ITUD20130094A1

ITUD20130094A1 - DIGITAL PRESSURE SENSOR FOR APPLIANCES AND HOUSEHOLD APPLIANCES PROVIDED WITH THIS DIGITAL PRESSURE SENSOR

Info

Publication number: ITUD20130094A1
Application number: IT000094A
Authority: IT
Inventors: Giovanni Cerizza; Leila Moscato; Luigi Salerno; Gabriele Sorrentino; Salvatore Tomarchio
Original assignee: Eliwell Controls S R L Con Unico S Ocio
Priority date: 2013-07-12
Filing date: 2013-07-12
Publication date: 2015-01-13

Description

Descrizione del trovato avente per titolo: Description of the invention having as title:

"SENSORE DIGITALE DI PRESSIONE PER UN ELETTRODOMESTICO ED ELETTRODOMESTICO PROVVISTO DI DETTO SENSORE DIGITALE DI PRESSIONE" "DIGITAL PRESSURE SENSOR FOR A HOUSEHOLD APPLIANCE AND APPLIANCE EQUIPPED WITH SAID DIGITAL PRESSURE SENSOR"

CAMPO DI APPLICAZIONE FIELD OF APPLICATION

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. The present invention relates to a digital pressure sensor of the capacitive type, suitable for application in household appliances, such as, but not limited to, washing machines or dishwashers, for detecting pressure values in order to condition the activation of functions and pre-determined operating cycles of the appliance. The invention also refers to a household appliance provided with the sensor itself.

STATO DELLA TECNICA STATE OF THE TECHNIQUE

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). Capacitive sensors are known, which are normally provided with a flexible conductive membrane maintained by a spacer at a determined distance from a conductive plate connected to a printed circuit, or 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. The conductive membrane and the conductive plate constitute the two plates, or plates, of a capacitor, which is charged with a predefined voltage.

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. External perturbations cause bending of the conductive membrane and consequent reductions in the distance between the membrane itself and the conductive plate. These distance reductions give rise to increases in the capacitance of the capacitor, which are recorded by a microcontroller integrated in the PCB and converted into an output signal consistent with the quantity to be measured.

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. Capacitive sensors can be used in various fields of the art, to measure different quantities, such as for example pressure, displacements, chemical composition, electric or magnetic field, acceleration, level or composition of a fluid. These sensors can be even micrometric in size, have very high sensitivity and resolution and operate with capacitance variations of the order of 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. At present, these sensors are generally used as components of miniaturized electromechanical systems, also known as MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems), normally provided with electrical, electronic and mechanical devices integrated in the same silicon substrate.

Ulteriori applicazioni di questi sensori capacitivi ne prevedono l'utilizzo come sensori di prossimità ad alta risoluzione. Further applications of these capacitive sensors include their use as high resolution proximity sensors.

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. It is known that in some household appliances, such as for example in a washing machine, such as a washing machine or dishwasher, or in a dryer or washer-dryer, or in a refrigerator, or in a freezer, or in a kettle, or in other appliances used for the treatment and / or cooking of food or beverages, one or more pressure sensors are used in order to detect particular and defined values of a pressure and determine the activation or deactivation of a particular function or proper operating cycle of the appliance based on the commands of an electronic or electromechanical programmer.

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 valore predeterminato. Various types of pressure sensors are known for this purpose and include, for example, pressure switches of the electromechanical type which can be activated when the aforementioned pressure reaches a predetermined value.

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. A drawback of known pressure sensors used in household appliances is that they are bulky, often due to the large number of their own components and accessories required for operation, and not very reliable and precise, due to the reduced resistance over time of the mechanical components to operating cycles.

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. Moreover, known pressure switches have the further drawback of being scarcely versatile, since they are generally calibrated only for detecting a predetermined pressure and do not carry out any measurement of this magnitude.

Un ulteriore inconveniente dei sensori di pressione noti è quello di avere bassa flessibilità di utilizzo. A further drawback of known pressure sensors is that they have low flexibility of use.

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. It is therefore known that it is necessary to provide a digital pressure sensor which is not bulky, reliable, inexpensive and capable of accurately measuring at least one pressure in a household appliance, to allow the automatic management of a plurality of operating programs.

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. With this in mind, the Applicant was the first to introduce the use of capacitive sensors capable of satisfying this need in the field of household appliances.

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 ad una possibile deviazione del segnale d'uscita, e quindi del valore di pressione fornito dal sensore digitale, rispetto alla corretta corrispondenza con la misura della capacità effettuata. However, although extremely precise and reliable, as well as of considerably reduced size and cost with respect to those of the sensors used in the prior known art, the aforementioned capacitive sensors still have a drawback due to a possible deviation of the output signal, and therefore of the value of pressure supplied by the digital sensor, with respect to the correct correspondence with the measurement of the carried out capacity.

Tale deviazione può essere causata dall'umidità presente nel condensatore, che determina variazioni della capacità tra le due armature rispetto alla condizione secca, o di assenza di umidità. Infatti, possono verificarsi variazioni dell'umidità relativa del dielettrico, generalmente aria, disposto nello spazio compreso tra le armature del condensatore, con conseguenti modifiche della permittività del dielettrico stesso e quindi della capacità del condensatore. This deviation can be caused by the humidity present in the condenser, which determines variations in the capacity between the two plates with respect to the dry condition, or in the absence of humidity. In fact, variations in the relative humidity of the dielectric, generally air, arranged in the space between the plates of the capacitor can occur, with consequent changes in the permittivity of the dielectric itself and therefore in the capacitance of the capacitor.

Inoltre, modifiche della capacità del condensatore possono essere determinate dall'acqua adsorbita dalle sue armature e derivanti da eventuale condensa dovuta a variazioni di temperatura e pressione esterne al condensatore stesso, oppure ad adsorbimento di tipo elettrochimico . Furthermore, changes in the capacitance of the condenser can be determined by the water adsorbed by its armatures and deriving from any condensation due to variations in temperature and pressure outside the condenser itself, or to adsorption of the electrochemical type.

L'umidità presente nel condensatore del sensore digitale può, quindi, determinare una misurazione falsata della pressione, in quanto, a parità di pressione applicata sulla membrana conduttiva, il corrispondente segnale in uscita può differire rispetto a quello ottenuto in condizione secca, oppure in condizioni di differente umidità, essendo di fatto la capacità dipendente da quest'ultima grandezza. The humidity present in the condenser of the digital sensor can, therefore, determine a false measurement of the pressure, since, with the same pressure applied on the conductive membrane, the corresponding output signal may differ from that obtained in dry conditions, or in conditions of different humidity, the capacity being in fact dependent on this last quantity.

Ciò può condizionare la precisione, l'accuratezza, nonché l'affidabilità del sensore digitale di pressione capacitivo. This can affect the precision, accuracy, and reliability of the digital capacitive pressure sensor.

Quanto sopra riportato si rivela in contrasto con la necessità di realizzare sensori di pressione con sempre maggiore precisione, accuratezza e affidabilità 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. The above is in contrast with the need to produce pressure sensors with ever greater precision, accuracy and reliability to meet the needs of the application sector of household appliances, where increasing operational flexibility is required, together with an ever greater variety of programs. of operation. An ever greater optimization of consumption, for example electricity or water, and the automation of the aforementioned operating programs are also required, as well as an ever greater promptness of response to pressure variations.

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. It is also a problem to satisfy different needs in terms of output signal with the same sensor, in order to be able to install the same sensor, possibly modifying only its programming, in applications which manage different output signals.

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 dall'umidità presente all'interno del proprio condensatore. An object of the present invention is to provide a digital pressure sensor which is, in addition to being precise, not bulky, reliable and inexpensive, also capable of measuring at least one pressure in a household appliance with a resolution that is maximized and independent of the humidity present. inside its own capacitor.

È pure uno scopo del trovato quello di realizzare un sensore digitale di pressione accurato e in grado di fornire rapidamente misure ripetibili. It is also an object of the invention to provide a digital pressure sensor that is accurate and capable of rapidly providing repeatable measurements.

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. In order to obviate the drawbacks of the known art and to obtain this and further objects and advantages, the Applicant has studied, tested and implemented the present invention.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO EXPOSURE OF THE FOUND

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 . The present invention is expressed and characterized in the independent claim. The dependent claims disclose other characteristics of the present invention or variants of the main solution idea.

In accordo con i suddetti scopi, 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. In accordance with the aforementioned purposes, a capacitive digital pressure sensor according to the present invention is configured to measure at least one pressure in a household appliance and comprises at least one pressure sensing unit having a conductive plate of a printed circuit and a conductive membrane provided with a deformable zone arranged parallel and spaced apart. Conductive plate and conductive membrane thus define the plates of a variable capacitance capacitor provided with an interspace in which a dielectric material is present.

Secondo un aspetto caratteristico del presente trovato, il suddetto materiale dielettrico è un materiale diverso dall'aria e può essere un gas, quale ad esempio un gas inerte, o un liquido viscoso, quale ad esempio olio, di origine naturale o sintetico, oppure un solido malleabile, ad esempio grasso, o altro solido elastico malleabile a struttura compatta o fibrosa, oppure altri materiali, siano essi in forma gassosa, liquida, viscosa o solida, idrofughi ed idrorepellenti, ed aventi proprietà isolanti per fungere da dielettrico. According to a characteristic aspect of the present invention, the aforesaid dielectric material is a material other than air and can be a gas, such as an inert gas, or a viscous liquid, such as oil, of natural or synthetic origin, or a malleable solid, for example fat, or other malleable elastic solid with a compact or fibrous structure, or other materials, whether in gaseous, liquid, viscous or solid form, water-repellent and water-repellent, and having insulating properties to act as a dielectric.

In questo modo, si ottiene il vantaggio di rendere pressoché nulla sia la possibilità che il materiale dielettrico presenti, o accumuli nel tempo, umidità, sia che si verifichi adsorbimento di acqua da parte della piastra conduttiva e della membrana conduttiva. In this way, the advantage is obtained of practically eliminating the possibility that the dielectric material present, or accumulate over time, humidity, and that adsorption of water by the conductive plate and the conductive membrane occurs.

In forme di realizzazione del presente trovato, il gruppo rilevatore del sensore digitale di pressione comprende una o più camere d'espansione comunicanti con il suddetto interspazio e configurate per accogliere una parte del materiale dielettrico spinta al di fuori dell'interspazio stesso dalla deformazione della membrana conduttiva dovuta alla pressione agente su di essa. In embodiments of the present invention, the detector unit of the digital pressure sensor comprises one or more expansion chambers communicating with the aforementioned gap and configured to receive a part of the dielectric material pushed out of the gap itself by the deformation of the membrane conductive due to the pressure acting on it.

Secondo aspetti del presente trovato, in cui il materiale dielettrico è un liquido, o un assimilabile fluido viscoso, le summenzionate una o più camere d'espansione comunicano con la parte inferiore dell'interspazio, in corrispondenza del circuito stampato, hanno un'altezza, misurata a partire da quest'ultimo, superiore alla quota alla quale è posta la membrana conduttiva, e contengono una quantità di materiale dielettrico tale da raggiungere, quando la membrana conduttiva è in condizione indeformata, un livello pari alla suddetta quota. According to aspects of the present invention, in which the dielectric material is a liquid, or an assimilable viscous fluid, the aforementioned one or more expansion chambers communicate with the lower part of the interspace, in correspondence with the printed circuit, have a height, measured starting from the latter, higher than the height at which the conductive membrane is placed, and contain a quantity of dielectric material such as to reach, when the conductive membrane is in an undeformed condition, a level equal to the aforementioned height.

In ulteriori forme di realizzazione del presente trovato, il sensore digitale di pressione comprende un circuito di ricircolo del materiale dielettrico tra l'interspazio e le suddette una o più camere d'espansione. In further embodiments of the present invention, the digital pressure sensor comprises a recirculation circuit of the dielectric material between the gap and the aforementioned one or more expansion chambers.

È pure incluso nel presente trovato un elettrodomestico provvisto di un sensore digitale di pressione capacitivo realizzato come sopra indicato. Also included in the present invention is a household appliance provided with a digital capacitive pressure sensor made as indicated above.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI ILLUSTRATION OF DRAWINGS

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: These and other characteristics of the present invention will become clear from the following description of embodiments, provided by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings in which:

- le figg. 1 e 2 sono rappresentazioni schematiche di una macchina di lavaggio provvista di un sensore digitale di pressione secondo il presente trovato; - figs. 1 and 2 are schematic representations of a washing machine provided with a digital pressure sensor according to the present invention;

- le figg. da 3 a 6 sono viste schematiche in sezione di forme di realizzazione di un sensore digitale di pressione secondo il presente trovato. - figs. 3 to 6 are schematic sectional views of embodiments of a digital pressure sensor according to the present invention.

DESCRIZIONE DI FORME DI REALIZZAZIONE DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

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. With reference to Figure 1, a digital pressure sensor is indicated as a whole with the numerical reference 10 and is schematically represented mounted in a household appliance, such as a washing machine, for example a washing machine 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. The present description refers by way of example to a washing machine 11, but can be easily adapted to any household appliance in which it is necessary to measure one or more internal pressures. Figure 1 is used to describe by way of example a washing machine 11 of a known type and its operation.

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. The washing machine 11 is provided with at least one basket 12 in which the clothes to be washed are contained and with an electric motor 13 configured to provide the desired rotary motion to the basket 12 itself.

Durante i cicli di lavaggio, nel cestello 12 viene di volta in volta immessa acqua pulita mediante l'apertura 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. During the washing cycles, clean water is introduced into the drum 12 from time to time by opening a solenoid valve 15 connected to the water mains, and dirty water withdrawn by means of a drain pump 16 connected to a drain pipe 17. The water inlet and discharge operations can also take place several times within a washing cycle.

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. The digital pressure sensor 10 is connected to the basket 12 through a measuring duct 18 which allows it to indirectly measure the pressure of the water contained in the drum 12. The measuring duct 18, initially full of air at atmospheric pressure when the washing machine 11 is at rest and the drum 12 is empty, it fills with water as water is introduced into the drum 12 through the solenoid valve 15. This introduction causes the compression of the air inside the measuring duct 18, which air acts on the digital pressure sensor 10 determining the measurement of the pressure of the water column contained in the basket 12, as will become clear in the following description.

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. This measurement determines the start and / or stop of some phases of the washing cycles which depend on the quantity of water present in the drum 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. The washing cycles are managed by a control and command unit 19 to which the digital pressure sensor 10, the electric motor 13, the solenoid valve 15 and the drain pump 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. The control and command unit 19 can include a storage module 20, in which programs containing all the operations connected to the execution of each of the phases of the washing cycles can be stored, and an electronic processor 21, configured to execute these programs. . The storage module 20 and the electronic processor 21 can both be integrated in a programmable card, or motherboard 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 Furthermore, the control and command unit 19 can also include a user interface 23, by means of which a user can select the desired washing cycle and the desired functions of the washing machine 11, or check the progress of the cycle itself.

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. The starting and stopping of some phases of the washing cycle, for example starting the filling of basket 12 at the beginning of the cycle, stopping this filling and starting the washing phase, starting the partial unloading phase and the subsequent further filling of the basket 12 during the washing cycle, the start of the spinning phase, are determined by the measurement, by the digital pressure sensor 10, of the pressure of the water contained in the basket 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. In particular, for the beginning of the steps for introducing water into the basket 12, the digital pressure sensor 10 sends to the control and command unit 19 a signal relating to the value of the water pressure in the same basket 12. The electronic processor 21 processes this signal to obtain the pressure value and to compare it with a threshold value contained in the program to be executed and stored in the storage module 20. On the basis of this comparison, the control and command unit 19 selectively controls, in opening or closing, the solenoid valve 15. The digital pressure sensor 10 can be configured to continuously send the signal relating to the pressure measurement to the control and command unit 19, in order to optimize and speed up response times control and command unit 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. Similarly, the continuous control of the measurement of the pressure of the water contained in the basket 12 can allow to optimize and make precise the interventions of the control and command unit 19 to activate and stop the drain pump 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. It is therefore important that the digital pressure sensor 10 is provided with considerable precision and sensitivity, in order to make the washing conditions of each washing cycle repeatable and to optimize its consumption, in particular of water.

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. This optimization of both water and electrical consumption, which can be obtained thanks to the accuracy and reliability of the digital pressure sensor 10, allows to obtain superior performance and energy certifications of the household appliance, in this case of the washing machine 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. A higher resolution of the digital pressure sensor 10 can also make it possible to increase the washing programs of a washing machine 11, this further contributing to the optimization and making the washing machine 11 versatile and flexible, meeting the different needs of the user.

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. Furthermore, since the components of the digital pressure sensor 10 can be miniaturized, it is possible that the overall volumetric dimensions of the same digital pressure sensor 10 may even be of the order of a few millimeters.

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. Therefore, embodiments are possible, exemplified in Figure 2, in which the digital pressure sensor 10 is integrated in the motherboard 22 of the control and command unit 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. The advantage of reducing the internal dimensions of the washing machine 11 and the advantage of simplifying the production process by reducing the quantity of independent components are connected to this solution.

Infatti, il sensore digitale di pressione 10 può essere realizzato nello stesso ciclo produttivo dell'unità di controllo e comando 19. In fact, the digital pressure sensor 10 can be made in the same production cycle as the control and command unit 19.

Sulla base di quanto sopra, le figure da 3 a 6 sono utilizzate per descrivere forme di realizzazione preferenziali di sensore digitale di pressione 10, nelle quali esso è di tipo capacitivo. On the basis of the above, Figures 3 to 6 are used to describe preferential embodiments of digital pressure sensor 10, in which it is of the capacitive type.

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. According to these solutions, the digital pressure sensor 10 comprises a container 24, having in this case a box-like shape defined by a first part, or lid 25, and by a second part, or closure body 26, fixed to each other, for example by means of gluing, welding or interlocking means.

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. On the closure body 26 rests a printed circuit, or PCB 27, on a surface of which a conductive plate 28 is obtained, which can also be a few microns thick, for example if defined by a metal coating of the surface of the PCB 27 itself, or of a part of it.

II 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. The cover 25 can be provided, in exemplary embodiments, with housing seats 29 in which peripheral ends of the PCB 27 can be housed, in order to keep the latter firmly in position after the assembly of the container 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 Furthermore, one or more fixing compartments 30 can also be formed in the cover 25, suitable for containing at least a peripheral part of a conductive membrane 31 for fixing the latter to the cover 25 itself. In particular, the portion of the cover 25 between the fixing compartments 30 and the PCB 27 acts as a spacer element, or spacer, between the conductive membrane 31 and the conductive plate 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. In alternative solutions, a spacer is provided separate from the cover 25, contained therein, and bearing the aforementioned fixing compartments 30 for the conductive membrane 31.

Ulteriori soluzioni, esemplificativamente illustrate nelle figure 5 e 6, il sensore digitale di pressione 10 include un elemento sensibile 130, realizzato con un materiale conduttore, quale un metallo, ad esempio rame, alluminio, o acciaio, contenuto all'interno del coperchio 25. Further solutions, illustrated by way of example in Figures 5 and 6, the digital pressure sensor 10 includes a sensitive element 130, made with a conductive material, such as a metal, for example copper, aluminum, or steel, contained inside the cover 25.

La forma dell'elemento sensibile 130 è definita da una parte centrale flessibile costituita da una membrana conduttiva 131 e da una parte periferica che funge da sostegno per la suddetta membrana conduttiva 131 e che è costituita da un distanziale 37. The shape of the sensitive element 130 is defined by a flexible central part consisting of a conductive membrane 131 and a peripheral part which acts as a support for the aforementioned conductive membrane 131 and which is constituted by a spacer 37.

II distanziale 37 è configurato per mantenere la membrana conduttiva 131 ad una voluta distanza dalla piastra conduttiva 28 del PCB 27. The spacer 37 is configured to maintain the conductive membrane 131 at a desired distance from the conductive plate 28 of the PCB 27.

Il sopraccitato fissaggio della membrana conduttiva 31 al coperchio 25 e l'assemblaggio del sensore digitale di pressione 10 includente l'elemento sensibile 130 prevedono entrambi che la membrana conduttiva 31, rispettivamente 131, sia posta parallela alla piastra conduttiva 28 e ad una determinata distanza da essa, sicché tra membrana conduttiva 31, 131 e piastra conduttiva 28 si determina un interspazio I. Quando tra la membrana conduttiva 31, 131 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. The aforementioned fixing of the conductive membrane 31 to the cover 25 and the assembly of the digital pressure sensor 10 including the sensitive element 130 both provide that the conductive membrane 31, respectively 131, is placed parallel to the conductive plate 28 and at a certain distance from it, so that a gap I is created between the conductive membrane 31, 131 and the conductive plate 28. When a desired potential difference is set between the conductive membrane 31, 131 and the conductive plate 28 and a dielectric material is present in the gap I, they define the plates of a capacitor.

La distanza tra la membrana conduttiva 31, 131 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. The distance between the conductive membrane 31, 131 and the conductive plate 28 can be even a few hundredths of a millimeter, in order to obtain an extremely low desired sensitivity value of the digital pressure sensor 10.

In alcune forme di realizzazione, quali quelle illustrate esemplificativamente nelle figure da 3 a 6, la membrana conduttiva 31, 131 è provvista di una zona centrale 33, deformabile a flessione, la quale definisce l'elemento di rilevazione della pressione del sensore digitale di pressione 10. In some embodiments, such as those illustrated by way of example in Figures 3 to 6, the conductive membrane 31, 131 is provided with a central zone 33, deformable under bending, which defines the pressure sensing element of the digital pressure sensor 10.

La membrana conduttiva 31, 131 è, infatti, configurata per flettersi se sottoposta ad una pressione P (figg. 3 — 6) applicata nella sua zona centrale 33, in tal modo aumentando la capacità del condensatore formato dalla membrana conduttiva 31, 131 e dalla piastra conduttiva 28. The conductive membrane 31, 131 is, in fact, configured to flex when subjected to a pressure P (figs. 3 - 6) applied in its central zone 33, thus increasing the capacitance of the condenser formed by the conductive membrane 31, 131 and the conductive plate 28.

Nelle soluzioni esemplificative riportate nelle figure allegate, il coperchio 25 è provvisto, in corrispondenza della zona centrale 33 della membrana conduttiva 31, 131, 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, 131, deformandola. In the exemplary solutions shown in the attached figures, the cover 25 is provided, in correspondence with the central zone 33 of the conductive membrane 31, 131, with an opening 35 communicating with the aforementioned measuring duct 18 and having the function of transmitting the pressure of the water contained in the basket 12 in the central area 33 of the conductive membrane 31, 131, deforming it.

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 alla riduzione della suddetta pressione, vengono rilevati da un microcontrollore 34, ad esempio un microchip. This deformation due to the pressure P determines an approach between the central zone 33 and the conductive plate 28, from which an increase in the capacitance of the capacitor of which they make up the plates derives. This increase in capacity, as well as any further decreases in capacity which occur, for example, following the reduction of the aforesaid pressure, are detected by a microcontroller 34, for example a microchip.

In forme di realizzazione preferenziali, il microcontrollore 34 è integrato nel PCB 27. In preferential embodiments, the microcontroller 34 is integrated into the PCB 27.

Il 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. The microcontroller 34 is configured to process the measurement of the capacity variations and to output a signal to the control and command unit 19 with which it is electronically connected.

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. On the basis of the processing of this signal by the control and command unit 19, functions of the washing machine 11 are activated or deactivated as described above for carrying out the washing cycles.

Sulla base di quanto sopra, il PCB 27 e la membrana conduttiva 31, o il PCB 27 e l'elemento sensibile 130, definiscono un gruppo rilevatore 36 della pressione . On the basis of the above, PCB 27 and conductive membrane 31, or PCB 27 and sensing element 130, define a pressure sensing unit 36.

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. In some implementations, the measuring duct 18 can be connected to the cover 25 by means of a connection of the removable type, for example interlocking or threaded, or of the non-removable type, such as gluing or welding. In alternative implementations, the measuring duct 18 can be integrated into the cover 25 and made, for example by molding, in a single body with it.

Generalmente, il materiale dielettrico contenuto nell'interspazio tra le armature dei condensatori dei sensori digitali capacitivi noti è aria. Un interspazio riempito d'aria ha tuttavia il problema dell'insorgenza di umidità al proprio interno in base alle condizioni esterne di temperatura e pressione, nonché di umidità, che possono influenzare lo stato dell'aria stessa. Generally, the dielectric material contained in the space between the plates of the capacitors of the known capacitive digital sensors is air. However, an air-filled interspace has the problem of the onset of humidity inside it based on the external conditions of temperature and pressure, as well as humidity, which can influence the state of the air itself.

Tale umidità, come sopra descritto, può dare origine a deviazioni della misura della pressione effettuata dal sensore digitale di pressione 10 rispetto al valore reale. This humidity, as described above, can give rise to deviations of the pressure measurement carried out by the digital pressure sensor 10 with respect to the real value.

In base a quanto sopra, le figure allegate sono u tilizzate per descrivere forme di realizzazione del sensore digitale di pressione 10 nelle quali l'interspazio I tra la membrana conduttiva 31, 131 e la piastra conduttiva 28 è riempito con un materiale dielettrico M diverso da aria. Based on the above, the attached figures are used to describe embodiments of the digital pressure sensor 10 in which the gap I between the conductive membrane 31, 131 and the conductive plate 28 is filled with a dielectric material M other than air.

In particolare, tale materiale dielettrico M può essere un materiale gassoso, liquido, viscoso o solido, dotato di proprietà dielettriche ed isolanti, nonché idrofugo o idrorepellente, sì da non essere affine all'acqua e non dare origine a umidità all'interno dell'interspazio I, indipendentemente dalle condizioni ambientali esterne ad esso. In particular, this dielectric material M can be a gaseous, liquid, viscous or solid material, endowed with dielectric and insulating properties, as well as water-repellent or water-repellent, so as not to be similar to water and not to give rise to humidity inside the interspace I, regardless of the environmental conditions external to it.

Il materiale dielettrico M può essere un gas inerte, ad esempio idrogeno, anidride carbonica o argon, oppure un fluido oleoso, quale la paraffina od altro olio, oppure un materiale viscoso, una pasta od un solido malleabile quale ad esempio un gel, un grasso, o una mescola viscosa impermeabile, oppure un solido elastico ad elevata comprimibilità quale una gomma, un agglomerato fibroso, o una spugna di materiale non conduttore . The dielectric material M can be an inert gas, for example hydrogen, carbon dioxide or argon, or an oily fluid, such as paraffin or other oil, or a viscous material, a paste or a malleable solid such as a gel, a grease. , or an impermeable viscous blend, or a highly compressible elastic solid such as a rubber, a fibrous agglomerate, or a sponge of non-conductive material.

La densità e l'elasticità del materiale dielettrico M devono essere tali per cui esso si deforma per effetto della flessione della parte centrale 33 della membrana conduttiva 31, 131 senza ostacolarla. The density and elasticity of the dielectric material M must be such that it deforms due to the bending of the central part 33 of the conductive membrane 31, 131 without hindering it.

L'entità della deformazione flessionale della zona centrale 33 della membrana conduttiva 31, 131 dipende, come è noto, dalla comprimibilità del materiale dielettrico M presente nell'interspazio I. The extent of the flexural deformation of the central zone 33 of the conductive membrane 31, 131 depends, as is known, on the compressibility of the dielectric material M present in the interspace I.

Infatti, minore è la resistenza che il materiale dielettrico M 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 fact, the lower the resistance that the dielectric material M opposes to its own compression due to the bending of the central zone 33, the greater the extent of the deformation of the latter, and consequently greater are both the sensitivity and the resolution of the digital pressure sensor. 10.

In forme di realizzazione, descritte con riferimento alle figure 4 e 5, il gruppo rilevatore 36 del sensore digitale di pressione 10 include una o più camere d'espansione 38 comunicanti con l'interspazio I. In embodiments, described with reference to Figures 4 and 5, the detector assembly 36 of the digital pressure sensor 10 includes one or more expansion chambers 38 communicating with the gap I.

Nell'esempio riportato in figura 4, la camera d'espansione 38 può essere unica e posizionata all'interno del coperchio 25, circondando perimetralmente l'interspazio I. In the example shown in Figure 4, the expansion chamber 38 can be single and positioned inside the cover 25, surrounding the interspace I perimeter.

Possono essere altresì previste due o più camere d'espansione 38 poste lateralmente rispetto all'interspazio I, nel coperchio 25. Two or more expansion chambers 38 can also be provided, placed laterally with respect to the space I, in the cover 25.

Nell'esempio riportato in figura 5, la camera d'espansione 38 è unica e posizionata all'interno dell'elemento sensibile 130. In the example shown in Figure 5, the expansion chamber 38 is unique and positioned inside the sensitive element 130.

Ulteriori camere d'espansione 38 possono essere previste, nel caso ciò sia ritenuto necessario, e può essere anche previsto un posizionamento delle stesse diverso da quello riportato in figura. Further expansion chambers 38 can be provided, if this is deemed necessary, and a different positioning of the same from that shown in the figure can also be provided.

Ciascuna camera d'espansione 38 è configurata per permettere l'espansione, la deformazione, o la dilatazione, del materiale dielettrico M in una direzione trasversale od ortogonale rispetto alla direzione di applicazione della pressione P sulla zona centrale 33 della membrana conduttiva 31, 131. Each expansion chamber 38 is configured to allow the expansion, deformation, or expansion of the dielectric material M in a direction transverse or orthogonal with respect to the direction of application of the pressure P on the central zone 33 of the conductive membrane 31, 131.

In questo modo, come indicato con linea tratteggiata in figura 4, si ottiene che la flessione della parte centrale 33 della membrana conduttiva 31 determinata dalla pressione P ha come conseguenza una deformazione elastica laterale del materiale dielettrico M presente nell'interspazio I. Tale deformazione elastica laterale, nell'esempio di figura 4, è libera di verificarsi, senza ostacoli, né vincoli, in quanto almeno una parte periferica del materiale dielettrico M è libera di entrare nella suddetta camera d'espansione 38. In this way, as indicated by the broken line in Figure 4, it is obtained that the bending of the central part 33 of the conductive membrane 31 determined by the pressure P results in a lateral elastic deformation of the dielectric material M present in the interspace I. This elastic deformation side, in the example of figure 4, is free to occur, without obstacles or constraints, since at least a peripheral part of the dielectric material M is free to enter the aforementioned expansion chamber 38.

Ciò consente, di conseguenza, di ottenere una deformazione della suddetta parte centrale 33 pressoché libera ed incondizionata, ossia senza che la massa di materiale dielettrico M ne ostacoli la flessione. Consequently, this allows to obtain an almost free and unconditional deformation of the aforesaid central part 33, ie without the mass of dielectric material M hindering its bending.

Il materiale dielettrico M ha un'elasticità ed una densità tali che gli consentono di seguire l'andamento delle flessioni della parte centrale 33 della membrana conduttiva 31, recuperando di volta in volta qualsiasi deformazione elastica laterale dovuta a tali flessioni. The dielectric material M has an elasticity and a density such that it allows it to follow the trend of the bending of the central part 33 of the conductive membrane 31, recovering from time to time any lateral elastic deformation due to such bending.

Inoltre, quando la pressione P agente sulla membrana conduttiva 31 viene rimossa completamente, il materiale dielettrico M è in grado di riportarsi ad una condizione di riposo iniziale, indeformata. Furthermore, when the pressure P acting on the conductive membrane 31 is completely removed, the dielectric material M is able to return to an initial, undeformed rest condition.

La misura della pressione P, dovuta alla variazione della capacità del condensatore costituito dalla membrana conduttiva 31 e dalla piastra conduttiva 28, risulta dipendere, quindi, solamente dalle caratteristiche fisiche, geometriche e di vincolo della membrana conduttiva 31, ed è indipendente dall'umidità relativa e dalla comprimibilità del materiale dielettrico M. The measurement of the pressure P, due to the variation of the capacitance of the capacitor consisting of the conductive membrane 31 and the conductive plate 28, therefore depends only on the physical, geometric and constraint characteristics of the conductive membrane 31, and is independent of the relative humidity. and the compressibility of the dielectric material M.

La figura 5 è utilizzata per descrivere forme di realizzazione nelle quali il materiale dielettrico M è liquido, o viscoso con viscosità paragonabile a quella di una sostanza oleosa, e la camera d'espansione 38 è comunicante con l'interspazio I in una zona inferiore di quest'ultimo, corrispondente alla zona ove è posto il PCB 27. Figure 5 is used to describe embodiments in which the dielectric material M is liquid, or viscous with viscosity comparable to that of an oily substance, and the expansion chamber 38 is communicating with the gap I in a lower area of the latter, corresponding to the area where PCB 27 is placed.

La comunicazione tra l'interspazio I e la camera d'espansione 38 può essere realizzata mediante un condotto di collegamento 39. The communication between the gap I and the expansion chamber 38 can be achieved by means of a connecting duct 39.

La camera d'espansione 38 è dimensionata in modo da avere un'altezza Hi, misurata a partire dal PCB 27, superiore alla quota H2 di posizionamento della membrana conduttiva 131 rispetto al PCB 27 stesso. The expansion chamber 38 is sized in such a way as to have a height Hi, measured starting from PCB 27, higher than the position H2 of the conductive membrane 131 with respect to the PCB 27 itself.

Quando la membrana conduttiva 131 è a riposo, ossia in condizione indeformata, l'interspazio I è interamente riempito con materiale dielettrico M e nella camera d'espansione 38 è presente una quantità di materiale dielettrico M tale da riempirla parzialmente, fino ad un livello iniziale LI corrispondente alla suddetta quota H2. When the conductive membrane 131 is at rest, i.e. in an undeformed condition, the gap I is entirely filled with dielectric material M and in the expansion chamber 38 there is a quantity of dielectric material M such as to partially fill it, up to an initial level LI corresponding to the aforementioned H2 share.

In questa condizione, secondo il principio dei vasi comunicanti, la parte di camera d'espansione 38 priva di materiale dielettrico M è in equilibrio con la pressione agente sulla membrana conduttiva 131, generalmente la pressione atmosferica. Ciò consente di mantenere imperturbata la membrana conduttiva 131 fino all'applicazione su di essa, da parte della colonna d'acqua, della pressione P. In this condition, according to the principle of communicating vessels, the part of the expansion chamber 38 devoid of dielectric material M is in equilibrium with the pressure acting on the conductive membrane 131, generally the atmospheric pressure. This allows the conductive membrane 131 to be kept undisturbed until pressure P is applied to it by the water column.

Un aumento di quest'ultima spinge il materiale dielettrico M dall'interspazio I verso il canale di collegamento 39, facendolo uscire dall'interspazio I stesso ed entrare nella camera d'espansione 38. All'interno di quest'ultima, il livello del materiale dielettrico si innalza conseguentemente passando dal suddetto livello iniziale Li ad un livello d'equilibrio L2, riportato con linea tratteggiata in figura 5. An increase in the latter pushes the dielectric material M from the gap I towards the connecting channel 39, making it leave the gap I itself and enter the expansion chamber 38. Inside the latter, the level of the material dielectric consequently rises passing from the aforementioned initial level Li to an equilibrium level L2, shown with a dashed line in Figure 5.

Il rilascio, parziale o completo, della pressione P fa rientrare parte del materiale dielettrico M all'interno dell'interspazio I, variando il livello d'equilibrio L2 fino a tornare al livello iniziale Li quando la pressione P è nulla. The partial or complete release of the pressure P causes part of the dielectric material M to re-enter the interspace I, varying the equilibrium level L2 until it returns to the initial level Li when the pressure P is zero.

Ad ogni valore di pressione P corrisponde un livello d'equilibrio L2, e ad ogni variazione di pressione P corrisponde una istantanea variazione di tale livello d'equilibrio L2. Ne consegue che il flusso di materiale dielettrico M dall'interspazio I alla camera d'espansione 38, e viceversa, non influisce sulla misura della stessa pressione P, svincolando tale misura, oltre che dall'umidità, anche dalla comprimibilità del materiale dielettrico M. To each pressure value P corresponds an equilibrium level L2, and to each pressure variation P corresponds an instantaneous variation of this equilibrium level L2. It follows that the flow of dielectric material M from the interspace I to the expansion chamber 38, and vice versa, does not affect the measurement of the pressure P itself, freeing this measurement, in addition to humidity, also from the compressibility of the dielectric material M.

Possono anche essere previste forme di realizzazione, un esempio delle quali è rappresentato schematicamente in figura 6, nelle quali l'una o più camere d'espansione 38 sono parte di un circuito di ricircolo 40 del materiale dielettrico M, qualora questo sia liquido o poco viscoso, ad esempio di consistenza oleosa. Embodiments can also be provided, an example of which is schematically represented in Figure 6, in which the one or more expansion chambers 38 are part of a recirculation circuit 40 of the dielectric material M, if this is liquid or not very viscous, for example oily consistency.

Tale circuito di ricircolo 40 può includere microcondotti 41 che mettono in comunicazione ciascuna camera d'espansione 38 con l'interspazio I, allo scopo di convogliare il materiale dielettrico M fuoriuscente da quest'ultimo per effetto della spinta della pressione P sulla membrana conduttiva 131. Said recirculation circuit 40 can include microducts 41 which put each expansion chamber 38 in communication with the interspace I, in order to convey the dielectric material M emerging from the latter due to the effect of the pressure P on the conductive membrane 131.

Possono essere altresì previsti mezzi di pompaggio 42, collegati a ciascuna camera d'espansione 38 e comandati dall'unità di controllo e comando 19. Questi mezzi di pompaggio 42 sono configurati per reimmettere il materiale dielettrico M nell'interspazio I ad ogni diminuzione della pressione P. Pumping means 42 can also be provided, connected to each expansion chamber 38 and controlled by the control and command unit 19. These pumping means 42 are configured to reintroduce the dielectric material M into the space I at each decrease in pressure. P.

Tali mezzi di pompaggio 42 possono anche essere previsti per effettuare, ciclicamente, il ricircolo completo del materiale dielettrico M, ad esempio prima dell'inizio di un ciclo di lavaggio, in modo da rendere omogenee le caratteristiche del materiale dielettrico M presente all'interno dell'interspazio I. In questo modo si ottiene che tutto il materiale dielettrico M contenuto nell'interspazio I reagisce allo stesso modo alla flessione della zona centrale 33 della membrana conduttiva 131, senza che eventuali disomogeneità determinino reazioni diversificate che potrebbero falsare la misura della pressione P. Such pumping means 42 can also be provided to carry out, cyclically, the complete recirculation of the dielectric material M, for example before the start of a washing cycle, so as to make homogeneous the characteristics of the dielectric material M present inside the 'interspace I. In this way it is obtained that all the dielectric material M contained in the interspace I reacts in the same way to the bending of the central zone 33 of the conductive membrane 131, without any inhomogeneities causing diversified reactions which could distort the measurement of the pressure P .

In particolare, in modo del tutto innovativo rispetto ai sensori utilizzati per la misura di una pressione interna in un elettrodomestico, quale quella di una colonna d'acqua nella lavatrice 11, il sensore digitale di pressione 10 di tipo capacitivo come sopra descritto permette di effettuare una misura di tale pressione in modo indipendente dalle condizioni esterne di pressione, umidità e temperatura, e in particolare permette di mantenere umidità nulla all'interno del proprio gruppo rilevatore 36. In particular, in a completely innovative way with respect to the sensors used for measuring an internal pressure in a household appliance, such as that of a column of water in the washing machine 11, the digital pressure sensor 10 of the capacitive type as described above allows to carry out a measurement of this pressure independently of the external conditions of pressure, humidity and temperature, and in particular it allows to maintain zero humidity inside its own detector unit 36.

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. It is clear that modifications and / or additions of parts can be made to the digital pressure sensor 10 described up to now, without departing from the scope of the present invention.

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. It is also clear that, although the present invention has been described with reference to some specific examples, a person skilled in the art will certainly be able to realize many other equivalent forms of digital pressure sensor, having the characteristics expressed in the claims and therefore all falling within the scope of the 'scope of protection defined by them.

Claims

CLAIMS 1. Digital pressure sensor of capacitive type for detecting at least one pressure (P) in a household appliance (11) by means of a pressure detector unit (36) having a conductive plate (28) of a printed circuit (27) and a conductive membrane (31, 131) provided with a deformable zone (33) due to the effect of said pressure (P), said conductive plate (28) and said conductive membrane (31, 131) being arranged parallel and spaced apart and defining a capacitor with variable capacitance provided with a gap (I) in which a dielectric material (M) is present, the digital pressure sensor being characterized in that said dielectric material (M) is an insulating, water-repellent and water-repellent material.

2. Sensor as in claim 1, characterized in that said dielectric material (M) is selected from a group comprising inert gases, liquids or similar viscous fluids of natural or synthetic origin, solid malleable materials, with a compact or fibrous structure having high elasticity and low density.

3. Sensor as in claim 1 or 2, characterized in that said detector unit (36) comprises one or more expansion chambers (38) communicating with said gap (I) and configured to accommodate a part of the dielectric material (M) pushed out of said gap (I) by the deformation of said conductive membrane (31, 131) due to pressure (P).

4. Sensor as in claim 3, characterized in that said dielectric material (M) is a liquid or an assimilable viscous fluid, and that said one or more expansion chambers (38) communicate with the lower part of said interspace (I ), in correspondence with the printed circuit (27), and have a height (Hi) from the latter greater than a positioning height (H2) of said conductive membrane (131) with respect to said printed circuit (27).

5. Sensor as in claim 4, characterized in that said one or more expansion chambers (38) are configured to contain, when said gap (I) is filled with said dielectric material (M) and said conductive membrane (131) it is in an undeformed condition, dielectric material (M) up to an initial level (L1) corresponding to said position (H2) of positioning of said conductive membrane (131) with respect to said printed circuit (27).

6. Sensor as in one or the other of claims 3 to 5, characterized in that it comprises a recirculation circuit (40) of said dielectric material (M) between the interspace (I) and said one or more chambers expansion (38).

7. Household appliance provided with a digital pressure sensor made according to one or the other of claims 1 to 6.