ITTO20120004A1 - Apparato refrigeratore con cella di abbattimento termico - Google Patents

Description

“APPARATO REFRIGERATORE CON CELLA DI ABBATTIMENTO TERMICOâ€

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un apparato di refrigerazione in cui à ̈ presente almeno un vano refrigerato ed una cella disposta al suo interno, la quale à ̈ isolata termicamente così da poter contenere corpi caldi, quali cibi cotti o similari, aventi temperatura sensibilmente superiore alla temperatura del vano, senza che la temperatura di tale vano oltrepassi un livello prefissato.

In particolare il trovato si applica, anche se non esclusivamente, ad apparecchi di refrigerazione domestici, vale a dire frigoriferi, congelatori e simili.

Come à ̈ noto esistono oggi degli apparecchi di refrigerazione, domestici e non, i quali presentano un vano principale refrigerato per il mantenimento di temperature comprese tra 0°C e 10°C, adatte alla conservazione di alimenti o sostanze organiche (es. provette con campioni di sangue, siero per esami di laboratorio).

Tali apparecchi, soprattutto quelli di uso domestico, oltre al vano frigorifero presentano di solito anche un vano congelatore, posizionato inferiormente oppure superiormente rispetto a quello frigorifero: il vano congelatore à ̈ in genere associato all’evaporatore dell’apparato frigorifero o alla parte principale di esso, così da raggiungere temperature inferiori allo 0° C e mantenere condizioni di congelamento degli alimenti che sono conservati al suo interno. Negli apparecchi refrigeratori cosiddetti statici lo scambio termico tra l’evaporatore e l’aria all’interno dei vani da refrigerare avviene generalmente per moti convettivi naturali. Esistono poi apparecchi a raffreddamento dinamico, nei quali à ̈ presente una circolazione di aria forzata promossa da una ventola: l’aria viene raffreddata nel passaggio sull’evaporatore, convogliata mediante opportune canalizzazioni nel vano congelatore ed in quello frigorifero e, dopo lo scambio termico con gli alimenti, fatta ritornare all’evaporatore, per ricominciare il ciclo.

Simili apparecchi di refrigerazione si distinguono pertanto dagli apparecchi di refrigerazione statici (cioà ̈ senza convezione forzata) e sono comunemente denominati, dagli esperti del settore, “no-frost†.

Gli apparecchi di refrigerazione noti sopra citati presentano generalmente l’inconveniente di non poter contenere nel vano frigorifero corpi caldi come i cibi cotti in contenitori (piatti, pirofile etc.), aventi una temperatura sensibilmente superiore rispetto alla temperatura ambiente.

A seguito dell’introduzione di corpi caldi, si avrebbero infatti in alcune zone del vano frigorifero temperature superiori a 10°C, in contrasto con quanto stabilito dalla norma ISO 15502 e a svantaggio di una corretta conservazione degli alimenti riposti nel vano frigorifero. Ricordiamo che la norma ISO 15502 specifica le caratteristiche essenziali degli apparecchi di refrigerazione statici e no-frost ad uso domestico, nonché le corrette metodologie di controllo di tali caratteristiche.

Agli utenti à ̈ quindi espressamente indicato di non introdurre nel vano frigorifero i cibi appena cotti, dovendo questi essere prima raffreddati fino ad una temperatura prossima a quella ambiente; à ̈ il caso di osservare che in ambiente esterno, il tempo di raffreddamento del cibo dopo la cottura può essere piuttosto lungo. L’inconveniente sopra menzionato viene tanto più avvertito con riferimento agli apparecchi di refrigerazione, quanto più frequentemente in un arco di tempo prefissato vengono introdotti corpi caldi da raffreddare di dimensioni equivalenti a quelle di un corpo di dimensioni maggiori.

È stato inoltre scientificamente dimostrato che nell’intervallo di temperature fra 65°C e 10°C si ha la massima, rapidissima proliferazione batterica nei cibi, pertanto gli apparecchi di refrigerazione noti allo stato dell’arte non sono capaci di impedire a sufficienza la moltiplicazione dei microrganismi negli alimenti appena cotti, con conseguente possibile generazione di tossinfezioni collettive. Per superare questo inconveniente, dalla domanda di brevetto EP 1 918 664 di cui à ̈ titolare la medesima Richiedente della presente domanda, à ̈ noto un apparato di refrigerazione domestico dotato di una cella di abbattimento della temperatura, nella quale vengono disposti i corpi di cui si desidera abbassare la temperatura rapidamente per i motivi spiegati sopra.

Tale cella à ̈ costituita da un comparto separato del vano frigorifero dal quale à ̈ isolato termicamente mediante uno strato di polistirene espanso o altro materiale appropriato (lana minerale ecc.), e dove viene eseguita una circolazione di aria fredda proveniente dall’evaporatore dell’apparato.

In pratica à ̈ come se, all’occorrenza, una parte dell’aria fredda del congelatore venisse deviata e fatta passare nella cella di abbattimento della temperatura, per raffreddare in tempi brevi i corpi che sono presenti al suo interno.

La cella funziona quindi come un comparto particolare del vano frigorifero che può raggiungere temperature più basse.

Sotto questo profilo la soluzione descritta in EP 1 918 664 Ã ̈ senza dubbio efficace, in quanto permette di abbassare rapidamente la temperatura dei corpi disposti al suo interno senza doverli mettere nel congelatore, come avviene invece solitamente.

Dal punto di vista della funzionalità dell’apparato frigorifero e della sua produzione industriale, sarebbe comunque auspicabile poter rendere la cella di abbattimento termico più facilmente adattabile alla struttura dell’apparato di refrigerazione.

Infatti nella soluzione già considerata e descritta in EP 1 918 664, la cella di abbattimento presenta uno sportello frontale da aprire e chiudere ogniqualvolta si desidera avere accesso al suo interno.

Gli oggetti da raffreddare, solitamente recipienti di cottura caldi nei quali sono disposti gli alimenti cotti da poco, devono essere introdotti frontalmente nella cella con una operazione che non à ̈ sempre agevole.

Infatti nel caso di oggetti caldi e di un certo peso à ̈ agevole comprendere come una persona possa avere difficoltà a sorreggere con una mano il recipiente caldo, mentre con l’altra apre lo sportello delle cella di abbattimento per poter introdurre il recipiente.

Peraltro, indipendentemente da ciò, la cella così concepita può essere disposta praticamente solo nella parte alta (o in quella bassa) del vano frigorifero, in quanto rappresenta un comparto fisso che non può trovare posto in zone intermedie: questo limita ulteriormente l’accessibilità all’interno della cella e quindi i vantaggi da essa conseguiti, oltre la sua applicabilità pratica nei frigoriferi domestici.

La presente invenzione ha lo scopo di rendere disponibile un apparato frigorifero dotato di una cella di abbattimento termico in corrispondenza del vano frigorifero o del vano congelatore, con caratteristiche strutturali e funzionali tali da superare gli inconvenienti sopra evidenziati in relazione allo stato della tecnica.

Il principio di fondo sotteso dall’invenzione à ̈ quello di realizzare un apparato di refrigerazione nel quale nella cella isolata termicamente à ̈ presente un gruppo assemblabile, vale a dire sostanzialmente un kit di montaggio che può essere installato in un vano di un frigorifero senza richiedere particolari modifiche alla sua struttura.

Di preferenza il gruppo à ̈ atto ad essere montato in corrispondenza dei punti dove generalmente si applicano i ripiani o cassetti; per questo motivo il gruppo comprende un cassetto che può essere estratto rispetto al vano frigorifero, in modo da consentire un più agevole caricamento e una più confortevole rimozione dei cibi.

Le caratteristiche dell’apparato di refrigerazione secondo il trovato sono enunciate nelle rivendicazioni annesse a questa descrizione.

Tali caratteristiche, gli effetti che ne derivano ed i vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione che viene di seguito riportata, relativa ad un suo esempio preferito e non esclusivo di realizzazione nel quale: - Fig. 1 rappresenta schematicamente un apparato di refrigerazione comprendente una cella di abbattimento termico, secondo la presente invenzione;

- Fig. 2 mostra in dettaglio una cella di abbattimento termico secondo la presente invenzione;

- Fig. 3 mostra una vista in esploso della cella di fig.2;

- Fig. 4 mostra una vista ingrandita di un particolare di fig. 1, in una diversa condizione operativa.

Con riferimento alle figure sopra elencate, in esse con 1 Ã ̈ complessivamente indicato un apparato di refrigerazione dotato di una cella 2 di abbattimento termico secondo il trovato.

L’apparato 1 à ̈ del tipo destinato ad usi domestici e comprende una struttura esterna generale 3 di forma parallelepipeda, divisa internamente in un vano congelatore 4 inferiore, un vano frigorifero 5 superiore, chiusi da rispettive porte 6 e 7. Senza perdere di generalità nella figura 1 il vano congelatore 44 à ̈ caratterizzato dall’avere due porte 6. Tale configurazione multi-porta à ̈ abbastanza comune nei frigocongelatori alto di gamma, vale a dire di livello superiore.

L’apparato 1 comprende poi il consueto compressore disposto nella parte bassa, abbinato al relativo circuito frigorigeno che comprende l’evaporatore, il condensatore e la valvola di espansione; solo il compressore 8 à ̈ stato mostrato in fig. 1 per semplicità.

Nel vano 4 à ̈ installata una cella 20 di abbattimento termico in accordo con l’invenzione.

In questo esempio la cella 20 à ̈ configurata essenzialmente come un cassetto che comprende una porzione principale di contenimento 21, in questo caso suddivisa in due comparti 22, 23 separati da un setto divisorio 25; ovviamente la porzione 21 potrebbe essere comunque priva di comparti, oppure averne anche più di due.

In accordo con la forma realizzativa mostrata, uno di questi comparti à ̈ adatto a contenere una grata 26 di supporto per recipienti di cottura 27, quali pirofile, teglie e simili: ciò al fine di poter introdurre nella cella 20 corpi con temperature molto elevate senza danneggiarla, come appunto i recipienti contenenti alimenti cotti da poco.

Frontalmente alla porzione di contenimento 21 della cella à ̈ applicato un pannello 30 di tamponamento, simile a quelli dei cassetti presenti nei frigoriferi domestici; il pannello 30 ha una forma tale da chiudere frontalmente il vano 31 della cella 20 nel quale à ̈ alloggiata la sua porzione 21 di contenimento, così da mantenerlo separato dal resto del vano 4.

Il pannello 30 serve anche per manipolare la porzione di contenimento 21, introducendola ed estraendola dal vano 31 della cella: a tal fine sul pannello 30 Ã ̈ presente una impugnatura 32 sporgente.

Nell’esempio mostrato nelle figure il vano 31 della cella 20 à ̈ delimitato inferiormente da una superficie 35 , che presenta un bordo frontale 36 di battuta con il pannello frontale 30 del cassetto 21; la superficie 35 à ̈ opzionalmente dotata di mezzi di riscaldamento quali una resistenza elettrica (ad esempio per l’esecuzione di cicli di sbrinamento della cella 20) o di un canale a serpentina nel quale può circolare il fluido frigorigeno proveniente dal condensatore del circuito frigorigeno, in maniera nota in sé.

Il vano 31 della cella 20 à ̈ delimitato superiormente dalla parete divisoria 9 che separa il vano congelatore 4 da quello frigorifero 5; tuttavia occorre segnalare che grazie alla configurazione della cella 20, questa può venire disposta anche in altre zone del vano congelatore 4 od in quello frigorifero 5, ad esempio in basso nel vano 37 dove di solito trova posto un cassetto, oppure in posizione intermedia in corrispondenza di vani delimitati dai ripiani 38, 39, 40.

In pratica si può dire che grazie alla sua configurazione, la cella di abbattimento termico 20 secondo l’invenzione può essere applicata in corrispondenza nel vano frigorifero 5 al posto dei cassetti: i ripiani 38, 39, 40 delimitano il vano 31 della cella, similmente a quanto fatto dalla parete divisoria 9.

Per questo motivo i bordi 28, 29 della porzione di contenimento 21 sono configurati in maniera sporgente lateralmente, così da operare come guide di scorrimento lungo le pareti del vano 4, similmente a quanto avviene per i cassetti dei frigoriferi domestici: ciò rende particolarmente flessibile l’applicazione su questi ultimi della cella secondo l’invenzione.

Per l’abbattimento della temperatura all’interno della cella 20 à ̈ prevista una ventola 44 motorizzata che, in accordo con questa forma di realizzazione, à ̈ supportata in una cornice 45 frontale applicata su un telaio 46 che si impegna a scatto in maniera rimovibile, con una apertura 47 posteriore della porzione di contenimento 21. La cornice 45 ed il telaio 46 possono essere realizzati in materiale plastico, vantaggiosamente almeno parzialmente in EPS (polistirene espanso). Per scopi protettivi e di sicurezza, davanti alla ventola 44 à ̈ disposta una griglia 48 di protezione che impedisce alle mani delle persone e/o alle cose che sono nella porzione di contenimento 21, di interferire con la girante della ventola 44 quando in funzione.

Il telaio 46 presenta una apertura centrale 49 attraverso cui può passare l’aria fredda proveniente dall’evaporatore 50 (o da una parte di esso) che in questo esempio à ̈ disposto nella intercapedine 51 definita tra la struttura 3 dell’apparato frigorifero 1 e la parete di fondo posteriore 52 del vano congelatore 4.

Nel telaio 46 à ̈ inoltre presente una valvola 54 di immissione aria o damper, la quale permette l’ingresso di aria fredda proveniente dall’evaporatore 50, cosicché, quando non à ̈ richiesto l’abbattimento termico di oggetti disposti al suo interno, la cella 20 rimane nelle stesse condizioni del vano congelatore o del vano frigorifero ed opera quindi come un normale cassetto da congelatore per la conservazione delle derrate alimentari.

Il telaio 46, la cornice 45 con la ventola 44 sono fissati alla parete di fondo 52 del vano congelatore 4 e la porzione di contenimento 21 della cella può essere estratta o introdotta nella cella, similmente ad un cassetto; a tal fine i bordi 28, 29 possono scorrere lungo guide predisposte sulle pareti laterali del vano 4 in maniera di per sé nota.

Quando la porzione viene estratta dalla cella la sua parte posteriore dove c’à ̈ l’apertura 47 si disimpegna dalla cornice 45 che, con il telaio 46 e la ventola 44, fissate alla parete di fondo 52; viceversa, quando la porzione 21 à ̈ rientrata, essa si impegna con questi elementi, così da assumere un assetto stabile.

Come detto sopra, la cella 20 può essere montata nell’apparato di refrigerazione 1 in diverse posizioni; per questo motivo à ̈ sufficiente predisporre un passaggio per l’aria nella parete di fondo 52 del vano congelatore, in modo che l’aria fredda possa venire aspirata all’interno della cella dalla ventola 44 dopo aver effettuato lo scambio termico di raffreddamento con l’evaporatore 50.

L’aria così raffreddata entra quindi nella porzione di contenimento 21 della cella e può abbattere in maniera rapida la temperatura degli alimenti contenuti nei comparti 22, 23.

E’ appena il caso di segnalare che l’apparato di refrigerazione 1 à ̈ dotato di comandi (ad esempio sotto forma di pulsante o similari non mostrati nei disegni in quanto ben noti) per l’attivazione della ventola 44 e del compressore 8 quando à ̈ richiesta la funzione di raffreddamento veloce.

L’utilizzatore può accedere facilmente al contenuto della cella estraendo la porzione di contenimento 21 come un cassetto, afferrandola in corrispondenza dell’impugnatura 31.

Da quanto spiegato sopra à ̈ possibile comprendere come il frigorifero 1 con la cella 20 raggiunga lo scopo prefissato inizialmente per l’invenzione.

Infatti la configurazione a cassetto rende la cella facilmente adattabile alle strutture di frigo-congelatori esistenti, senza dover apportare a questi modifiche particolari a parte il passaggio per l’aria di raffreddamento nella parete di fondo 52, per applicare il telaio 46 con la cornice 45 e la ventola 44.

Questi sono elementi che possono essere assemblati in maniera agevole (con delle viti, ad incastro o altri mezzi equivalenti) e costituiscono di fatto un kit di montaggio che permette di applicare la cella a frigoriferi o congelatori di forme e dimensioni differenti.

La configurazione a cassetto della porzione di contenimento 21 della cella 20 permette di installarla come i comuni cassetti dei frigoriferi o dei congelatori, così da non dover richiedere modifiche a questi ultimi.

La presente invenzione permette di attraversare velocemente l’intervallo di temperature fra 65°C e 10°C (in cui si ha la massima proliferazione batterica nei cibi), così impedendo che microrganismi eventualmente presenti negli alimenti appena cotti possano moltiplicarsi e generare tossinfezioni collettive. La cella di abbattimento termico secondo la presente invenzione à ̈ in grado di effettuare il rapido abbassamento della temperatura, tale da impedire il fenomeno di proliferazione batterica sopra descritto. Approfondite prove di laboratorio effettuate dalla Richiedente hanno dimostrato che qualsiasi tipo di cibo cotto, abbattuto correttamente di temperatura attraverso l’apparato refrigeratore secondo la presente invenzione, può essere tranquillamente conservato in un normale frigorifero a 2/+3°C per un massimo di 5/6 giorni o, addirittura, per 20 giorni se confezionato in contenitori sotto vuoto.

La cella di abbattimento termico secondo la presente invenzione à ̈ in grado di portare la temperatura al cuore del prodotto dai 70°C ai 3°C nel minor tempo possibile, entro comunque e non oltre i 90 minuti.

In merito ai vantaggi della presente invenzione, va evidenziato come abbattere un alimento cotto non evita solamente la proliferazione batterica, ma aumenta anche la durata di conservazione del prodotto. Il risultato sarà un prodotto morbido, succulento, che si conserverà più a lungo e dopo la rigenerazione risulterà saporito come appena cotto. La cella di abbattimento termico consente anche di programmare il lavoro in cucina utilizzando i tempi morti per produrre quello che si andrà ad utilizzare durante tutta la settimana. Con il corretto uso della cella di abbattimento termico si otterranno meno spreco, più risparmio di tempo, più guadagno ed un prodotto sano e saporito.

La cella di abbattimento termico secondo la presente invenzione permette anche di surgelare l’alimento sottoposto a processo. La differenza rispetto al congelamento sta che nel congelare non esistono limiti di tempo e si formano macro cristalli di ghiaccio all’interno del prodotto, mentre surgelare significa arrivare ad una temperatura di –18°C al cuore del prodotto entro le 4 ore evitando la formazione dei macrocristalli. I macrocristalli formandosi rompono la membrana cellulare e nella fase di scongelamento si verifica la perdita di sali minerali e sostanze nutritive sotto forma di liquidi. Il processo di surgelazione rapida prevede il passaggio della temperatura a cuore del prodotto da 70°C a -18°C in un tempo massimo di 4 ore.

La cella di abbattimento termico secondo la presente invenzione permette un rapido decremento delle temperatura del prodotto appena cotto al fine di poterlo tempestivamente introdurre nel frigorifero dove seguirà una corretta conservazione. Oltre a ciò, continuando il processo, à ̈ possibile surgelare il prodotto alimentare ed estenderne la conservazione nel congelatore per un periodo di tempo superiore al mese.

Naturalmente sono possibili varianti dell’invenzione rispetto a quanto sinora descritto; per esempio la configurazione della porzione di contenimento 21 potrebbe essere differente rispetto a quella con i comparti 22, 23, così come pure la posizione della cella di abbattimento termico rispetto all’evaporatore e, più in generale all’apparato refrigeratore.

E’ inoltre possibile (secondo una variante vantaggiosa dell’invenzione illustrata in figura 4) disporre gli elementi 44, 45, 48 inclinati anziché verticali, in modo da dirigere efficacemente il getto d’aria fredda sugli alimenti disposti nella porzione di contenimento 21. Questa soluzione permette anche di sfruttare al meglio lo spazio all’interno del vano 4 e di ridurre gli ingombri del sistema di abbattimento. In particolare l’inclinazione della ventola 44 consente di creare, in corrispondenza del retro della stessa, un accumulo 55 di aria che contribuisce a rendere la portata elaborata dalla ventola 44 più elevata e più costante nel tempo.

L’elemento protettivo 48, può inoltre, essere realizzato in modo tale che le asole possano assumere una forma ed una posizione atta a meglio convogliare il flusso d’aria fredda proveniente dalla ventola 44 sugli alimenti da raffreddare. E’ poi il caso di aggiungere che per ottenere migliori prestazioni per l’abbassamento rapido della temperatura di corpi contenuti al suo interno, la cella 20 potrà essere isolata termicamente.

Così, ad esempio, al posto della superficie 35 o in aggiunta ad essa potranno essere applicati strati di materiale isolante quali polistirene espanso, lana minerale e quant’altro; tali strati isolanti potranno anche essere disposti in corrispondenza della parte superiore della cella. Si pensi ad esempio a predisporre i ripiani 38, 39 o 40 con dei pannelli di materiale isolante.

Queste varianti rientrano comunque nell’ambito delle rivendicazioni che seguono.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato di refrigerazione comprendente almeno un vano (4) refrigerato e una cella (20) disposta in detto vano (2), la quale à ̈ in comunicazione di fluido con aria raffreddata da un evaporatore (50) per l’abbassamento rapido della temperatura di corpi contenuti al suo interno, senza far aumentare la temperatura nel vano refrigerato (2) oltre un livello prefissato, caratterizzato dal fatto che la cella (20) comprende una porzione di contenimento (21) estraibile almeno in parte rispetto al vano refrigerato (4).
2. 2. Apparato secondo la rivendicazione 1, in cui la cella comprende mezzi (44, 45, 46, 47, 48) di adduzione di un flusso dell’aria raffreddata per l’abbassamento della temperatura.
3. 3. Apparato secondo la rivendicazioni 1 o 2, in cui la porzione di contenimento (21) si impegna con mezzi (44, 45, 46, 47, 48) di adduzione di un flusso dell’aria raffreddata per l’abbassamento della temperatura, quando à ̈ nella condizione rientrata nel vano refrigerato (4).
4. 4. Apparato secondo la rivendicazione 3, in cui i mezzi (44, 45, 46, 47, 48) di adduzione dell’aria comprendono una apertura (47) nella porzione di contenimento (21) della cella, in corrispondenza della quale si impegna una ventola (44) nella condizione rientrata della porzione di contenimento.
5. 5. Apparato secondo la rivendicazione 4, in cui detta ventola (44) Ã ̈ inclinata rispetto alla direzione verticale.
6. 6. Apparato secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui la porzione di contenimento (21) della cella à ̈ scorrevole lungo le pareti del vano refrigerato (4).
7. 7. Apparato secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui la porzione di contenimento (21) comprende dei bordi (28, 29) atti ad essere supportati scorrevolmente in corrispondenza delle pareti del vano refrigerato (4).
8. 8. Apparato secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, comprendente un pannello (30) associato frontalmente alla porzione di contenimento (21) della cella (20), atto sostanzialmente a chiuderla quando la porzione di contenimento (21) Ã ̈ nella condizione rientrata nel vano refrigerato (4).
9. 9. Apparato secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, comprendente una valvola (54) di immissione nella cella (20) di aria presente nel vano refrigerato (4).
10. 10. Apparato secondo la rivendicazione 9, in cui la valvola di immissione (54) à ̈ associata ad almeno una parte dei mezzi (44, 45, 46, 47, 48) di adduzione dell’aria raffreddata per l’abbassamento della temperatura.
11. 11. Apparato secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui la porzione di contenimento (21) à ̈ suddivisa in una pluralità di comparti (22, 23).
12. 12. Apparato secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi scaldanti per lo scioglimento del ghiaccio formato sulla cella (20).