ITVA20110034A1 - Frigorifero domestico - Google Patents

Description

La presente invenzione riguarda un frigorifero domestico, del tipo comprendente una prima cavità refrigerata ed una seconda cavità atta ad essere raffreddata mediante aria fredda proveniente dalla prima cavità, tra dette due cavità essendo previsto almeno un passaggio per l’aria la cui chiusura e apertura à ̈ comandata da mezzi parzializzatori.

Nei suddetti tipi di frigorifero la prima cavità può essere il normale comparto di refrigerazione (conosciuto anche come comparto “fresh food†), mentre la seconda può essere un vano di conservazione di bottiglie (conosciuto anche come “wine cellar†) la cui temperatura media à ̈ superiore a quella del comparto frigo. Ovviamente à ̈ possibile anche la situazione in cui la prima cavità à ̈ una cella “freezer†, mentre la seconda cavità à ̈ la cella frigo o lo scomparto wine-cellar (in altre parole la prima cavità ha una temperatura media più bassa della temperatura media nella seconda cavità).

Nelle soluzioni note l’apertura/chiusura dei mezzi parzializzatori (noti anche come “damper†) viene attivata elettricamente mediante un sensore di temperatura che segnala all’unità di controllo dell’elettrodomestico il superamento di un valore di soglia predeterminato nella seconda cavità. In tal modo l’unità di controllo invia un segnale al parzializzatore che apre il passaggio dell’aria fra le due cavità (passaggio eventualmente provvisto di una ventola per incrementare il flusso d’aria) in modo tale che la temperatura nella seconda cavità ritorni al di sotto di un valore di soglia predeterminato.

Sebbene un tale funzionamento si sia rivelato sufficientemente affidabile, esso richiede sia l’utilizzo aggiuntivo di un sensore di temperatura nella seconda cavità, sia l’utilizzo di un parzializzatore motorizzato che oltretutto contribuisce ad aumentare l’energia totale consumata dall’elettrodomestico.

Scopo della presente invenzione à ̈ il fornire un frigorifero del tipo sopra specificato che non presenti i suddetti inconvenienti e che risulti di semplice ed economica realizzazione.

Secondo l’invenzione, tale scopo à ̈ raggiunto grazie alle caratteristiche tecniche elencate nelle allegate rivendicazioni.

Secondo l’invenzione, i mezzi parzializzatori comprendono un dispositivo di comando a memoria di forma, preferibilmente contenuto all’interno della seconda cavità, in modo da comandare in modo meccanico e totalmente automatico l’apertura e chiusura del passaggio dell’aria fra le due cavità in relazione alla temperatura esistente nella seconda cavità.

Secondo una forma di attuazione preferita dell’invenzione, i suddetti mezzi parzializzatori comprendono un otturatore a guisa di slitta atto a chiudere il passaggio dell’aria, in cui il dispositivo di comando comprende preferibilmente una coppia di molle di lega a memoria di forma a due vie atte a esercitare una forza di trazione sull’otturatore quando la temperatura supera un valore di soglia predeterminato nella seconda cavità, il ritorno dell’otturatore verso una configurazione chiusa (al raggiungimento della temperatura desiderata nella seconda cavità) essendo comandato da una coppia di molle antagoniste. In ogni caso, qualsiasi tipo di cinematismo venga utilizzato per il dispositivo di comando, à ̈ la temperatura delle molle di lega a memoria di forma, corrispondente preferibilmente alla temperatura media nel secondo vano, ad attivare meccanicamente ed automaticamente il funzionamento del dispositivo di comando.

Secondo un ulteriore forma preferita di attuazione, all’otturatore a guisa di slitta à ̈ vantaggiosamente associata una ventola atta a portarsi gradualmente, allo scorrimento dell’otturatore, verso il passaggio lasciato aperto dall’otturatore stesso per incrementare il flusso d’aria, altrimenti garantito solo da moti convettivi. La ventola può essere attivata quando l’otturatore supera in apertura una certa corsa predeterminata (ad esempio mediante segnale di attivazione di un micro interruttore), oppure quando l’otturatore raggiunge una posizione di fine corsa (passaggio aria completamente aperto) mediante cooperazione tra contatti elettrici mobili portati dall’otturatore e contatti elettrici fissi montati ad esempio in corrispondenza del bordo del passaggio aria.

Secondo un’ulteriore caratteristica dell’invenzione, le molle di lega a memoria di forma (“shape memory alloy†- SMA) sono in posizione tale da non essere investite direttamente dal flusso d’aria fredda, in modo tale da evitare un’oscillazione eccessivamente frequente nell’intorno della temperatura di soglia. E’ anche possibile utilizzare schermi o isolamenti termici per evitare il suddetto inconveniente.

Secondo un’ulteriore forma di attuazione dell’invenzione, le molle di lega a memoria di forma possono essere elettricamente collegate al circuito di controllo e comando dell’elettrodomestico in modo da consentirne un rapido riscaldamento per effetto Joule in modo tale da raggiungere rapidamente la temperatura di transizione (in questo caso più elevata rispetto alla temperatura di transizione nel caso in cui l’intervento delle molle venga comandato dal riscaldamento progressivo dell’aria all’interno della seconda cavità quando l’otturatore à ̈ chiuso).

Ulteriori vantaggi e caratteristiche di un frigorifero secondo l’invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione dettagliata seguente, fornita a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati in cui:

†La figura 1 à ̈ una vista schematica in sezione verticale di un frigorifero secondo l’invenzione; e

†La figura 2 à ̈ una vista secondo la freccia II di un particolare della figura 1.

Con riferimento ai disegni, con 10 à ̈ illustrato nel suo insieme un frigorifero domestico provvisto di una cavità 10a di refrigerazione (“fresh food†), mantenuta ad esempio ad una temperatura tra 1°C e 5°C, ed una cavità 10b ad esempio per bottiglie di vino e/o birra, formaggi etc. (“wine cellar†) mantenuta ad esempio ad una temperatura fra 8°C e 15°C. Nel disegno schematico non sono riportati gli usuali componenti del circuito di refrigerazione (compressore, condensatore, evaporatore), nonché altre eventuali cavità (ad esempio freezer) del frigorifero. In particolare, in figura 1 per semplicità non à ̈ indicato l’evaporatore del circuito refrigerante alloggiato nella cavità di refrigerazione 10a.

Le cavità 10b e 10b sono tra loro divise da una parete intermedia 12 provvista di un’apertura centrale 12a per il passaggio dell’aria. La parete intermedia 12 à ̈ inoltre provvista di una sede ribassata 14, disposta lateralmente all’apertura 12a ed atta a contenere scorrevolmente una prima porzione 16a di un otturatore mobile 16. La seconda porzione 16b dell’otturatore 16 à ̈ costituita da un elemento di chiusura atto a scorrere in una sede ribassata ausiliaria 18 della parete intermedia.

In figura 1 à ̈ illustrata una configurazione chiusa dell’apertura 12a, in cui la seconda porzione 16b dell’otturatore mobile chiude totalmente l’apertura 12a mentre la prima porzione 16a dell’otturatore 16 à ̈ totalmente alloggiata nella sua sede ribassata 14.

Com’à ̈ chiaramente illustrato in figura 2, alla prima porzione 16a dell’otturatore mobile 16 à ̈ associata una ventola assiale 20. Inoltre, detta prima porzione à ̈ provvista di un telaio 21 a cui sono solidali due perni trasversali 22 per comandare il movimento dell’otturatore 16. Tale comando à ̈ realizzato mediante una copia di molle 24 a memoria di forma che, al superamento di una temperatura di soglia predeterminata, vincono la resistenza di una coppia di molle antagoniste 26 e muovono l’otturatore mobile 16 dalla configurazione chiusa illustrata in figure 1 e 2 verso una configurazione aperta (non illustrata) in cui la prima porzione 16a con la relativa ventola 20 à ̈ posta in corrispondenza dell’apertura 12a mentre la seconda porzione 16b à ̈ alloggiata nella sede ribassata 18. Al raggiungimento della temperatura desiderata nella cavità 10b, le molle 24 cessano il loro effetto di trazione e l’otturatore mobile 16 à ̈ richiamato verso la configurazione illustrata nei disegni dalle molle antagoniste 26. In figura 2 si nota come le molle di comando 24 di lega a memoria di forma siano lateralmente scostate rispetto alla ventola 20 in modo da non essere direttamente investite dal flusso di aria fredda proveniente dalla cavità superiore 10a.

Per l’attivazione della ventola, à ̈ previsto un microinterruttore che, al raggiungimento di una predeterminata posizione dell’otturatore 16, ne determina l’accensione. In questo caso la ventola à ̈ collegata al circuito elettrico del frigorifero mediante un cavo elettrico (non illustrato) che segue il movimento dell’otturatore 16.

In alternativa, e secondo la forma di attuazione illustrata in figura 1, il telaio 21 della prima porzione 16a dell’otturatore 16 à ̈ provvisto di contatti elettrici 28 a bassa tensione atti a cooperare, per attivare il funzionamento della ventola 20, con corrispondenti contatti fissi 30 montati su un bordo dell’apertura 12a. In tal modo l’attivazione elettrica della ventola 20 si realizza automaticamente solo quando l’otturatore 16 assume una posizione di fine corsa opposta a quella illustrata in figura 1. Questa forma di attuazione semplifica ulteriormente il circuito dell’elettrodomestico, in quanto non sono più necessari microinterruttori, cavi che collegano il microinterruttore al circuito elettronico di comando o cavi mobili che seguono il movimenti dell’interruttore 16.

Per quanto riguarda il materiale utilizzato per le molle di comando 24 si possono utilizzare leghe metalliche del gruppo NiTi (Nitinol) e leghe di rame. Il tipo di lega e gli elementi metallici (Fe, Cr) eventualmente aggiunti alla lega per modificarne alla temperatura di transizione dipendono dalla temperatura di intervento dell’otturatore 16, e sono comunque noti al tecnico del settore che non deve fare altro che far corrispondere la temperatura di intervento alla temperatura di memoria della lega a memoria di forma. In particolare, saranno preferibilmente usate leghe ad isteresi ridotta, dove con il termine isteresi si definisce la differenza di temperatura tra il valore più caldo in cui la memoria di forma viene attivata, ed il valore di temperatura più freddo, in cui tale memoria viene disattivata. Ad esempio, considerando un isteresi di 4°C, la seconda cavità potrebbe essere raffreddata quando raggiunge una temperatura di 6°C e smettere di essere raffreddata quando arriva a 2°C (valori medi di temperatura).

Inoltre, sebbene nell’esempio di realizzazione sin qui descritto si sia fatto riferimento ad una conformazione a molla degli elementi di comando dell’interruttore, à ̈ possibile utilizzare altre configurazioni, ad esempio mediante lamine bimetalliche o simili.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Frigorifero domestico comprendente una prima cavità refrigerata (10a) ed una seconda cavità (10b) atta ad essere raffreddata mediante aria fredda proveniente dalla prima cavità (10a), tra dette due cavità essendo previsto almeno un passaggio per l’aria (12a) la cui chiusura e apertura à ̈ comandata da mezzi parzializzatori (16), caratterizzato dal fatto che detti mezzi parzializzatori (16) comprendono un dispositivo di comando a memoria di forma (24), preferibilmente comprendente una lega a memoria di forma a isteresi ridotta, più preferibilmente in cui l’isteresi della lega a memoria di forma à ̈ uguale o inferiore a 4°C, atto a comandare detti mezzi parzializzatori (16) verso una configurazione di apertura quando il dispositivo di comando (24) raggiunge una temperatura predeterminata.
2. 2. Frigorifero domestico secondo la rivendicazione 1, in cui detto dispositivo di comando a memoria di forma (24) à ̈ disposto nella seconda cavità (10b).
3. 3. Frigorifero secondo al rivendicazione 2, in cui detti mezzi parzializzatori comprendono un dispositivo a slitta (16) atto a chiudere detto passaggio per l’aria (12a) in una prima configurazione del dispositivo di comando a memoria di forma (24) ed a consentire il passaggio dell’aria in una seconda configurazione del dispositivo di comando a memoria di forma (24).
4. 4. Frigorifero secondo la rivendicazione 3, in cui detto dispositivo di comando a memoria di forma comprende almeno una molla (24) realizzata in una lega a memoria di forma atta a richiamare il dispositivo a slitta (16) verso la configurazione aperta al raggiungimento o superamento della suddetta temperatura predeterminata, il ritorno del dispositivo a slitta (16) verso la configurazione chiusa essendo comandato da almeno una molla antagonista (26).
5. 5. Frigorifero secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui al dispositivo a slitta (16, 16a) à ̈ associata una ventola (20) atta creare un flusso forzato d’aria dalla prima alla seconda cavità.
6. 6. Frigorifero secondo al rivendicazione 5, in cui il dispositivo a slitta (16) presenta primi contatti elettrici (28) atti a cooperare, in una configurazione aperta del dispositivo a slitta (16), con corrispondenti secondi contatti elettrici (30) previsti in corrispondenza del passaggio per l’aria (12a) per comandare elettricamente la ventola (20).
7. 7. Frigorifero secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui sono previsti mezzi di isolamento termico del dispositivo di comando a memoria di forma (24) in modo tale da evitare che esso venga direttamente investito dal flusso d’aria dalla prima alla seconda cavità.
8. 8. Frigorifero domestico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la prima cavità (10a) à ̈ utilizzata per la conservazione di alimenti freschi, ed à ̈ preferibilmente mantenuta ad una temperatura compresa tra 1°C e 5°C.
9. 9. Frigorifero domestico secondo la rivendicazione 8, in cui la seconda cavità (10b) à ̈ predisposta per il contenimento di bottiglie di vino e simili ed à ̈ preferibilmente mantenuta ad una temperatura compresa tra 8°C e 15°C.
10. 10. Frigorifero domestico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo di comando a memoria di forma (24) à ̈ collegato elettricamente ad un circuito di controllo atto ad aumentarne la temperatura almeno alla temperatura predeterminata, detta temperatura predeterminata essendo preferibilmente la massima temperatura raggiungibile all’interno della seconda cavità (12b).