ITTO20100444A1 - Elettrodomestico con sistema di risveglio dallo stand-by - Google Patents

Description

Descrizione dell'Invenzione Industriale dal titolo:-"ELETTRODOMESTICO CON SISTEMA DI RISVEGLIO DALLO STAND-BY"

DESCRIZIONE

[CAMPO DELLA TECNICA]

La presente invenzione si riferisce al settore degli elettrodomestici, ed in particolare ad un elettrodomestico secondo il preambolo della rivendicazione 1.

L'invenzione si riferisce inoltre a metodi di controllo degli elettrodomestici, in particolare con riferimento al controllo dei consumi energetici e la regolazione dello stand-by.

[ARTE NOTA]

Lo sviluppo dell'elettronica e l'abbattimento dei costi ad essa associati, unitamente alla necessità di fornire agli utenti dispositivi sempre più innovativi, ha portato allo sviluppo di apparecchi elettrodomestici (ad esempio forni, lavabiancherie, televisori, frigoriferi, lavastoviglie) sempre più sofisticati.

Numerosi elettrodomestici attualmente in commercio prevedono l'uso di sensori che permettono di rilevare lo stato di funzionamento dell'elettrodomestico o alcune grandezze fisiche utili o necessarie al suo funzionamento. Ad esempio, molti forni sono provvisti di una termocoppia che permette di rilevare la tempertaura all'interno della cavità di cottura e poter così controllare la cottura dei cibi.

L'uso di una sempre più numerosa elettronica di bordo, ha portato così gli elettrodomestici a consumare molta energia anche quando non sono operativi, ovvero non stanno eseguendo la propria funzione principale quale il cuocere per un forno.

Per ridurre questi consumi, è noto prevedere uno stato di stand-by in cui si toglie l'alimentazione ad una parte dell'elettronica di bordo dell'elettrodomestico, in particolare ai sensori e alle interfacce video o luminose.

Negli elettrodomestici noti, l'uscita dallo stato di stand-by viene resa possibile in risposta alla pressione da parte dell'utente di un pulsante, tipicamente un pulsante di accensione.

Ciò risulta in una ridotta semplicità e velocità d'utilizzo degli elettrodomestici.

[OBIETTIVI E BREVE RIASSUNTO DELL'INVENZIONE]

Scopo della presente invenzione è quello di risolvere alcuni dei sopra citati problemi dell'arte nota.

In particolare è scopo della presente invenzione quello di migliorare la semplicità e la velocità d'utilizzo di un elettrodomestico senza aumentarne in modo sostanziale il consumo energetico di stand-by.

Questi ed altri scopi della presente invenzione sono raggiunti mediante un elettrodomestico incorporante le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, le quali formano parte integrante della presente descrizione.

Un'idea alla base della presente invenzione è di prevedere il risveglio automatico dell'elettrodomestico alla rilevazione dell'apertura dello sportello durante la fase di stand-by. 1/ elettrodomestico viene provvisto di un sensore in grado di rilevare una grandezza fisica associabile all'apertura dello sportello anche in condizione di stand-by dell'elettrodomestico e di attivare automaticamente il risveglio dello stesso.

Questa soluzione permette una migliore semplicità e velocità di utilizzo dell'elettrodomestico, poiché, per risvegliare 1'elettrodomestico dallo stand-by, non è più richiesto all'utente di individuare e premere un dato pulsante, ma è sufficiente l'apertura dello sportello.

In una forma di realizzazione preferita, 1'elettrodomestico viene provvisto di sensori passivi (ossia che non richiedono alimentazione elettrica) quali un pulsante il cui cambio di posizione rileva l'apertura dello sportello od un interruttore il cui contatto elettrico si chiude all'apertura dello sportello, causando il risveglio dell'elettrodomestico. Questa soluzione presenta il vantaggio di permettere il risveglio automatico dell 'elettrodomestico senza aumentarne il consumo di stand-by.

Alternativamente, è possibile utilizzare dei sensori a elementi attivi, quali i sensori di prossimità, per rilevare una grandezza fisica associata all'apertura dello sportello e mantenerli alimentati durante la fase di stand-by del forno. Questa soluzione, ad esempio, presenta il vantaggio di una maggiore affidabilità poiché non è più necessario un interruttore meccanico, a discapito di un piccolissimo incremento del consumo energetico di stand-by.

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione dettagliata che segue e dai disegni annessi.

[BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI]

Alcuni esempi di realizzazione preferiti e vantaggiosi vengono descritti a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento alle figure allegate, in cui:

- La figura 1 mostra un forno secondo la presente invenzione.

- La figura 2 mostra uno schema a blocchi funzionali del forno di figura 1.

- La figura 3 mostra un esempio di realizzazione del blocco 12 di figura 2.

- La figura 4 mostra un esempio di realizzazione del blocco 14 di figura 2.

- La figura 5 mostra uno schema a blocchi funzionali della macchina 1 alternativo a quello di figura 2. Le figure illustrano differenti aspetti e forme di realizzazione della presente invenzione e, dove appropriato, strutture, componenti, materiali e/o elementi simili in differenti figure sono indicati da uguali numeri di riferimento.

[DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE]

In figura 1 viene rappresentata una vista frontale di un forno elettrico 1 secondo la presente invenzione.

Il forno 1 comprende un corpo 2 che racchiude una cavità di cottura 4, detta muffola, accessibile attraverso un'apertura 16 richiudibile mediante uno sportello 3.

Attraverso l'apertura 16 i cibi, posti su teglie o all'interno di tegami, vengono inseriti nella cavità di cottura 4.

Durante la cottura dei cibi, una o più resistenze elettriche 5 scaldano la cavità di cottura 4 portando detta cavità di cottura alla temperatura desiderata dall'utente. Una ventola 15 posta posteriormente alla cavità permette di migliorare la diffusione del calore all'interno di detta cavità, rendendo più uniforme la temperatura. Temperatura e tempo di cottura possono essere impostati manualmente dall'utente mediante un'interfaccia elettronica 7 dotata di display e pulsantiera (o solo un display touchscreen). In una forma di realizzazione, attraverso tale interfaccia l'utente può anche scegliere diversi programmi di cottura.

Un'unità di controllo 6 del forno 1 controlla le resistenze 5 e la ventola 15, in modo da attuare il programma di cottura desiderato.

L'unità di controllo 6 comprende un microcontrollore che ha il compito di controllare il funzionamento del forno. A tale scopo l'unità di controllo è collegata sia all'interfaccia elettronica 7, sia ad una pluralità di sensori (quali sonde di temperature e/o di umidità) così da ricevere informazioni utili per controllare il forno.

In una forma di realizzazione, il sensore 8 è un sensore passivo di contatto meccanico sostanzialmente costituito da un pulsante, posizionato sul corpo del forno 2, che può assumere due posizioni: quando lo sportello è chiuso il pulsante viene mantenuto in una prima posizione per cui apre un interruttore elettrico, quando lo sportello è aperto il pulsante fuoriesce dalla sua sede nel corpo 2 del forno ed assume una seconda posizione per cui chiude il suddetto interruttore elettrico. Lo stato di questo interruttore elettrico rileva l'apertura o chiusura dello sportello 3. Ad esempio, quando l'interruttore elettrico è chiuso, questo può mettere a massa un inqresso del microcontrollore dell'unità di controllo 6, che rileva così l'apertura dello sportello.

Un altro esempio di sensore di tipo passivo utilizzabile nella presente invenzione comprende due placche metalliche: la prima è posizionata sulla parte interna dello sportello 3 (preferibilmente questa placca è costituita da una porzione della parete stessa dello sportello) ed è colleqata ad un livello fisso di tensione (la massa ad esempio), la seconda è posizionata sul corpo del forno 2 ed è colleqata ad un inqresso del microcontrollore. All'apertura dello sportello viene meno il contatto tra le due placche e di consequenza il microcontrollore rileva una variazione di tensione sull'inqresso colleqato alla seconda placca; tale variazione essendo dovuta al fatto che la seconda placca non è più colleqata al livello fisso di tensione.

In alternativa o in aqqiunta a sensori passivi per la rilevazione dell'apertura dello sportello, è possibile utilizzare altri sensori di tipo attivo, quali sensori di prossimità induttivi, capacitivi, maqnetici od ottici, possono essere utilizzati. Questi sensori richiedono un'alimentazione, seppure con ridotto consumo, per qenerare un seqnale (tipicamente un seqnale diqitale) che dipende dal superamento o meno della soglia di distanza tra lo sportello 3 ed il corpo del forno 2.

In generale, quando il sensore 8 rileva che lo sportello 3 è aperto, allora cambia stato permettendo così la rilevazione di un evento classificabile come "sportello aperto".

Nell'esempio che segue, descritto con riferimento alla figura 2, il sensore 8 è un sensore di contatto meccanico costituito da un pulsante ed è schematizzato come un interruttore 8 che si chiude quando lo sportello 3 viene aperto.

In figura 2 viene illustrata una porzione d'interesse dello schema elettrico del forno 1. E' quindi inteso che il forno 1 comprende anche altri componenti elettrici ed elettronici (quali ad esempio l'interfaccia d'utente ed i carichi elettrici) non mostrati nello schema di figura 2, e che sono in qualche modo collegati o connessi ad elementi di figura 1.

Il forno 1 comprende un alimentatore 200 che prende l'alimentazione da una linea di alimentazione alternata 201 qui rappresentata da fase L e neutro N (ad esempio una tensione di rete a 230V @ 50Hz, o 110V @ 60Hz), e fornisce in uscita una tensione continua Vdc di 12V. Il numero ed il valore delle tensioni d'uscita fornite dall'alimentatore 200 non è limitativo della presente invenzione .

L'unità di controllo 6 è alimentata mediante una tensione continua (ad es. di 3.3V) ricavata dalla Vdc di 12V mediante un opportuno regolatore di tensione 9.

A valle dell'alimentatore 200 è presente un interruttore di standby 10 comandato dall'unità di controllo 6. L'interruttore di standby 10 può essere un interruttore elettro-meccanico (ad es. un relè) oppure un interruttore elettronico (ad es. un transistore MOS).

Quando il forno 1 va in stand-by, l'unità di controllo 6 apre l'interruttore di standby 10 in modo tale da interrompere l'erogazione di corrente a tutti i dispositivi alimentati da una tensione Vdc presa a valle dell'interruttore di standby 10. Al medesimo tempo l'unità di controllo 6 agisce su alcuni interruttori (elettro-meccanici o elettronici) per scollegare i carichi della macchina che sarebbero altrimenti collegati alla rete elettrica alternata, ad es. le ventole o le resistenza di riscaldamento.

Altre soluzioni per lo stand-by possono comunque essere adottate, come illustrato più avanti con riferimento alla figura 5.

Tornando all'esempio di figura 2, un blocco 11 per il rilevamento del cambio di stato del sensore 8, ed un blocco 12 per il rilevamento del pulsante di accensione 13 da parte dell'utente, sono collegati ad un blocco logico 14 che permette di rilevare uno tra gli eventi di apertura dello sportello e di pressione del pulsante di accensione. In questa forma di realizzazione, il forno è provvisto del pulsante di accensione per permettere all'utente di eseguire alcune funzioni anche senza aprire lo sportello per accendere il forno. Ad esempio l'utente potrebbe voler programmare il forno e per far questo è utile e vantaggioso che il forno possa uscire dallo standby senza dover aprire lo sportello. Chiaramente altre alternative sono possibili in cui il forno non viene previsto di pulsante di accensione. Ad esempio, al posto del pulsante di accensione 13, il forno può essere provvisto di un selettore di programmi, ad esempio costituito da una manopola che assume diverse posizioni a cui corrispondono diversi programmi di cottura ed una posizione di OFF che corrisponde allo stato di forno spento. In questa forma di realizzazione, il blocco 12 rileva se il selettore è in posizione OFF o meno e di conseguenza varia la sua uscita. Quando l'utente seleziona un programma di cottura attraverso il selettore, l'uscita del blocco 12 cambia di stato ed il forno viene risvegliato dallo standby.

Alternativamente, il forno viene risvegliato dallo standby ad una qualsiasi variazione di stato del selettore. Ciò risulta particolarmente vantaggioso se il forno va in standby al termine di un programma di cottura, pertanto senza che l'utente abbia ruotato il selettore su una posizione di OFF.

Tornando all'esempio di figura 2, l'uscita 0UT14 del blocco 14 viene ricevuta sull'ingresso di risveglio (wake-up) 60 dell'unità di controllo 6. Quando l'utente preme il pulsante di accensione, o quando il sensore 8 segnala l'apertura dello sportello, allora il segnale di uscita del blocco 14 si porta ad un livello attivo, indicativo della necessità di risvegliare il forno 1.

In risposta all'attivazione di tale segnale, presente sull'ingresso di risveglio 60, l'unità di controllo 6 chiude l'interruttore di standby 10 in modo tale da fornire nuovamente corrente ai dispositivi non alimentati in fase di standby.

In figura 3 viene mostrata una forma di realizzazione del blocco 12 di figura 2; quest'ultimo comprende una resistenza RI ed il pulsante di accensione 13 collegati in serie. La resistenza RI è collegata all'alimentazione, ed il pulsante a massa.

Quando l'utente preme il pulsante di accensione 13, l'uscita OUT12 del blocco 12, presa tra la resistenza RI ed il pulsante 13, viene collegata a massa, e quindi commuta dal valore logico alto (assunto in fase di standby) a quello basso (assunto all'accensione).

In una forma di realizzazione, il blocco 11 è realizzato in modo sostanzialmente identico al blocco 12, con il sensore 8 che svolge la stessa funzione del pulsante 13. Quando il sensore rileva l'apertura dello sportello, allora si chiude e porta bassa l'uscita OUT11 del blocco 11.

Le uscite OUT11 ed OUT12 dei blocchi 11 e 12 sono collegate all'ingresso del blocco 14.

In figura 4 viene mostrata una forma di realizzazione del blocco 14. In questa forma di realizzazione gli ingressi IN11 ed IN12, che ricevono rispettivamente in ingresso i segnali presenti alle uscite OUT11 ed OUT12 dei blocchi 11 e 12, sono collegati all'uscita OUT14 attraverso un rispettivo diodo (DII e D12) il cui anodo è collegato all'uscita.

L'uscita OUT14 è appesa all'alimentazione attraverso una resistenza R2, pertanto resta alta fintanto che entrambi gli ingressi INI ed IN2 sono alti; in tutti gli altri casi è bassa.

L'uscita OUT14 è collegata all'ingresso di risveglio 60 dell'unità di controllo 6, che si risveglia quando all'ingresso è presente un segnale basso, indicativo del fatto che almeno un evento (tra la pressione del pulsante di accensione e l'apertura dello sportello) è stato rilevato.

L'uscita OUT11 del blocco 11, ossia il segnale che trasporta l'informazione sulla rilevazione dell'evento associato al cambio di stato del sensore 8, viene anche inviata ad un secondo ingresso 61 dell'unità di controllo 6.

L'ingresso 61 viene letto quando la macchina 1 è operativa ed è necessario controllarne il funzionamento anche durante l'esecuzione di una fase di cottura.

Nell'esempio di figura 5 viene mostrata una variante dello schema elettrico di figura 2, in cui l'unità di controllo 6 prende l'alimentazione a valle dell'interruttore di standby 10. In questa forma di realizzazione, quando 1'elettrodomestico va in stand-by l'unità di controllo 6 toglie alimentazione anche a se stessa, pertanto essa agisce sull'interruttore solamente per aprirlo e non per chiuderlo.

Per questo motivo l'uscita del blocco 14 non viene mandata all'unità di controllo 6, che non sarebbe in grado di riattivarsi, bensì viene utilizzata per controllare l'interruttore di standby 10. In questa forma di realizzazione, la pressione del tasto 13 o la chiusura del sensore 8, attivano direttamente la chiusura dell'interruttore di standby 10 ridando corrente all'intero elettrodomestico che si risveglia.

Da quanto sopra, è quindi chiaro che il forno 1 è in grado di risvegliarsi dallo stato di stand-by sia quando l'utente preme il pulsante di accensione, sia in modo automatico quando lo sportello si apre. Ciò permette di utilizzare il forno in modo più semplice e veloce.

E' chiaro ora che l'uomo esperto del ramo della tecnica che volesse realizzare un elettrodomestico con risveglio automatico dallo standby può apportare molte varianti alle forme di realizzazione sopra descritte senza per questo fuoriuscire dall'ambito di protezione della presente invenzione quale risulta dalle rivendicazioni allegate.

Ad esempio, i vari blocchi circuitali possono essere differentemente combinati ed integrati a formare nuovi blocchi che realizzano le medesime funzioni.

1/ interruttore di standby può essere in vari punti della linea di alimentazione, così da regolare in vario modo lo standby. Ad esempio, in una forma di realizzazione l'interruttore di standby può essere posto a monte dell'alimentatore 200, pertanto esso può agire direttamente su una fase in ingresso all'alimentatore (ad esempio la fase L di figura 2), cosicché in fase di standby l'alimentatore 200 viene completamente scollegato e si riducono ulteriormente i consumi di standby.

In questa forma di realizzazione, l'interruttore di standby viene preferibilmente controllato direttamente dall'interruttore 13 o dal sensore 8 che rileva l'apertura dello sportello.

Il sensore che risulta operativo in fase di standby, può essere di vario tipo, l'esempio relativo al pulsante, è, infatti, un esempio preferito, ma non limitativo della presente invenzione.

L'invenzione, qui sopra descritta con riferimento ad un forno, può essere applicata ad altri tipi di elettrodomestici muniti di sportello, ad esempio ad una lavastoviglie o una lavatrice o un frigorifero. Nel caso del frigorifero lo standby risulta chiaramente limitato a quelle porzioni dell'elettronica effettivamente disalimentabili senza compromettere il funzionamento dello stesso, ad esempio un display.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1.Apparecchio elettrodomestico comprendente uno sportello (3) atto a permettere l'accesso ad una cavità (4) interna all'elettrodomestico, un interruttore di standby (10) atto ad assumere una prima posizione di standby in cui interrompe il passaggio di corrente su una linea di alimentazione per mandare in standby 1'elettrodomestico, ed una seconda posizione in cui 1'elettrodomestico è operativo, un sensore (8) atto a rilevare l'apertura dello sportello (3), caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di risveglio (6,8,11) operativi durante lo standby dell'elettrodomestico ed atti a portare detto interruttore di standby (10) in detta seconda posizione quando detto sensore (8) rileva l'apertura dello sportello.
2. 2. Apparecchio elettrodomestico secondo la rivendicazione 1, ulteriormente comprendente un'unità di controllo (6) atta a portare detto interruttore di standby (10) in detta prima posizione.
3. 3. Apparecchio elettrodomestico secondo la rivendicazione 2, in cui detti mezzi di risveglio comprendono detta unità di controllo (6), detta unità di controllo (6) essendo operativamente connessa a detto sensore (8) per ricevere un segnale generato da detto sensore (8) e relativo all'apertura dello sportello, detta unità di controllo (6) essendo alimentata da detta linea di alimentazione durante lo standby dell'elettrodomestico ed essendo atta a commutare detto interruttore di standby (10) da detta prima a detta seconda posizione.
4. 4. Apparecchio elettrodomestico secondo la rivendicazione 2, in cui detta unità di controllo (6) non è alimentata durante lo standby, in cui detto sensore (8) è atto a generare un segnale di risveglio quando rileva l'apertura dello sportello, ed in cui detto interruttore di standby (10) è operativamente connesso a detto sensore (8) ed è atto a commutare da detta prima a detta seconda posizione quando riceve detto segnale di risveglio.
5. 5. Apparecchio elettrodomestico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, ulteriormente comprendente un alimentatore (200) atto a ricevere in ingresso una tensione alternata di rete e a fornire in uscita almeno una tensione continua per l'alimentazione di componenti elettrici di detto elettrodomestico, in cui detto interruttore di standby (10) è posto a monte di detto alimentatore (200) .
6. 6. Apparecchio elettrodomestico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un selettore di programmi di cottura atto ad assumere una pluralità di posizioni di lavoro ed operativamente connesso a detti mezzi di risveglio, detti mezzi di risveglio essendo atti a portare detto interruttore di standby (10) in detta seconda posizione quando viene cambiata la posizione di detto selettore .
7. 7. Apparecchio elettrodomestico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto sensore (8) è un sensore di contatto elettrico.
8. 8. Apparecchio elettrodomestico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto sensore è un sensore di prossimità.
9. 9. Apparecchio elettrodomestico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto elettrodomestico è una lavastoviglie o un forno o una lavatrice o un frigorifero.
10. 10. Metodo per controllare un apparecchio elettrodomestico, in cui detto apparecchio elettrodomestico comprende uno sportello ed in cui si risveglia detto elettrodomestico da uno stato di standby quando viene rilevata l'apertura dello sportello mediante un sensore operativo durante lo standby.