ITSO990002A1 - Dispositivo per il condizionamento termico di superfici suscettibili di essere contattate dal corpo umano, particolarmente per letti o simil - Google Patents

Description

D E S C RI Z I O N E

Il presente trovato ha come oggetto un dispositivo per il condizionamento termico di superfici suscettibili di essere contattate dal corpo umano, particolarmente per letti o simili.

La possibilità di condizionare termicamente la camera da letto o più semplicemente il letto in modo tale da creare condizioni ambientali di benessere svincolate dallo stato climatico esterno è un’esigenza sempre più sentita soprattutto in quei luoghi dove più estreme sono le temperature notturne.

Benché molto sia stato fatto nell’ambito del riscaldamento, ad esempio mediante il riscaldamento globale della camera attraverso condizionatori termici, superfici radianti a pavimento, a parete, mobili ecc., oppure mediante il riscaldamento locale del Ietto attraverso termocoperte ad alimentazione elettrica o più semplicemente con piccoli contenitori di acqua calda, sono sicuramente più limitate, a tutt’oggi, le proposte commerciali nell’ambito del raffreddamento.

Tra i vari sistemi attualmente impiegati per ottenere condizioni ambientali più favorevoli, in presenza di temperature esterne elevate, uno dei più diffusi ed economici è costituito dalla ventilazione forzata prodotta da ventilatori da soffitto, da parete... ecc., e si basa sull’uso della convezione forzata quale veicolo per l’asportazione del calore corporeo in esubero. Questo sistema presenta però il grosso limite di avere un effetto praticamente nullo su quelle parti del corpo a diretto contatto del letto o comunque schermate al flusso di aria generato dalla ventilazione forzata.

Per migliorare le condizioni ambientali quando la temperatura esterna è eccessivamente elevata, vengono anche impiegati condizionatori termici. I condizionatori termici realizzano, nell’ ambiente nel quale sono installati, la temperatura di comfort voluta e modificano, per un più alto benessere, l’umidità relativa dell’aria. Anche questi apparecchi non sono però esenti da inconvenienti in quanto, ad esempio, presentano elevati costi d’acquisto e necessitano generalmente di personale specializzato per la loro installazione. Inoltre, tali dispositivi presentano anche consumi considerevoli di energia elettrica e possono favorire l’insorgere di problemi fisici, particolarmente a carico delle vie respiratorie, nonché di dolori muscolari dovuti al repentino passaggio da un ambiente caldo all’ambiente condizionato e viceversa. Per creare condizioni ambientali più favorevoli, atti a consentire il sonno nonostante le elevate temperature esterne, sono anche impiegati materassi ad acqua. In questo caso, la presenza di una grossa quantità di acqua a diretto contatto con il corpo e ad una temperatura inferiore alla temperatura corporea promuove un flusso termico determinando così l’asportazione, almeno parziale, del calore corporeo in esubero. Anche questo accorgimento non è però esente da inconvenienti in quanto presenta una limitata efficacia di asportazione dovuta alla stratificazione termica all’interno del materasso che ostacola il flusso di calore verso le parti inferiori più fredde. Inoltre, si riscontra una diminuzione dell’efficacia nel tempo a causa del graduale riscaldamento dell’acqua. I materassi ad acqua presentano anche una ridotta conforte volezza globale che è dovuta agli spostamenti indesiderati della massa liquida e alla completa impermeabilità delle pareti che ostacola la traspirazione.

Accanto ai materassi ad acqua sono stati proposti, almeno a livello di prototipo o di studio, diversi tipi di materassini da appoggiare al materasso tradizionale e riempiti di acqua in ricircolo. Questa acqua, in circuito chiuso, viene inoltre condizionata termicamente attraverso opportuni condizionatori collocati generalmente accanto al letto e collegati per mezzo di tubi ai suddetti materassini.

Se rispetto ai materassi ad acqua si ottengono con questi materassini efficienze termiche nettamente superiori, non vengono però rimossi gli inconvenienti legati alla impermeabilità delle pareti. Altri inconvenienti sono dovuti ai pesi e agli ingombri in gioco che rendono sicuramente difficoltose le operazioni di spostamento e di posizionamento dell’impianto. La complessità delfimpianto infine impone verosimilmente elevati costi di produzione che non rendono quindi il prodotto competitivo con i normali condizionatori termici.

Compito precipuo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo in grado di eseguire il condizionamento termico di superfici suscettibili di essere contattati dal corpo umano, particolarmente di letti o simili, ottenendo condizioni ambientali di benessere svincolate dallo stato climatico esterno senza dar luogo agli inconvenienti lamentati in riferimento alle tecniche di tipo noto.

Nell’ambito di questo compito, uno scopo del trovato è quello di realizzare un dispositivo che risulti estremamente confortevole e semplice da utilizzare.

Un altro scopo del trovato è quello di realizzare un dispositivo che offra le massime garanzie di affidabilità e di sicurezza durante l’impiego.

Un ulteriore scopo del trovato è quello di realizzare un dispositivo strutturalmente semplice che possa presentare costi di acquisto e di esercizio estremamente contenuti.

Un altro scopo ancora del trovato è quello di realizzare un dispositivo che, esternamente all’oggetto da condizionare termicamente, presenti un ingombro estremamente ridotto.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un dispositivo per il condizionamento termico di superfici suscettibili di essere contattati dal corpo umano, particolarmente per letti o simili, caratterizzato dal fatto di comprendere: un elemento lastriforme con definito internamente un circuito di circolazione di aria ed atto ad essere appoggiato superiormente ad un materasso o ad altro oggetto definente una superficie di appoggio per il corpo umano, una copertura - tipo lenzuolo - sagomata e opportunamente fessurata così da contenere l’elemento lastriforme e permettere l’ingresso e l’uscita di detta aria, mezzi di circolazione di detta aria lungo detto circuito, mezzi di condizionamento termico di detta aria.

I mezzi di circolazione e condizionamento sono connessi a detto circuito e si sviluppano esternamente a detto elemento lastriforme e a detta copertura di contenimento.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente da una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del dispositivo secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui :

la figura 1 illustra schematicamente il dispositivo secondo il trovato;

la figura 2 illustra l’elemento lastriforme visto in pianta dall’alto;

la figura 3 è una sezione di una porzione dell’elemento lastriforme eseguita lungo l’asse A- A della figura 2;

le figure 4 e 5 illustrano l’elemento lastriforme sezionato trasversalmente e deposto su un materasso, rispettivamente in condizioni di riposo ed in condizioni di impiego;

la figura 6 illustra la copertura - tipo lenzuolo - sagomata e opportunamente fessurata di contenimento dell’elemento lastriforme;

la figura 7 illustra schematicamente i mezzi di circolazione e di condizionamento.

Con riferimento alle figure citate, il dispositivo secondo il trovato, indicato globalmente con il numero di riferimento 1, comprende un elemento sostanzialmente lastriforme 2, preferibilmente in materiale elastico deformabile, all’ interno del quale è definito un circuito di circolazione dell’aria e che è conformato in modo tale da poter essere agevolmente appoggiato superiormente ad un materasso 3 di un letto, o ad altro oggetto, che definisce una superficie di appoggio per il corpo umano.

Più particolarmente, il circuito di circolazione dell’aria nell’elemento lastriforme 2 è definito da diversi condotti paralleli 4 che si sviluppano longitudinalmente nell’elemento sostanzialmente lastriforme. <■>

I condotti 4 si ottengono con le intercapedini derivanti dal fissaggio, p.es. per cucitura, di diversi supporti in gomma espansa 5, tra di loro distanziati, ad una struttura reticolare 6 deformabile ed elastica.

Un’estremità dell’elemento lastriforme 2 presenta inoltre una cavità circolare 7 (collettore) disposta trasversalmente ai condotti 4, ricavata piegando e fissando sulla parte inferiore dei supporti in gomma espansa 5 un’opportuna striscia di struttura reticolare 6 sporgente rispetto ai supporti in gomma espansa 5.

II dispositivo secondo il trovato comprende mezzi di circolazione dell’aria lungo il circuito definito dai condotti 4 e mezzi di condizionamento termico del fluido vettore che sono connessi al circuito citato attraverso il collettore 7 e si sviluppano esternamente all’elemento lastriforme 2.

Più particolarmente i mezzi di circolazione sono connessi all’elemento lastriforme 2 in corrispondenza di un imbocco sul collettore 7 dell’elemento lastriforme.

I mezzi di circolazione dell’aria sono opportunamente costituiti da un ventilatore centrifugo 8 a funzionamento elettrico che è disposto sull’imbocco del collettore 7, ed è provvisto di un filtro 9 sull’aspirazione.

I mezzi di condizionamento dell’aria comprendono mezzi di riscaldamento che sono opportunamente costituiti da una resistenza elettrica 10 inserita nel tubo di mandata 11 del ventilatore centrifugo 8.

I mezzi di circolazione dell’ aria e di condizionamento comprendono anche mezzi di regolazione della portata di aria e mezzi di regolazione della potenza elettrica generata dalla resistenza elettrica.

Tali mezzi di regolazione comprendono un selettore manuale 12 per la selezione del tipo di condizionamento voluto (caldo o freddo) e un variatore elettronico di tensione 13 che permette di variare il numero di giri del ventilatore - e quindi la portata di aria -, con la resistenza elettrica disinserita, se si seleziona il freddo (impiego estivo); di variare la potenza elettrica della resistenza, con la portata di aria fissata, se si seleziona il caldo (impiego invernale).

I mezzi di circolazione e di condizionamento sono infine posizionati sopra una mensola 14 regolabile in altezza da collocare lateralmente in fondo al letto.

II dispositivo secondo il trovato comprende infine una copertura 15 - tipo lenzuolo - sagomata e opportunamente fessurata così da contenere l’elemento lastriforme e permettere l’ingresso e l’uscita delTaria di condizionamento. Più precisamente questa copertura presenta una fessura laterale 16 necessaria al collegamento tubo di mandata ventilatore-imbocco collettore, presenta una fessura trasversale 17 per tutta la larghezza necessaria al passaggio delTaria uscente dall’elemento lastriforme; può presentare sulla superficie una serie di mini-fori 18 adatti al passaggio di una parte delTaria fluente lungo l’elemento lastriforme.

Il funzionamento del dispositivo secondo il trovato è il seguente.

Durante la stagione estiva, quando si desidera ottenere con il dispositivo secondo il trovato un effetto refrigerante, questo viene raggiunto semplicemente facendo scorrere sotto il corpo appoggiato alla copertura 15 e quindi all’elemento lastriforme 2, aria a temperatura ambiente prelevata, previo filtraggio, dalla camera per mezzo del ventilatore 8. Il comfort termico viene raggiunto sfruttando la combinazione di due processi fisici tanto elementari quanto efficaci : (a) il movimento di una parte delTaria lungo i condotti paralleli 4 di cui è provvisto l’elemento lastriforme 2, promuove intensi processi convettivi esaltati dalla struttura reticolare 6 che, provocando turbolenza neH’aria, aumenta il coeff. di scambio termico. Questi processi convettivi permettono, anche con ridotti gradienti termici, la cessione del calore in esubero dalla parte appoggiata del corpo all’ aria e un’efficace asportazione di eventuale sudore; (b) il passaggio della parte restante di aria attraverso la struttura reticolare 6 e quindi attraverso l’apposita copertura 15 ricoprente l’elemento lastriforme 2 (la copertura- tipo lenzuolo -prevede una tessitura a maglia larga a cui è possibile eventualmente aggiungere appositi minifori 18 per favorire il passaggio dell’aria) promuove leggeri - e quindi non fastidiosi - moti convettivi in vicinanza delle parti del corpo non appoggiate all’elemento lastriforme 2 che assicurano ulteriori condizioni di benessere.

La regolazione del numero di giri del ventilatore - e quindi della portata di aria - attraverso il variatore elettronico di tensione 13, permette infine di ottimizzare le condizioni di comfort personali.

Nella stagione invernale, qualora si desideri riscaldare il letto, o altro oggetto sul quale è disposto l’elemento lastriforme 2, vengono attivati il ventilatore 8 e la resistenza elettrica 10. In questo modo viene fatta scorrere aria calda lungo i condotti paralleli 4 di cui è provvisto l’elemento lastriforme 2; aria calda che provvede a portare alla temperatura di comfort l’elemento lastriforme 2 su cui si appoggia il corpo, provvede inoltre, passando attraverso la struttura reticolare 6 e la copertura 15, a creare condizioni di benessere attorno alle parti del corpo non appoggiate all’ elemento lastriforme 2.

La regolazione della potenza elettrica della resistenza 10 attraverso il variatore elettronico di tensione 13, permette infine di ottimizzare le condizioni di comfort personali.

Si è in pratica constatato come il dispositivo secondo il trovato assolva pienamente il compito prefissato in quanto è in grado di creare condizioni ambientali di benessere svincolate dallo stato climatico esterno.

II dispositivo secondo il trovato presenta anche un’elevata sicurezza in quanto il corpo umano è a contatto esclusivamente con l’elemento lastriforme nel quale circola aria tiepida o fresca escludendo qualsiasi possibilità di contatto con cavi elettrici.

Inoltre, le basse differenze di temperatura tra corpo ed aria utilizzata come fluido refrigerante o riscaldante, non bloccano la possibilità di traspirazione del corpo.

Un ulteriore vantaggio del dispositivo secondo il trovato è quello di essere estremamente silenzioso durante il funzionamento e di presentare un ridotto consumo di energia elettrica. Inoltre, l’assenza di sofisticati sistemi di controllo e l’uso di bassissime potenze elettriche rende il dispositivo estremamente affidabile.

Benché il dispositivo secondo il trovato sia stato concepito in particolare per il condizionamento termico di Ietti, potrà comunque essere utilizzato per condizionare altre superfici suscettibili di essere contattate per tempi relativamente lunghi dal corpo umano, come ad esempio divani... ecc. .

Il dispositivo, così concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell 'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per il condizionamento termico di superimi suscettibili di essere contattate dal corpo umano, particolarmente per letti o simili, caratterizzato dal fatto di comprendere : un elemento lastriforme con definito internamente un circuito di circolazione di aria ed atto ad essere appoggiato superiormente ad un materasso o ad altro oggetto definente una superficie di appoggio per il corpo umano, una copertura - tipo lenzuolo- sagomata e opportunamente fessurata così da contenere l’elemento lastriforme e permettere l’ingresso e l’uscita di detta aria, mezzi di circolazione di detta aria lungo detto circuito e mezzi di condizionamento termico di detta aria comprendenti mezzi di riscaldamento di detta aria connessi a detto circuito e svilluppantesi esternamente a detto elemento lastriforme e a detta copertura di contenimento.
2. 2. Dispositivo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto elemento lastriforme è costituito dall’unione di diversi supporti paralleli in materiale elastico deformabile, tra di loro distanziati , con una struttura reticolare deformabile ed elastica
3. 3. Dispositivo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto circuito è definito da diversi condotti paralleli che si sviluppano longitudinalmente nell’elemento lastriforme.
4. 4.Dispositivo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere un elemento di copertura, disposto su un lato di detto elemento lastriforme destinato ad essere contattato dal corpo umano.
5. 5. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di circolazione comprendono un ventilatore disposto sull’ imbocco del collettore fissato ad una delle estremità dell’elemento lastriforme.
6. 6. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di riscaldamento comprendono una resistenza elettrica inserita nel tubo di mandata di detto ventilatore.
7. 7.Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di regolazione della portata di detta aria.
8. 8. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di regolazione della potenza elettrica di detta resistenza.
9. 9.Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di regolazione comprendono un variatore elettronico di tensione.
10. 10. Dispositivo per il condizionamento termico di superfici suscettibili di essere contattate da corpo umano, particolarmente per letti o simili, caratterizzato dal fatto di comprendere una o più delle caratteristiche descritte e/o illustrate.