento riscaldante in modo che la temperatura della superficie esterna del dispositivo riscaldante si riduca, rientrando entro i limiti di sicurezza previsti dalla norma di sicurezza IEC 60335-2-17, ovvero sotto i 50 °C, preferibilmente, nell’intervallo tra circa 40 °C e 50 °C.
Viceversa, se da detto confronto risulta invece che t1 sia minore od uguale a t2 (t1 ≤ t2), in una forma di realizzazione detto sistema F determina che la temperatura TR dell’elemento riscaldante rimanga sostanzialmente inalterata. In un’altra forma di realizzazione, detto sistema F determina l’aumento della temperatura TR dell’elemento riscaldante di un valore opportuno.
Più preferibilmente, se t1 à ̈ minore del 90% del valore di t2, detto sistema F determina l’aumento della temperatura TR dell’elemento riscaldante di un valore di almeno 5 °C.
Ancora più preferibilmente, se t1 à ̈ minore dell’80% del valore di t2, detto sistema F determina l’aumento della temperatura TR dell’elemento riscaldante di un valore di almeno 10 °C.
In questo modo, se la differenza di temperatura tra l’elemento riscaldante e l’ambiente à ̈ elevata, ovvero se il prodotto viene utilizzato all’aria libera, l’energia erogata all’elemento riscaldante sarà elevata, e la superficie esterna del dispositivo riscaldante sarà più fredda che in condizioni standard. Aumentando la temperatura TR dell’elemento riscaldante, vengono assicurati maggiori confort all’utente anche in ambienti freddi.
Preferibilmente, detto dispositivo riscaldante à ̈ fornito inoltre di un dispositivo di autospegnimento atto a spegnere l’elemento riscaldante dopo un periodo di tempo predeterminato; più preferibilmente, detto dispositivo riscaldante si spegne automaticamente circa 3 ore dopo l’accensione.
In questo modo, il dispositivo riscaldante à ̈ fornito di un ulteriore mezzo per la sicurezza dell’utente.
Pertanto, la Richiedente della presente domanda ha osservato che il dispositivo riscaldante à ̈ particolarmente utile per aumentare le prestazioni quando il dispositivo viene utilizzato in posizione sopra la persona (e quindi scoperto, cioà ̈ direttamente a contatto con l’aria), pur mantenendo il principio di sicurezza costituito da una temperatura di superficie esterna non elevata quando detto dispositivo riscaldante viene utilizzato in modo coperto e/o soffocato, e quindi migliorato rispetto ai prodotti convenzionali che forniscono prestazioni di basso livello quando utilizzati all’aria libera.
In una seconda forma di realizzazione, detto sistema F à ̈ atto a determinare l’eventuale variazione della temperatura TR di detto elemento riscaldante in funzione della quantità E2 di detta energia erogata all’elemento riscaldante stesso in un pre-determinato periodo di tempo t3, confrontando detta energia E2 con un’energia pre-definita E3.
Analogamente a quanto visto sopra con riferimento alla prima forma di realizzazione, se dal confronto di tali valori di energia erogata all’elemento riscaldante risulta che E2 sia minore di E3 (E2 < E3), preferibilmente detto sistema F determina la riduzione della temperatura TR dell’elemento riscaldante in modo da abbassare la temperatura di detta superficie esterna del dispositivo riscaldante.
Viceversa, se da detto confronto risulta invece che sia E2 maggiore od uguale di E3 (E2 ≥ E3), in una forma di realizzazione detto sistema F determina che la temperatura TR dell’elemento riscaldante rimanga sostanzialmente inalterata. In un’altra forma di realizzazione, detto sistema F determina l’aumento della temperatura TR dell’elemento riscaldante di un valore opportuno.
Preferibilmente, se dal confronto sopra descritto di tali energie erogate risulta che E2 sia considerevolmente maggiore di E3, ad esempio E2 maggiore di un valore che à ̈ pari al valore di E3 maggiorato del 10%, detto sistema F determina l’aumento della temperatura TR dell’elemento riscaldante di circa 5 °C.
Più preferibilmente, se dal confronto sopra descritto di tali energie erogate risulta che E2 sia maggiore di un valore che à ̈ pari al valore di E3 maggiorato del 20%, detto sistema F determina l’aumento della temperatura TR dell’elemento riscaldante di circa 10 °C, in modo da assicurare maggiori confort anche in ambienti molto freddi.
In un secondo aspetto, la presente invenzione si riferisce ad un metodo per regolare la temperatura di un dispositivo riscaldante come quello indicato nella rivendicazione 13. La Richiedente della presente domanda ha infatti sorprendentemente riscontrato che un metodo per eventualmente variare la temperatura TR dell’elemento riscaldante posizionato all’interno del corpo principale di un dispositivo riscaldante, caratterizzato dal fatto che detta eventuale variazione di temperatura TR à ̈ in funzione della quantità di energia erogata a detto elemento riscaldante,
à ̈ in grado di mantenere detta temperatura della superficie esterna del dispositivo riscaldante entro limiti prestabiliti di efficienza e sicurezza per l’utente.
Preferibilmente, detto metodo regola la temperatura della superficie esterna di un dispositivo riscaldante come quello sopra descritto.
In una forma di realizzazione, preferibilmente il metodo della presente invenzione comprende le seguenti fasi di:
a) regolare la temperatura TR dell’elemento riscaldante del dispositivo riscaldante; b) misurare la quantità di energia erogata a detto elemento riscaldante, in termini di Wh;
c) rilevare il tempo trascorso t1 per far sì che detta quantità di energia erogata all’elemento riscaldante sia pari ad un valore E1 predefinito;
d) confrontare il tempo t1 con un valore predefinito t2 del tempo;
e) eventualmente variare detta temperatura TR di detto elemento riscaldante in base a detto confronto tra t1 e t2.
In un’altra forma di realizzazione alternativa, preferibilmente il metodo della presente invenzione comprende le seguenti fasi di:
a) regolare la temperatura TR dell’elemento riscaldante;
b) misurare un periodo di tempo durante il quale viene erogata energia a detto elemento riscaldante all’interno del dispositivo riscaldante;
c) rilevare la quantità di energia E2 erogata, espressa in Wh, all’elemento riscaldante nel tempo predefinito t3;
d) confrontare la quantità di energia E2 con un valore predefinito di energia E3; e) eventualmente variare detta temperatura TR di detto elemento riscaldante in base a detto confronto tra E2 ed E3.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno meglio evidenziati dall’esame della seguente descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, col supporto dei disegni allegati, in cui:
- la Figura 1 Ã ̈ una vista schematizzata di una forma di realizzazione di un dispositivo riscaldante della presente domanda;
- la Figura 2 mostra un grafico delle prestazioni di un termoforo dell’invenzione in posizione “coperta†;
- la Figura 3 mostra un grafico di confronto tra le prestazioni di un termoforo dell’invenzione (traccia 1) ed un termoforo convenzionale, in posizione “scoperta†(traccia 2);
- la Figura 4 mostra un grafico delle prestazioni di un termoforo dell’invenzione in posizione “scoperta†facendo registrare un tempo t1 molto minore del tempo predefinito t2;
- la Figura 5 mostra uno schema a blocchi riferito ad una forma di realizzazione del metodo della presente domanda per regolare la temperatura di un dispositivo riscaldante.
Descrizione dettagliata.
La descrizione dettagliata seguente si riferisce ad una particolare forma di realizzazione di un dispositivo riscaldante secondo la presente invenzione, senza limitarne il contenuto.
Facendo riferimento alla Figura 1, viene descritto un dispositivo riscaldante 10 secondo la presente invenzione (qui definito anche come termoforo TF1), comprendente un corpo principale 1 avente una superficie esterna, che à ̈ quella che va a contatto con una parte del corpo dell’utente da scaldare; all†̃interno del corpo principale 1 à ̈ alloggiato l’elemento riscaldante 2, costituito da un filo elettrico disposto a serpentina. Da tale struttura fuoriesce un cavo elettrico ed, in forma opzionale, un connettore 3 che collega l’elemento riscaldante 2 ad un dispositivo di controllo e regolazione 4, il quale tramite un altro cavo elettrico 5 sarà collegato a sua volta ad una batteria o ad una presa di corrente (non mostrata in figura).
Con riferimento alla Fig. 5, viene mostrato uno schema a blocchi che descrive il metodo per regolare la temperatura implementata all’interno del dispositivo di controllo e regolazione 4 del termoforo TF1 di Figura 1 secondo una forma di realizzazione della presente domanda.
In questa forma di realizzazione, l’utente pre-imposta la temperatura iniziale TR dell’elemento riscaldante 2 pari a circa 80 °C (fase G); un sensore D, che sfrutta la variazione di impedenza di almeno un conduttore dell’elemento riscaldante 2 al variare della temperatura, invia un segnale al regolatore E che provvede a mantenere la temperatura TR al valore pre-impostato.
Il sistema F misura la quantità di energia erogata all’elemento riscaldante 2 nel modo seguente. Un misuratore dell’energia misura l’energia E1 ceduta all’elemento riscaldante 2 col passare del tempo (fase A), un contatore del tempo rileva il tempo t1 trascorso da quando à ̈ stato attivato il contatore di energia erogata all’elemento riscaldante 2 a quando la quantità di energia erogata all’elemento riscaldante 2 à ̈ pari ad una quantità predefinita E1 (fase B), un dispositivo di confronto confronta il tempo t1 rilevato dal contatore del tempo con un tempo t2 predefinito (fase C).
Il risultato del confronto tra t1 e t2 determina il tipo di azione che il sistema F induce il regolatore E ad applicare, ovvero la variazione di temperatura TR, diminuendola (se t1>t2), od eventualmente aumentandola (se t1 ≤ t2).
Per maggiore sicurezza, il termoforo TF1 viene anche fornito di un dispositivo di autospegnimento (fase J), per cui il termoforo verrà comunque spento ad esempio 3 ore dopo l’accensione, per evitare che il prodotto rimanga dimenticato inutilmente acceso nel tempo.
Esempi.
Esempio 1 (invenzione)
Il termoforo TF1 dell’invenzione venne posto in posizione “coperta†in un apposito letto di prova come definito dalla norma di sicurezza IEC 60335-2-17.
Vennero impostati i valori predefiniti di energia E1 pari a 5 Wh, e di tempo t2 pari a 30 minuti.
Venne quindi attivato il termoforo TF1, collegando il cavo elettrico 5 ad una presa di corrente; l’elemento riscaldante 2 venne quindi portato ad una temperatura iniziale TR costante pari ad 80 °C.
In tale posizione coperta nel letto di prova, il termoforo TF1, essendo maggiormente coibentato e quindi venendo meno a contatto con l’ambiente, raggiunse temperature elevate in modo rapido e con basso dispendio di energia.
Dopo 40 minuti il dispositivo F rilevò che venne raggiunto il valore E1 predefinito di energia erogata all’elemento riscaldante 2.
Essendo tale valore di tempo t1 misurato in 40 minuti maggiore del tempo t2 predefinito (30 minuti), ciò significò che il tempo t1 necessario ad erogare l’energia predefinita E1 di 5 Wh all’elemento riscaldante 2 del termoforo TF1 risultò alto. In questo caso, il sistema F indusse il regolatore E a ridurre la temperatura TR dell’elemento riscaldante 2 ad un valore minore di 50 °C, in modo da abbassare la temperatura della superficie esterna del termoforo TF1 e mantenerla entro limiti accettabili per l’utente.
L’esempio di grafico di temperatura della superficie esterna del termoforo TF1 secondo l’invenzione à ̈ riportato in Figura 2.
Esempio 2 (invenzione)
Il termoforo TF1 dell’invenzione sopra descritto venne posto, da un lato, a contatto diretto con il corpo dell’utente in una posizione opportuna (pancia, schiena od altra parte anatomica) e, dall’altro lato venne coperto con un cuscino il quale andò a costituire un isolamento termico tra il termoforo TF1 e l’ambiente esterno dove la temperatura era di 20 °C.
Vennero impostati i valori predefiniti di energia E1 pari a 5 Wh, e di tempo t2 pari a 30 minuti.
Venne quindi attivato il termoforo TF1, collegando il cavo elettrico 5 ad una presa di corrente; l’elemento riscaldante 2 venne quindi portato ad una temperatura iniziale TR costante pari a 80 °C.
Dopo 40 minuti il dispositivo F rilevò che venne raggiunto il valore E1 predefinito di energia erogata all’elemento riscaldante 2.
Essendo tale valore di tempo t1 misurato in 40 minuti maggiore del tempo t2 predefinito (30 minuti), ciò significò che il tempo t1 necessario ad erogare l’energia predefinita E1 di 5 Wh all’elemento riscaldante 2 del termoforo TF1 risultò alto. In questo caso, il sistema F indusse il regolatore E a ridurre la temperatura TR dell’elemento riscaldante 2 ad un valore di 50 °C, in modo da abbassare la temperatura della superficie esterna del termoforo TF1 e mantenerla entro limiti accettabili per l’utente. L’esempio di grafico di temperatura della superficie esterna del termoforo TF1 secondo l’invenzione à ̈ riportato in Fig 2.
Il termoforo TF1 dell’invenzione presentò quindi il duplice vantaggio di permettere alla superficie esterna del termoforo stesso di raggiungere, dapprima e per un tempo non troppo lungo come richiesto dalla norma IEC60335-2-17, una temperatura tale da dare buone prestazioni di trasmissione di calore al corpo dell’utente e, successivamente, di ridurre tale temperatura solo al momento in cui poteva costituire un pericolo per la sicurezza dell’utente, basandosi sul valore di energia E1 erogata all’elemento riscaldante 2 alloggiato all’interno del termoforo TF1.
Esempio 3 (invenzione)
Il termoforo TF1 sopra descritto venne posto, da un lato, a contatto diretto con il corpo dell’utente in una posizione opportuna (pancia, schiena od altra parte anatomica), come nella posizione definita sopra nell’Esempio 2, mentre dall’altro venne lasciato esposto direttamente verso l’ambiente esterno dove la temperatura era di 20 °C.
Vennero impostati i valori di E1 e di t2 come nell’Esempio 2.
In questo caso il dispositivo F rilevò che venne raggiunto il valore E1 predefinito di energia erogata all’elemento riscaldante dopo 28 minuti.
Essendo tale tempo t1 misurato (28 minuti) minore del tempo t2 predefinito (30 minuti), ciò significò che il tempo t1 necessario ad erogare l’energia predefinita E1 all’elemento riscaldante 2 risultò basso. In queste condizioni, il sistema F indusse il regolatore E a lasciare sostanzialmente inalterata la temperatura TR dell’elemento riscaldante 2. Inoltre, per maggiore sicurezza, il termoforo TF1, fornito del dispositivo di autospegnimento citato sopra (fase J), venne spento 3 ore dopo l’accensione.
L’esempio di grafico di temperatura della superficie esterna del termoforo TF1 secondo l’invenzione descritto in questo Esempio 3 viene riportato in Fig. 3, ed indicato come traccia 1.
Esempio 4 (invenzione)
Il termoforo TF1 sopra descritto venne posto nelle stesse condizioni dell’esempio 3, con la differenza che in questo caso il sistema F rilevò che venne raggiunto il valore E1 predefinito di energia erogata all’elemento riscaldante dopo soli 23 minuti.
Essendo tale tempo t1 misurato (23 minuti) inferiore all’80% del tempo t2 predefinito (30 minuti), ciò significò che il tempo t1 necessario ad erogare l’energia predefinita E1 all’elemento riscaldante 2 risultò molto basso. In queste condizioni, il sistema F indusse il regolatore E ad aumentare di 10 °C la temperatura TR dell’elemento riscaldante 2, portandola quindi a 90 °C (vedere grafico di Figura 4), per compensare la notevole bassa temperatura ambiente.
In questo caso, il termoforo TF1 dell’invenzione permise alla sua superficie esterna di restare più a lungo ad una temperatura sufficientemente alta da dare buona prestazioni di trasmissione di calore, ma ancora al di sotto dei limiti di pericolosità per l’utente . Esempio 5 (confronto)
Un termoforo TF2 convenzionale, dotato di un dispositivo di autospegnimento a tempo fisso, ma privo del sistema F presente nel termoforo TF1 dell’invenzione, venne posto nelle stesse condizioni di posizione del termoforo TF1 come descritto nell’Esempio 3. In assenza del sistema F che permise al termoforo TF1 di continuare a fornire prestazioni elevate per un periodo di 3 ore, prima dell’autospegnimento, il termoforo TF2 spense l’elemento riscaldante 2 dopo soli 90 minuti in quanto vincolato ai requisiti di sicurezza imposti dalla norma IEC 60335-2-17.
Nel grafico di Fig. 3 viene mostrato un confronto tra la temperatura raggiunta dalla superficie esterna del termoforo TF1 dell’invenzione e quella raggiunta dal termoforo TF2 di confronto, posti entrambi nella posizione come descritta nell’Esempio 3. In questo grafico, la traccia continua 1 evidenzia il comportamento del termoforo TF1 dell’invenzione, che mantenne una temperatura costante, la più elevata possibile compatibilmente con le condizioni d’uso, come desiderato dall’utente. La traccia tratteggiata 2 evidenzia invece che il termoforo TF2 di confronto, privo del sistema F, raggiunse valori sufficienti per permettere un buon riscaldamento del corpo dell’utente, ma per soli 90 minuti, interrompendo l’erogazione del calore molto prima di quanto avvenne per il termoforo TF1 dell’invenzione.

Claims (16)

  1. Rivendicazioni. 1. Dispositivo riscaldante (10) comprendente un corpo principale (1) atto ad alloggiare al suo interno almeno un elemento riscaldante (2), in cui detto dispositivo riscaldante (10) comprende mezzi atti a regolare la temperatura (TR) di detto elemento riscaldante (2), caratterizzato dal fatto che detto dispositivo riscaldante (10) comprende inoltre un sistema (F) atto a determinare l’eventuale variazione di detta temperatura (TR) dell’elemento riscaldante (2) in funzione della quantità di energia erogata a detto elemento riscaldante (2).
  2. 2. Dispositivo riscaldante (10) secondo la rivendicazione 1, in cui detto dispositivo riscaldante (10) à ̈ un’elettro-coperta, uno scaldaletto elettrico, un termoforo, un tappeto riscaldante od un qualunque dispositivo elettrico atto a riscaldare un letto o un pavimento od altra superficie simile, ovvero a riscaldare un corpo umano in un letto o comunque a riposo.
  3. 3. Dispositivo riscaldante (10) secondo una qualsiasi rivendicazione precedente 1-2, in cui il valore massimo di detta temperatura (TR) di detto elemento riscaldante (2) viene pre-impostato ad un valore compreso nell’intervallo tra 50 °C e 90 °C.
  4. 4. Dispositivo riscaldante (10) secondo una qualsiasi rivendicazione precedente 1-3, in cui detto sistema (F) à ̈ atto a determinare l’eventuale variazione di detta temperatura (TR) di detto elemento riscaldante (2) in funzione della quantità di tempo (t1) impiegato per erogare una pre-determinata quantità (E1) di detta energia all’elemento riscaldante (2) stesso.
  5. 5. Dispositivo riscaldante (10) secondo una qualsiasi rivendicazione precedente 1-4, in cui detto sistema (F) comprende un misuratore (A) dell’energia che misura detta energia ed un contatore del tempo (B) atto a rilevare il tempo (t1) trascorso da quando à ̈ stato attivato detto conteggio dell’energia erogata all’elemento riscaldante (2) a quando la misurazione di detta energia raggiunge la quantità predefinita (E1).
  6. 6. Dispositivo riscaldante (10) secondo una qualsiasi rivendicazione precedente 1-5, in cui detto sistema (F) à ̈ atto a determinare l’eventuale variazione di detta temperatura (TR) dell’elemento riscaldante (2) in base al confronto tra detto tempo rilevato (t1) ed un tempo (t2) predefinito.
  7. 7. Dispositivo riscaldante (10) secondo la rivendicazione 6, in cui, se da detto confronto risulta che sia (t1) > (t2), detto sistema (F) determina la riduzione di detta temperatura (TR) dell’elemento riscaldante (2); viceversa, se risulta che sia (t1) ≤ (t2), detto sistema (F) determina l’eventuale aumento di detta temperatura (TR) dell’elemento riscaldante (2).
  8. 8. Dispositivo riscaldante (10) secondo la rivendicazione 7, in cui, se (t1) à ̈ minore del 90% di (t2), detto sistema (F) determina l’aumento di detta temperatura (TR) dell’elemento riscaldante (2) di un valore di almeno 5 °C.
  9. 9. Dispositivo riscaldante (10) secondo la rivendicazione 7 od 8, in cui, se (t1) à ̈ minore dell’80% di (t2), detto sistema (F) determina l’aumento di detta temperatura (TR) dell’elemento riscaldante (2) di un valore di almeno 10 °C.
  10. 10. Dispositivo riscaldante (10) secondo la rivendicazione 7, in cui, se da detto confronto risulta che sia (t1) ≤ (t2), detto sistema (F) determina che detta temperatura (TR) dell’elemento riscaldante (2) rimanga sostanzialmente inalterata.
  11. 11. Dispositivo riscaldante (10) secondo una qualsiasi rivendicazione precedente 1-3, in cui detto sistema (F) à ̈ atto a determinare l’eventuale variazione di detta temperatura (TR) dell’elemento riscaldante (2) in funzione della quantità (E2) di detta energia erogata all’elemento riscaldante (2) stesso in un pre-determinato periodo di tempo (t3), confrontando detta energia (E2) con un’energia pre-definita (E3).
  12. 12. Dispositivo riscaldante (10) secondo una qualsiasi rivendicazione 1-11, che comprende inoltre un dispositivo atto a spegnere l’elemento riscaldante (2) dopo un periodo di tempo pre-determinato.
  13. 13. Metodo per eventualmente variare la temperatura (TR) dell’elemento riscaldante (2) posizionato all’interno del corpo principale (1) di un dispositivo riscaldante (10), caratterizzato dal fatto che detta eventuale variazione di temperatura (TR) à ̈ in funzione della quantità di energia erogata a detto elemento riscaldante (2).
  14. 14. Metodo secondo la rivendicazione 13, in cui detto metodo varia eventualmente la temperatura (TR) di detto elemento riscaldante (2) posizionato all’interno di un dispositivo riscaldante (10) come quello descritto in una qualunque delle rivendicazioni 1-12.
  15. 15. Metodo secondo la rivendicazione 13 o 14, che comprende le seguenti fasi di: a) regolare la temperatura (TR) dell’elemento riscaldante (2); b) misurare la quantità di energia erogata a detto elemento riscaldante (2), espressa in Wh; c) rilevare il tempo trascorso (t1) per far sì che detta quantità di energia erogata all’elemento riscaldante (2) sia pari ad un valore (E1) predefinito; d) confrontare il tempo (t1) con un valore predefinito (t2) del tempo; e) eventualmente variare detta temperatura (TR) di detto elemento riscaldante (2) in base a detto confronto tra (t1) e (t2).
  16. 16. Metodo secondo la rivendicazione 13 o 14, che comprende le seguenti fasi di: a) regolare la temperatura (TR) dell’elemento riscaldante (2); b) misurare un periodo di tempo durante il quale viene erogata energia a detto elemento riscaldante (2); c) rilevare la quantità di energia (E2), espressa in Wh, erogata a detto elemento riscaldante (2) nel tempo predefinito (t3); d) confrontare la quantità di energia (E2) con un valore predefinito di energia (E3); e) eventualmente variare detta temperatura (TR) di detto elemento riscaldante (2) in base a detto confronto tra (E2) ed (E3).
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