ITUD20130069A1 - Sensore digitale di pressione per un elettrodomestico ed elettrodomestico provvisto di detto sensore digitale di pressione - Google Patents

Sensore digitale di pressione per un elettrodomestico ed elettrodomestico provvisto di detto sensore digitale di pressione Download PDF

Info

Publication number
ITUD20130069A1
ITUD20130069A1 IT000069A ITUD20130069A ITUD20130069A1 IT UD20130069 A1 ITUD20130069 A1 IT UD20130069A1 IT 000069 A IT000069 A IT 000069A IT UD20130069 A ITUD20130069 A IT UD20130069A IT UD20130069 A1 ITUD20130069 A1 IT UD20130069A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
pressure sensor
digital pressure
sensor
pressure
conductive membrane
Prior art date
Application number
IT000069A
Other languages
English (en)
Inventor
Giovanni Cerizza
Leila Moscato
Luigi Salerno
Gabriele Sorrentino
Salvatore Tomarchio
Original Assignee
Eliwell Controls S R L Con Unico S Ocio
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eliwell Controls S R L Con Unico S Ocio filed Critical Eliwell Controls S R L Con Unico S Ocio
Priority to IT000069A priority Critical patent/ITUD20130069A1/it
Priority to PCT/IB2014/061631 priority patent/WO2014188374A1/en
Publication of ITUD20130069A1 publication Critical patent/ITUD20130069A1/it

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/06Means for preventing overload or deleterious influence of the measured medium on the measuring device or vice versa
    • G01L19/0627Protection against aggressive medium in general
    • G01L19/0654Protection against aggressive medium in general against moisture or humidity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/14Housings
    • G01L19/148Details about the circuit board integration, e.g. integrated with the diaphragm surface or encapsulation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/12Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in capacitance, i.e. electric circuits therefor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:
"SENSORE DIGITALE DI PRESSIONE PER UN ELETTRODOMESTICO ED ELETTRODOMESTICO PROVVISTO DI DETTO SENSORE DIGITALE DI PRESSIONE"
CAMPO DI APPLICAZIONE
Il presente trovato si riferisce ad un sensore digitale di pressione di tipo capacitivo, idoneo all'applicazione in elettrodomestici, quali ad esempio, ma non solo, lavatrici o lavastoviglie, per la rilevazione di valori di pressione allo scopo di condizionare l'attivazione di funzioni e cicli di funzionamento pre-determinati dell'elettrodomestico. Il trovato fa anche riferimento ad un elettrodomestico provvisto del sensore stesso.
STATO DELLA TECNICA
Sono noti i sensori capacitivi, i quali sono normalmente provvisti di una membrana conduttiva flessibile mantenuta da un distanziale ad una determinata distanza da una piastra conduttiva collegata ad un circuito stampato, o PCB (Printed Circuit Board). La membrana conduttiva e la piastra conduttiva costituiscono le due piastre, o armature, di un condensatore, che viene caricato con una tensione predefinita.
Perturbazioni esterne determinano flessioni della membrana conduttiva e conseguenti riduzioni della distanza tra la membrana stessa e la piastra conduttiva. Tali riduzioni di distanza danno origine ad aumenti della capacità del condensatore, che vengono registrati da un microcontrollore integrato nel PCB e convertiti in un segnale di uscita coerente con la grandezza che si vuole misurare.
I sensori capacitivi possono essere utilizzati in svariati campi della tecnica, per misurare differenti grandezze, quali ad esempio pressione, spostamenti, composizione chimica, campo elettrico o magnetico, accelerazione, livello o composizione di un fluido. Tali sensori possono essere di dimensioni anche micrometriche, avere sensibilità e risoluzioni molto elevate e operare con variazioni di capacità anche dell'ordine di 5 aF.
Allo stato attuale, tali sensori sono generalmente utilizzati come componenti di sistemi miniaturizzati elettromeccanici, anche noti come MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems), normalmente provvisti di dispositivi elettrici, elettronici e meccanici integrati in uno stesso substrato di silicio.
Ulteriori applicazioni di questi sensori capacitivi ne prevedono l'utilizzo come sensori di prossimità ad alta risoluzione.
E' noto che in alcuni elettrodomestici, come ad esempio in una macchina di lavaggio, quale una macchina lavatrice o lavastoviglie, o in una macchina asciugatrice o lavasciuga, oppure in un frigorifero, o in un congelatore, o in un bollitore, od in ulteriori elettrodomestici adibiti al trattamento e/o alla cottura di cibi o bevande, vengono utilizzati uno o più sensori di pressione allo scopo di rilevare particolari e definiti valori di una pressione e determinare l'attivazione o disattivazione di una particolare funzione o ciclo proprio di funzionamento dell'elettrodomestico sulla base dei comandi di un programmatore elettronico od elettromeccanico.
Varie tipologie di sensori di pressione sono note a tale scopo e comprendono, ad esempio, pressostati di tipo elettromeccanico attivabili quando la suddetta pressione raggiunge un livello predeterminato.
Un inconveniente dei sensori di pressione noti utilizzati negli elettrodomestici è quello di essere ingombranti, spesso a causa dell'elevato numero di componenti propri ed accessori necessari per il funzionamento, e poco affidabili e precisi, a causa della ridotta tenuta nel tempo dei componenti meccanici ai cicli operativi.
Inoltre, i pressostati noti hanno l'ulteriore inconveniente di essere scarsamente versatili, in quanto generalmente sono tarati solamente per il rilevamento di una pressione predeterminata e non effettuano alcuna misurazione di tale grandezza.
Un ulteriore inconveniente dei sensori di pressione noti è quello di avere bassa risoluzione e limitata flessibilità di utilizzo.
È quindi nota la necessità di realizzare un sensore digitale di pressione che sia poco ingombrante, affidabile, poco costoso e in grado di misurare con precisione almeno una pressione in un elettrodomestico, per consentire la gestione automatica di una pluralità di programmi di funzionamento.
In quest'ottica, la Richiedente per prima ha introdotto anche nel campo degli elettrodomestici l'utilizzo di sensori capacitivi in grado di soddisfare a tale necessità.
Tuttavia, sebbene estremamente precisi ed affidabili, nonché di ingombro e costo notevolmente ridotti rispetto a quelli dei sensori usati nella tecnica nota precedente, i suddetti sensori capacitivi presentano ancora un inconveniente dovuto alla limitazione della loro risoluzione.
Tale limitazione è dovuta al fatto che la comprimibilità del dielettrico presente tra le armature del condensatore può essere tale da contrastare, e quindi limitare, la deformazione della membrana conduttiva flessibile. In conseguenza di ciò, si riducono anche le variazioni di capacità interne al sensore e quindi la risoluzione del sensore stesso.
Quanto sopra riportato si rivela in contrasto con la necessità di realizzare sensori di pressione con sempre maggiore risoluzione per far fronte alle esigenze del settore applicativo degli elettrodomestici, ove è richiesta una crescente flessibilità operativa, unitamente ad una sempre maggiore varietà di programmi di funzionamento. Sono altresì richieste una sempre maggiore ottimizzazione dei consumi, ad esempio elettrici o di acqua, e l'automatizzazione dei suddetti programmi di funzionamento, nonché una sempre maggiore prontezza di risposta alle variazioni di pressione.
È pure un problema quello di soddisfare esigenze diverse in termine di segnale di uscita con lo stesso sensore, allo scopo di poter installare lo stesso sensore, eventualmente modificando soltanto la sua programmazione, in applicazioni che gestiscono segnali di uscita differenti.
Uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un sensore digitale di pressione che sia, oltre che preciso, poco ingombrante, affidabile e poco costoso, anche in grado di misurare almeno una pressione in un elettrodomestico con una risoluzione massimizzata e indipendente dalla comprimibilità del dielettrico compreso fra le armature del condensatore così realizzato. Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questo ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.
ESPOSIZIONE DEL TROVATO
Il presente trovato è espresso e caratterizzato nella rivendicazione indipendente. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell'idea di soluzione principale.
In accordo con il suddetto scopo, un sensore digitale di pressione capacitivo secondo il presente trovato è configurato per misurare almeno una pressione in un elettrodomestico e comprende almeno un gruppo rilevatore di pressione avente una piastra conduttiva di un circuito stampato ed una membrana conduttiva provvista di una zona deformabile disposte tra loro parallele e distanziate. Piastra conduttiva e membrana conduttiva definiscono in questo modo le armature di un condensatore a capacità variabile provvisto di un interspazio nel quale è presente un materiale dielettrico, ad esempio aria.
Secondo un aspetto caratteristico del presente trovato, il sensore digitale di pressione comprende anche almeno un'apertura d'uscita che mette in comunicazione l'interspazio tra la piastra conduttiva e la membrana conduttiva con l'ambiente esterno al sensore stesso, affinché la flessione della suddetta zona deformabile, dovuta ad una pressione applicata sulla membrana conduttiva, determini l'uscita di parte del materiale dielettrico dal gruppo rilevatore di pressione .
In questo modo, si ottiene il vantaggio di rendere pressoché nulla la resistenza che il materiale dielettrico opporrebbe, in maniera inversamente proporzionale alla propria comprimibilità, alla flessione della zona deformabile della membrana conduttiva se tale apertura d'uscita non ci fosse. L'entità della flessione dovuta alla pressione esercitata sulla membrana risulta quindi massimizzata; poiché la risoluzione del sensore digitale di pressione capacitivo è correlata a tale flessione, risulta massimizzata anche la risoluzione del sensore.
Inoltre, il presente trovato ha anche il vantaggio di rendere tale risoluzione indipendente dalla comprimibilità del materiale dielettrico. Di conseguenza, il sensore digitale di pressione può fornire una risposta anche alle minime variazioni di pressione. Secondo forme di realizzazione, tale almeno un'apertura d'uscita è ricavata passante attraverso la piastra conduttiva e il circuito stampato.
In ulteriori forme di realizzazione, nelle quali il gruppo rilevatore è inserito in un contenitore, almeno parte della suddetta almeno un'apertura d'uscita è ricavata passante in una parte di tale contenitore. Secondo aspetti di forme realizzative del presente trovato, il contenitore è formato da un coperchio ed un corpo di chiusura tra loro collegati; la suddetta parte del contenitore nella quale è ricavata 1'almeno un'apertura d'uscita è una zona del coperchio che funge da elemento distanziatore, oppure è il corpo di chiusura.
In forme di realizzazione, 1'almeno un'apertura d'uscita è configurata per definire un percorso d'uscita del dielettrico, ad esempio aria, sostanzialmente parallelo alla direzione di applicazione della pressione sulla membrana conduttiva.
In ulteriori forme di realizzazione, 1'almeno un'apertura d'uscita è configurata per definire un percorso d'uscita del dielettrico, ad esempio aria, incidente o ortogonale rispetto alla direzione di applicazione della pressione sulla membrana conduttiva. È pure incluso nel presente trovato un elettrodomestico provvisto di un sensore digitale di pressione capacitivo realizzato come sopra indicato.
ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI
Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di forme di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:
- le figg. 1 e 2 sono rappresentazioni schematiche di una macchina di lavaggio provvista di un sensore digitale di pressione secondo il trovato;
- le figg. 3 e 4 sono viste schematiche in sezione di forme di realizzazione del sensore digitale di pressione di fig. 1.
DESCRIZIONE DI FORME DI REALIZZAZIONE
Con riferimento alla figura 1, un sensore digitale di pressione è indicato nel suo complesso con il riferimento numerico 10 ed è schematicamente rappresentato montato in un elettrodomestico, quale una macchina di lavaggio, ad esempio una lavatrice 11.
La presente descrizione è riferita esemplificativamente ad una lavatrice 11, ma può essere facilmente adattata ad un qualsiasi elettrodomestico nel quale sia necessario misurare una o più pressioni interne. La figura 1 è utilizzata per descrivere in maniera esemplificativa una lavatrice 11 di tipo noto ed il relativo funzionamento.
La lavatrice 11 è provvista almeno di un cestello 12 nel quale sono contenuti gli indumenti da lavare e di un motore elettrico 13 configurato per fornire il voluto moto rotatorio al cestello 12 stesso.
Durante i cicli di lavaggio, nel cestello 12 viene di volta in volta immessa acqua pulita per mezzo di un'elettrovalvola 15 collegata alla rete idrica e prelevata acqua sporca tramite una pompa di scarico 16 collegata ad un condotto di scarico 17. Le operazioni di immissione e scarico dell'acqua possono avvenire anche più volte all'interno di un ciclo di lavaggio.
Il sensore digitale di pressione 10 è collegato al cestello 12 attraverso un condotto di misura 18 che gli consente di misurare in modo indiretto la pressione dell'acqua contenuta nel cestello 12. Il condotto di misura 18, inizialmente pieno d'aria a pressione atmosferica quando la lavatrice 11 è a riposo ed il cestello 12 è vuoto, si riempie d'acqua man mano che nel cestello 12 viene immessa acqua attraverso l'elettrovalvola 15. Tale immissione provoca la compressione dell'aria all'interno del condotto di misura 18, la quale aria agisce sul sensore digitale di pressione 10 determinando la misura della pressione della colonna d'acqua contenuta nel cestello 12, come sarà chiaro nel seguito della descrizione.
Tale misurazione determina l'avvio e/o l'arresto di alcune fasi dei cicli di lavaggio che dipendono dalla quantità d'acqua presente nel cestello 12.
I cicli di lavaggio sono gestiti da un'unità di controllo e comando 19 alla quale sono collegati, ad esempio mediante cavi di alimentazione elettrica e di trasmissione di segnale, il sensore digitale di pressione 10, il motore elettrico 13, l'elettrovalvola 15 e la pompa di scarico 16.
L'unità di controllo e comando 19 può includere un modulo di memorizzazione 20, nel quale possono essere memorizzati programmi contenenti tutte le operazioni connesse all'esecuzione di ciascuna delle fasi dei cicli di lavaggio, ed un elaboratore elettronico 21, configurato per eseguire tali programmi. Il modulo di memorizzazione 20 e l'elaboratore elettronico 21 possono essere entrambi integrati in una scheda programmabile, o scheda madre 22.
Inoltre, l'unità di controllo e comando 19 può anche includere un'interfaccia utente 23, per mezzo della quale un utente può selezionare il ciclo di lavaggio voluto e le funzionalità della lavatrice 11 desiderate, oppure controllare l'andamento del ciclo stesso.
L'avvio e l'arresto di alcune fasi del ciclo di lavaggio, ad esempio l'avvio del riempimento del cestello 12 all'inizio del ciclo, l'arresto di tale riempimento e l'avvio della fase di lavaggio, l'avvio della fase di scarico parziale ed il successivo ulteriore riempimento del cestello 12 durante il ciclo di lavaggio, l'avvio della fase di centrifuga, sono determinati dalla misurazione, da parte del sensore digitale di pressione 10, della pressione dell'acqua contenuta nel cestello 12.
In particolare, per l'inizio delle fasi di immissione d'acqua nel cestello 12, il sensore digitale di pressione 10 invia all'unità di controllo e comando 19 un segnale relativo al valore della pressione dell'acqua nello stesso cestello 12. L'elaboratore elettronico 21 elabora tale segnale per ottenere il valore della pressione e per confrontarlo con un valore di soglia contenuto nel programma da eseguire e memorizzato nel modulo di memorizzazione 20. Sulla base di tale confronto, l'unità di controllo e comando 19 comanda selettivamente, in apertura o chiusura, l'elettrovalvola 15. Il sensore digitale di pressione 10 può essere configurato per inviare all'unità di controllo e comando 19 il segnale relativo alla misura della pressione in modo continuo, in modo da ottimizzare e velocizzare i tempi di risposta dell'unità di controllo e comando 19.
Analogamente, il controllo continuo della misurazione della pressione dell'acqua contenuta nel cestello 12 può consentire di ottimizzare e rendere precisi gli interventi dell'unità di controllo e comando 19 per azionare ed arrestare la pompa di scarico 16.
È quindi importante che il sensore digitale di pressione 10 sia provvisto di una notevole precisione e sensibilità, per rendere ripetibili le condizioni di lavaggio di ciascun ciclo di lavaggio e per ottimizzarne i consumi, in particolare d'acqua.
Tale ottimizzazione dei consumi, sia idrici che elettrici, ottenibile grazie all'accuratezza e all'affidabilità del sensore digitale di pressione 10, permette di ottenere prestazioni e certificazioni energetiche superiori dell'elettrodomestico, nella fattispecie della lavatrice 11.
Una maggior risoluzione del sensore digitale di pressione 10 può anche rendere possibile l'aumento dei programmi di lavaggio di una lavatrice 11, ciò contribuendo ulteriormente all'ottimizzazione e rendendo versatile e flessibile la lavatrice 11, venendo incontro alle diverse esigenze dell'utente.
Inoltre, poiché i componenti del sensore digitale di pressione 10 possono essere miniaturizzati, è possibile che l'ingombro volumetrico complessivo dello stesso sensore digitale di pressione 10 possa anche essere dell'ordine di pochi millimetri.
Sono quindi possibili forme di realizzazione, esemplificate in figura 2, nelle quali il sensore digitale di pressione 10 è integrato nella scheda madre 22 dell'unità di controllo e comando 19.
A tale soluzione sono connessi il vantaggio di ridurre gli ingombri interni della lavatrice 11 ed il vantaggio di semplificarne il processo produttivo riducendo la quantità di componenti indipendenti.
Infatti, il sensore digitale di pressione 10 può essere realizzato nello stesso ciclo produttivo dell'unità di controllo e comando 19.
Sulla base di quanto sopra, le figure 3 e 4 sono utilizzate per descrivere forme di realizzazione preferenziali di sensore digitale di pressione 10, nelle quali esso è di tipo capacitivo.
Secondo tali soluzioni, il sensore digitale di pressione 10 comprende un contenitore 24, avente nella fattispecie una forma scatolare definita da una prima parte, o coperchio 25, e da una seconda parte, o corpo di chiusura 26, fissate tra loro, ad esempio tramite incollaggio, saldatura oppure mezzi ad incastro.
Sul corpo di chiusura 26 poggia un circuito stampato, o PCB 27, su una cui superficie è ricavata una piastra conduttiva 28, che può anche essere spessa pochi micron, ad esempio se definita da un rivestimento metallico della superficie del PCB 27 stesso, o di una parte di essa.
Il coperchio 25 può essere provvisto, in forme di realizzazione esemplificative, di sedi di alloggiamento 29 nelle quali possono essere alloggiate estremità periferiche del PCB 27, allo scopo di mantenere quest'ultimo saldamente in posizione dopo l'assemblaggio del contenitore 24.
Inoltre, nel coperchio 25 possono anche essere ricavati uno o più vani di fissaggio 30 atti a contenere almeno una parte periferica di una membrana conduttiva 31 per il fissaggio di quest'ultima al coperchio 25 stesso. In particolare, la porzione di coperchio 25 compresa tra i vani di fissaggio 30 e il PCB 27 funge da elemento distanziatore, o distanziale, tra la membrana conduttiva 31 e la piastra conduttiva 28
In soluzioni alternative è previsto un distanziale separato dal coperchio 25, in esso contenuto, e recante i suddetti vani di fissaggio 30 per la membrana conduttiva 31.
Il fissaggio di cui sopra, infatti, prevede che la membrana conduttiva 31 sia posta parallela alla piastra conduttiva 28 e ad una determinata distanza da essa, sicché tra membrana 31 e piastra 28 conduttive si determina un interspazio I. Quando tra la membrana conduttiva 31 e la piastra conduttiva 28 viene impostata una voluta differenza di potenziale e nell'interspazio I è presente un materiale dielettrico, esse definiscono le armature di un condensatore. Generalmente, tale materiale dielettrico è aria. La distanza tra la membrana conduttiva 31 e la piastra conduttiva 28 può essere anche di pochi centesimi di millimetro, al fine di ottenere un valore voluto di sensibilità del sensore digitale di pressione 10 anche estremamente basso.
In alcune forme di realizzazione, quali quelle illustrate esemplificativamente nelle figure 3 e 4, la forma della membrana conduttiva 31 è definita da una zona periferica 32, o di fissaggio, avente uno spessore maggiorato rispetto ad una zona centrale 33, deformabile a flessione, la quale definisce l'elemento sensibile del sensore digitale di pressione 10.
La membrana conduttiva 31 è, infatti, configurata per flettersi se sottoposta ad una pressione P (figg.
3 e 4) applicata nella sua zona centrale 33, in tal modo aumentando la capacità del condensatore formato dalla membrana conduttiva 31 e dalla piastra conduttiva 28.
Nelle soluzioni esemplificative riportate nelle figure 3 e 4, il coperchio 25 è provvisto, in corrispondenza della zona centrale 33 della membrana conduttiva 31, di un'apertura 35 comunicante con il summenzionato condotto di misura 18 e avente la funzione di trasmettere la pressione dell'acqua contenuta nel cestello 12 alla zona centrale 33 della membrana conduttiva 31, deformandola.
Tale deformazione dovuta alla pressione P determina un avvicinamento tra la zona centrale 33 e la piastra conduttiva 28, da cui deriva un aumento della capacità del condensatore di cui costituiscono le armature. Questo aumento di capacità, così come ulteriori eventuali diminuzioni di capacità che si verificano, ad esempio, in seguito all'aumento della suddetta pressione, vengono rilevati da un microcontrollore 34, ad esempio un microchip.
In forme di realizzazione preferenziali, il microcontrollore 34 è integrato nel PCB 27.
II microcontrollore 34 è configurato per elaborare la misura delle variazioni di capacità e fornire in uscita un segnale all'unità di controllo e comando 19 con la quale è collegato elettronicamente.
Sulla base dell'elaborazione di tale segnale da parte dell'unità di controllo e comando 19 vengono, come sopra descritto, attivate o disattivate funzioni della lavatrice 11 per l'esecuzione dei cicli di lavaggio.
Sulla base di quanto sopra, il PCB 27 e la membrana conduttiva 31 definiscono un gruppo rilevatore 36 della pressione.
In alcune implementazioni, il condotto di misura 18 può essere collegato al coperchio 25 mediante un collegamento di tipo amovibile, ad esempio a incastro o filettato, oppure di tipo inamovibile, quale un incollaggio o una saldatura. In implementazioni alternative, il condotto di misura 18 può essere integrato nel coperchio 25 e realizzato, ad esempio mediante stampaggio, in corpo unico con esso.
L'entità della deformazione flessionale della zona centrale 33 della membrana conduttiva 31 dipende, come è noto, dalla comprimibilità del materiale dielettrico presente nell'interspazio I.
Infatti, minore è la resistenza che questo materiale oppone alla propria compressione dovuta alla flessione della zona centrale 33, maggiore è l'entità della deformazione di quest'ultima, e conseguentemente maggiori sono sia la sensibilità che la risoluzione del sensore digitale di pressione 10.
In forme di realizzazione, descritte con riferimento alle figure 3 e 4, il sensore digitale di pressione 10 include una o più aperture d'uscita 37 configurate per mettere in comunicazione l'interspazio I con l'esterno.
Nell'esempio riportato in figura 3, l'apertura d'uscita 37 è unica e posizionata sostanzialmente al centro del sensore digitale di pressione 10.
Altre aperture d'uscita 37 possono essere previste, nel caso ciò sia ritenuto necessario.
L'apertura d'uscita 37 può essere definita da un foro passante, da un'asola passante, oppure da una scanalatura passante avente una forma qualsiasi a seconda delle esigenze.
L'apertura d'uscita 37, nella fattispecie, è configurata per definire un percorso d'uscita del dielettrico essenzialmente parallelo alla direzione di applicazione della pressione P alla membrana conduttiva 31
Nel caso esemplificativo di figura 3, inoltre, l'apertura 37 è definita da una prima porzione 37a ricavata passante nella piastra conduttiva 28, una seconda porzione 37b ricavata passante nel PCB 27 ed una terza porzione 37c ricavata passante nel corpo di chiusura 26 del contenitore 24.
In questo modo, la flessione della parte centrale 33 della membrana conduttiva 31, determinata dalla pressione P, spinge il dielettrico presente nell'interspazio I all'esterno del sensore digitale di pressione 10 attraverso l'apertura d'uscita 37. Ciò consente di ottenere una deformazione della suddetta parte centrale 33 pressoché libera ed incondizionata, ossia senza che la massa di dielettrico ostacoli la suddetta flessione.
Quest 'ultima risulta, quindi, dipendente solamente dalle caratteristiche fisiche, geometriche e di vincolo della membrana conduttiva 31, ed è indipendente dalla comprimibilità del materiale dielettrico.
In forme di realizzazione del sensore digitale di pressione 10 del tipo integrabile nella scheda madre 22 della lavatrice 11 (fig. 2), il corpo di chiusura 26 può non essere previsto ed il PCB 27 può essere definito da un'area della stessa scheda madre 22.
In tali soluzioni, l'apertura d'uscita 37 come sopra descritta può essere costituita anche solo dalla prima porzione 37a e dalla seconda porzione 37b, purché la loro sovrapposizione metta in comunicazione l'interspazio I con l'esterno del sensore digitale di pressione 10.
La figura 4 può essere utilizzata per descrivere forme di realizzazione nelle quali almeno un'apertura d'uscita 137, nel caso di specie una pluralità di aperture d'uscita 137, è ricavata in modo passante trasversalmente nella porzione di coperchio 25 che funge da distanziale tra la membrana conduttiva 31 e il PCB 17.
Le aperture d'uscita 137 sono configurate per definire un percorso d'uscita del dielettrico incidente rispetto alla direzione di applicazione della pressione P sulla membrana conduttiva 31.
In alcune implementazioni, tale percorso d'uscita può essere sostanzialmente ortogonale rispetto alla direzione di applicazione della pressione P sulla membrana conduttiva 31, ossia parallelo a quest 'ultima e alla piastra conduttiva 28.
Queste soluzioni permettono di evacuare lateralmente il materiale dielettrico proveniente dall'interspazio I e spinto dalla pressione P attraverso le aperture d'uscita 137 stesse.
Il sensore digitale di pressione 10, nelle forme di realizzazione sopra descritte, può essere utilizzato, ad esempio, per misurare pressioni comprese tra 0 e 5.000 Pa.
In particolare, in modo del tutto innovativo rispetto ai sensori utilizzati per la misura di una pressione interna in un elettrodomestico, quale ad esempio la pressione di una colonna d'acqua nella lavatrice 11, il sensore digitale di pressione dotato delle aperture d'uscita 37, 137 può raggiungere una risoluzione di circa 8 Pa, corrispondente a circa 0,8 mm di colonna d'acqua.
Il microcontrollore 34, infatti, può essere configurato per rilevare variazioni di capacità anche dell'ordine di 0,05 pF.
È chiaro che al sensore digitale di pressione 10 fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.
È anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di sensore digitale di pressione, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell'ambito di protezione da esse definito.

Claims (7)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Sensore digitale di pressione per la rilevazione di almeno una pressione (P) in un elettrodomestico (11) mediante un gruppo rilevatore (36) di pressione, caratterizzato dal fatto che detto sensore digitale di pressione è di tipo capacitivo, e che detto gruppo rilevatore (36) comprende almeno una piastra conduttiva (28) di un circuito stampato (27) ed una membrana conduttiva (31), provvista di una zona deformabile (33) per effetto di detta pressione (P), disposte tra loro parallele e distanziate, detta piastra conduttiva (28) e detta membrana conduttiva (31) definendo un condensatore a capacità variabile provvisto di un interspazio (I) nel quale è presente un materiale dielettrico, detto sensore digitale di pressione comprendendo almeno un'apertura d'uscita (37, 137), passante, configurata per mettere in comunicazione con l'ambiente esterno l'interspazio (I) tra detta piastra conduttiva (28) e detta membrana conduttiva (31), per permettere l'uscita di detto materiale dielettrico da detto interspazio (I).
  2. 2. Sensore come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta almeno un'apertura d'uscita (37) è ricavata passante attraverso detta piastra conduttiva (28) e detto circuito stampato (27) ed è definita da una prima porzione (37a) ricavata passante nella piastra conduttiva (28) e da una seconda porzione (37b) ricavata passante nel circuito stampato (27).
  3. 3 Sensore come nella rivendicazione 2, in cui detto gruppo rilevatore (36) è inserito in un contenitore (24) provvisto almeno di un corpo di chiusura (26), caratterizzato dal fatto che detta almeno un'apertura d'uscita (37) comprende una terza porzione (37c) ricavata passante in detto corpo di chiusura (26).
  4. 4 Sensore come in una o l'altra delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che detta almeno un'apertura d'uscita (37) è configurata per definire un percorso d'uscita di detto materiale dielettrico da detto interspazio (I) sostanzialmente parallelo alla direzione di applicazione di detta pressione (P) su detta membrana conduttiva (31).
  5. 5. Sensore come in una o l'altra delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che detta almeno un'apertura d'uscita (137) è ricavata in un elemento distanziatore di detta membrana conduttiva (31) da detta piastra conduttiva (28).
  6. 6. Sensore come in una o l'altra delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che detta almeno un'apertura d'uscita (137) è configurata per definire un percorso d'uscita di detto materiale dielettrico da detto interspazio (I) incidente o ortogonale rispetto alla direzione di applicazione di detta pressione (P) su detta membrana conduttiva (31).
  7. 7. Elettrodomestico provvisto di un sensore digitale di pressione realizzato secondo una o l'altra delle rivendicazioni da 1 a 6.
IT000069A 2013-05-22 2013-05-22 Sensore digitale di pressione per un elettrodomestico ed elettrodomestico provvisto di detto sensore digitale di pressione ITUD20130069A1 (it)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000069A ITUD20130069A1 (it) 2013-05-22 2013-05-22 Sensore digitale di pressione per un elettrodomestico ed elettrodomestico provvisto di detto sensore digitale di pressione
PCT/IB2014/061631 WO2014188374A1 (en) 2013-05-22 2014-05-22 Pressure sensor, assembly method and domestic appliance provided with said pressure sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000069A ITUD20130069A1 (it) 2013-05-22 2013-05-22 Sensore digitale di pressione per un elettrodomestico ed elettrodomestico provvisto di detto sensore digitale di pressione

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ITUD20130069A1 true ITUD20130069A1 (it) 2014-11-23

Family

ID=48833008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT000069A ITUD20130069A1 (it) 2013-05-22 2013-05-22 Sensore digitale di pressione per un elettrodomestico ed elettrodomestico provvisto di detto sensore digitale di pressione

Country Status (1)

Country Link
IT (1) ITUD20130069A1 (it)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3880009A (en) * 1973-05-24 1975-04-29 Bunker Ramo Pressure transducer
EP0512794A2 (en) * 1991-05-06 1992-11-11 General Electric Company Apparatus and method for in situ evaluation of capacitive type pressure transducers in a nuclear power plant
JPH09280987A (ja) * 1996-04-10 1997-10-31 Fuji Electric Co Ltd 静電容量型圧力センサ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3880009A (en) * 1973-05-24 1975-04-29 Bunker Ramo Pressure transducer
EP0512794A2 (en) * 1991-05-06 1992-11-11 General Electric Company Apparatus and method for in situ evaluation of capacitive type pressure transducers in a nuclear power plant
JPH09280987A (ja) * 1996-04-10 1997-10-31 Fuji Electric Co Ltd 静電容量型圧力センサ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101678505B1 (ko) 상대적으로 이동가능한 구성요소의 특징을 이루는 가전 기기의 동작 파라미터를 검출하기 위한 변형된 압력 센서
KR101311833B1 (ko) 상대적으로 이동가능한 부재의 특징을 갖는 전기 가전제품의 작동 파라메터들을 감지하기 위한 시스템
EP2527515B1 (en) Water level sensing apparatus, water supply hose and washing machine having the same
EP1598466A1 (en) Washing machine with detection device
EP2222913B1 (en) Method for estimating the weight of the contents of a household appliance
US20150368849A1 (en) Laundry washing machine with improved level sensing device
CN106232890A (zh) 洗衣机及其控制方法
EP2413106A1 (en) Method for measuring the water flow rate in a washing machine
CN105492676B (zh) 衣物处理器具
ITUD20130069A1 (it) Sensore digitale di pressione per un elettrodomestico ed elettrodomestico provvisto di detto sensore digitale di pressione
ITUD20130095A1 (it) Sensore digitale di pressione per un elettrodomestico, procedimento di taratura, ed elettrodomestico provvisto di detto sensore digitale di pressione
US10526743B2 (en) Pressure sensor with incorporated air trap
EP2767631B1 (en) Laundry washing machine with improved level sensing device
EP1614794A2 (en) Pressure and vibration sensitive apparatus
ITUD20130071A1 (it) Sensore digitale di pressione per un elettrodomestico ed elettrodomestico provvisto di detto sensore digitale di pressione
WO2014188374A1 (en) Pressure sensor, assembly method and domestic appliance provided with said pressure sensor
ITUD20130094A1 (it) Sensore digitale di pressione per un elettrodomestico ed elettrodomestico provvisto di detto sensore digitale di pressione
ITUD20130078A1 (it) Sensore digitale di pressione per un elettrodomestico ed elettrodomestico provvisto di detto sensore digitale di pressione
EP2746450A1 (en) Laundry washing machine
ITUD20130145A1 (it) Sensore digitale di pressione per un elettrodomestico ed elettrodomestico provvisto di detto sensore
ITUD20130070A1 (it) Sensore digitale di pressione per un elettrodomestico, procedimento di assemblaggio ed elettrodomestico provvisto di detto sensore digitale di pressione
ITUD20130068A1 (it) Sensore digitale di pressione, procedimento di assemblaggio ed elettrodomestico provvisto di detto sensore digitale di pressione
EP2065508B1 (en) Method for detecting the level of a wash liquid in a washing machine, and related washing machine
US20240209556A1 (en) Laundry washing machine and low profile conductivity sensor therefor
ITTO20091034A1 (it) Macchina per il trattamento di panni comprendente un pressostato in particolare un pressostato lineare.