ITRM20110272A1 - Apparecchio frigorifero con circolazione forzata - Google Patents

Description

“Apparecchio frigorifero con circolazione forzata†,

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce ad un apparecchio frigorifero con circolazione forzata.

Tecnica anteriore

Nella maggior parte dei frigoriferi, ad esempio quelli ad uso domestico, si presenta la necessità di conservare prodotti freschi, quali ad esempio verdura, frutta e formaggi. A tale scopo, taluni frigoriferi domestici sono dotati di un vano o una cella di conservazione destinata in tutto o in parte al contenimento di tali prodotti.

La corretta conservazione di questo tipo di prodotti presuppone il mantenimento di una temperatura sostanzialmente costante all’interno della cella e di adeguate condizioni di umidità dell’aria.

Molti frigoriferi di tipo tradizionale non sono provvisti di mezzi che consentono di soddisfare entrambe queste esigenze, e ciò comporta un precoce decadimento delle caratteristiche qualitative ed organolettiche dei prodotti freschi. Eventuali oscillazioni della temperatura nella cella, dovute ad alle pause di funzionamento del compressore ed all’isteresi del relativo termostato, acuiscono il problema.

In alcune soluzioni note il frigorifero à ̈ provvisto di un sistema di circolazione forzata dell’aria all’interno della cella di conservazione. Questo sistema consente di omogeneizzare la temperatura all’interno della cella, ovverosia garantire il mantenimento della temperatura di conservazione impostata in tutte le zone della cella. Tale sistema previene la formazione di brina o ghiaccio sulle pareti delimitanti la cella di conservazione.

Il funzionamento del sistema di ventilazione forzata, tuttavia, va in parte a scapito della conservazione dei prodotti freschi, poiché l’aria in circolazione accelera la disidratazione dei prodotti freschi.

Onde ovviare questo inconveniente sono stati proposte soluzioni volte a controllare l’umidità all’interno della cella di conservazione. Alcuni di questi sistemi si basano su complessi sistemi di controllo, che impongono la presenza di vari sensori, oppure complesse configurazioni di canalizzazioni per il convogliamento dell’aria. Si vedano, ad esempio, EP-A-1 936 302 e EP-A-1 959 215. In altre soluzioni al sistema di circolazione dell’aria à ̈ operativamente abbinato uno specifico dispositivo umidificatore, quale uno spruzzatore o un atomizzatore d’acqua. Soluzioni di questo tipo sono descritte, ad esempio, in GB-A2 459 595 o JP-A-2007 303708.

Queste soluzione note sono di realizzazione generalmente complicata e costosa.

Sommario dell’invenzione

Nei suoi termini generali, la presente invenzione si propone di risolvere gli inconvenienti sopra indicati. In tale ambito, uno scopo dell’invenzione à ̈ quello di realizzare un frigorifero che, in modo semplice ed economico, garantisca il mantenimento di adeguate caratteristiche di temperatura e di umidità all’interno di una cella di conservazione di prodotti freschi, senza causare una significativa disidratazione di questi ultimi. Uno scopo ulteriore della presente invenzione à ̈ quello di indicare un procedimento particolarmente vantaggioso ed efficace per l’umidificazione di una cella di conservazione di prodotto freschi in un frigorifero, particolarmente ma non esclusivamente un frigorifero domestico.

Un altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di indicare un frigorifero di costruzione semplice ed economica dal punto di vista industriale.

Questi ed altri scopi ancora, che risulteranno maggiormente chiari in seguito, sono raggiunti secondo la presente invenzione da un frigorifero avente le caratteristiche della rivendicazione 1 e delle rivendicazioni da essa dipendenti.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori scopi, caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue, effettuata con riferimento ai disegni allegati, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui: - la figura 1 à ̈ una sezione schematica di un frigorifero secondo la presente invenzione;

- le figure 2 e 3 sono viste prospettiche schematiche di un corpo di materia plastica definente una pluralità di pareti di una cella di conservazione del frigorifero di figura 1, con associato un sistema di circolazione forzata di aria all’interno della cella suddetta;

- la figura 4 Ã ̈ una vista prospettica, parziale e schematica, di una porzione del corpo delle figure 2 e 3; - la figura 5 Ã ̈ una vista schematica in pianta del corpo di cella delle figure 2 a 4; e

- le figure 6 e 7 sono una vista prospettica schematica ed una vista in esploso di un accumulatore termico del frigorifero di figura 1.

Descrizione di forme di attuazione preferita dell’invenzione

Il riferimento ad “una forma di attuazione†all’interno di questa descrizione sta ad indicare che una particolare configurazione, struttura, o caratteristica descritta in relazione alla forma di attuazione à ̈ compresa in almeno una forma di attuazione. Quindi, i termini “in una forma di attuazione†e simili, presenti in diverse parti all’interno di questa descrizione, non sono necessariamente tutti riferite alla stessa forma di attuazione. Inoltre, le particolari configurazioni, strutture o caratteristiche possono essere combinate in ogni modo adeguato in una o più forme di attuazione. I riferimenti utilizzati nel seguito sono soltanto per comodità e non definiscono l’ambito di tutela o la portata delle forme di attuazione.

Con particolare riferimento alla figura 1, in essa viene illustrato schematicamente in sezione un generico apparecchio frigorifero ad uso domestico realizzato secondo i dettami della presente invenzione. Il frigorifero, indicato complessivamente con 1, ha un mobile 2, di realizzazione di per sé nota, definente pareti esterne in vista.

Il mobile 2 ha, nella sua parte frontale, due porte, indicate con 3 e 4, anch’esse di tipo convenzionale. All’interno del mobile 2 sono definiti due vani o celle di conservazione, indicate in figura 1 con 5 e 6. Nel seguito, si supponga che la cella di conservazione 5 sia dedicata al contenimento di prodotti freschi, quali frutta, verdura, formaggi.

Si noti che, in figura 1, il frigorifero 1 à ̈ rappresentato con due celle solo a scopo meramente esemplificativo: nella pratica attuazione dell’invenzione, infatti, il frigorifero potrà essere anche un frigorifero mono-vano, oppure a più di due vani, o ancora un frigorifero del tipo “a pozzo†; l’invenzione à ̈ inoltre applicabile anche per la realizzazione di frigoriferi di tipo industriale.

Sempre a scopo meramente esemplificativo, le celle 5 e 6 sono definite da rispettivi corpi di cella o gusci di materiale plastico, dove ciascun corpo definisce integralmente una pluralità di pareti laterali ed una parete posteriore. Nell’esempio sono previsti due corpi, indicati con 7 e 8, ma nella pratica attuazione dell’invenzione, le pareti che delimitano le due celle 5 e 6 possono essere definite da un unico corpo di materiale plastico, il tutto secondo tecnica ampiamente nota nel settore.

Secondo tecnica nota, tra il mobile 2 e ciascun corpo 7 e 8 à ̈ interposto un mezzo termicamente isolante. Nel caso esemplificato, il mezzo isolante à ̈ rappresentato da una schiuma poliuretanica, indicata con 9. In forme di attuazione alternative, il materiale isolante potrebbe essere di altra tipologia, ed eventualmente includere una intercapedine in cui à ̈ formato il vuoto.

Il frigorifero 1 comprende ulteriormente un circuito frigorifero, di tipologia di per sé nota e non descritto qui in dettaglio. Qui basti precisare che tale circuito frigorifero comprende di preferenza almeno un compressore 10, almeno un condensatore 11 ed almeno un evaporatore associato a ciascun vano di conservazione. Nel caso esemplificato, pertanto, sono previsti due evaporatori, indicati con 12 e 13. Il frigorifero comprende inoltre un sistema di controllo, non rappresentato in quanto anch’esso di realizzazione di per sé nota, includente mezzi termostatici per l’impostazione ed il controllo del mantenimento della desiderata temperatura all’interno di ciascuna cella di conservazione 5 e 6.

Nell’esempio non limitativo illustrato, gli evaporatori 12 e 13 sono disposti in stretta prossimità della parete posteriore dei corpi di cella 7 e 8, ovvero la parete che à ̈ generalmente opposta alla relativa porta 3 e 4, particolarmente in contatto termico con la superficie esterna di tale parete posteriore. Si apprezzerà tuttavia che, in attuazioni alternative non rappresentate, gli evaporatori 12 e 13 - che possono essere di qualunque tipologia nota, ad esempio conformati a piastra oppure costituiti da un semplice condotto a serpentino - possono essere associati anche a pareti laterali dei corpi di cella 7 e 8.

Secondo tecnica nota, l’interno di ciascuna cella di conservazione 5 e 6 viene raffreddato mediante il rispettivo evaporatore 12 e 13 che si estende in posizione generalmente parallela alla relativa parete posteriore, in contatto termico con essa.

Alla parete posteriore di almeno una delle due celle 5 e 6 - nell’esempio raffigurato la parete posteriore della cella di conservazione 5 - à ̈ associato in posizione fissa un accumulatore termico, il cui principio di funzionamento à ̈ basato sull’impiego di un materiale noto come “phase change material†. Tale materiale potrebbe essere una soluzione eutettica. Di preferenza, l’accumulatore termico, indicato complessivamente con 14 in figura 1, à ̈ sostanzialmente configurato come un pannello rigido o semirigido.

L’accumulatore 14 à ̈ montato rispetto al corpo di cella 7 in modo da estendersi sostanzialmente parallelo alla sua parete posteriore ed all’evaporatore 12, con una faccia maggiore dell’accumulatore 14 che à ̈ in contatto termico con una superficie della detta parete posteriore, come sarà in seguito spiegato.

Una realizzazione particolarmente vantaggiosa del corpo di cella 7 à ̈ rappresentata in viste assonometriche diverse nelle figure 2 a 4. Tale corpo di cella 7 à ̈ vantaggiosamente formato in un pezzo unico, ad esempio in polistirolo, con tecnologia di termoformatura o iniezione. Come si vede nelle figure 2 e 3, il corpo di cella 7 definisce una flangia frontale 7b, nonché una pluralità di pareti laterali e la suddetta parete posteriore, indicata con 7a. Le pareti laterali comprendono in particolare due fianchi 7c, adiacenti ad una parete di cielo 7d e ad una parete di fondo 7e opposta a quella di cielo 7d.

In una forma di attuazione preferita, il corpo di cella 7 definisce integralmente, in corrispondenza di una sua parete, ad esempio quella posteriore 7a, come mostrato nei disegni, una sede di alloggiamento per l’accumulatore termico 14. Questa sede à ̈ indicata complessivamente con 15 in figura 4.

Secondo una ulteriore caratteristica preferita, il corpo di cella 7 ha una fessura, indicata con 16, per l’introduzione dell’accumulatore 14 nella sua sede 15.

Dalle figure 2 a 4 si nota come, in una forma di attuazione, una porzione assialmente estesa della parete posteriore 7a, che à ̈ sostanzialmente verticale, à ̈ ristretta in larghezza, per definire due pareti laterali opposte della sede 15, una di tali pareti essendo indicata con 15a. Come si intuisce, nella forma di attuazione qui esemplificata, e nella configurazione assemblata, una delle facce maggiori dell’accumulatore termico 14 - qui la sua faccia posteriore - à ̈ in contatto termico con una superficie interna della parete posteriore 7a, con l’accumulatore termico 14 che si estende sostanzialmente in massima parte all’interno dello spazio delimitato dalle pareti del corpo di cella 7, ovvero all’interno della cella di conservazione 5. Nella forma di attuazione esemplificata, pertanto, la parete posteriore 7a del corpo di cella 7 risulta interposta tra l’evaporatore 12 e l’accumulatore 14.

Sempre con riferimento alla forma di attuazione non limitativa illustrata, la sede 15 à ̈ complessivamente aperta frontalmente, in modo tale per cui la faccia maggiore frontale dell’accumulatore 14 si affaccia sostanzialmente verso l’interno dello spazio delimitato dal corpo di cella 7.

Nell’esempio, la struttura a pannello dell’accumulatore 14 comprende una prima ed una seconda lastra, indicate con 14a e 14b nelle figure 6 e 7, ovverosia una lastra frontale ed una lastra posteriore. Tra le due lastre 14a e 14b à ̈ interposto a tenuta almeno un corpo intermedio, indicato con 14c, preferibilmente formato con materiale termoplastico stampato, strutturato per definire almeno parte dei suddetti vasi di contenimento del materiale eutettico.

La cella di conservazione 5 à ̈ provvista di un sistema per la circolazione forzata di aria, includente una canalizzazione per l’aria.

Secondo una caratteristica dell’invenzione, il suddetto sistema di circolazione forzata à ̈ parte di una disposizione concepita per mantenere condizioni di temperatura ed umidità sostanzialmente costanti all’interno della cella di conservazione 5.

Come detto precedentemente, la sede di alloggiamento 15 per l’accumulatore 14 à ̈ aperta frontalmente. In questo modo, la lastra frontale 14a, ovvero una faccia maggiore dell’accumulatore 14, à ̈ direttamente esposta all’interno dello spazio delimitato dalle pareti del corpo di cella 7. In una forma di attuazione, ai fini dell’ottenimento del suddetto sistema di circolazione e umidificazione dell’aria, frontalmente all’accumulatore 14, sul corpo di cella 7 viene montata una parete aggiuntiva.

Questa parete aggiuntiva o controparete à ̈ indicata con 20, ad esempio in figura 2, e fa parte di un sistema per la circolazione forzata di aria, indicato complessivamente con C. Nella condizione assemblata, questa parete aggiuntiva 20 chiude sostanzialmente frontalmente la sede 15 dell’accumulatore 14, il cui fondo à ̈ comunque aperto verso l’interno della cella di conservazione 5, per consentire il passaggio di aria. Come si nota nelle figure 1 e 2, il sistema per la circolazione forzata di aria C comprende una camera 29 alloggiante il ventilatore F in comunicazione di fluido con la cella di conservazione 5 attraverso un’apertura di ingresso 30 (figura 4) praticata nella parete di cielo 7d. Il sistema per la circolazione forzata di aria C comprende inoltre una porzione orizzontale 22b della canalizzazione per l’aria delimitata da due pareti orizzontali 25, 26 e da due pareti verticali 27, 27 ed una porzione verticale 22a della canalizzazione per l’aria delimitata dalla lastra frontale 14a dell’accumulatore termico 14. Il sistema per la circolazione forzata di aria C comprende anche la controparete verticale 20 in modo da mantenere una comunicazione di fluido verso il basso con il resto della cella di conservazione 5. A questo scopo, la controparete verticale 20 ha dimensione verticale inferiore a quella della lastra frontale 14a dell’accumulatore termico 14.

Le pareti verticali 27, 27 della porzione orizzontale 22b della canalizzazione per l’aria hanno vantaggiosamente un andamento divergente per raccordare la camera 29 con la porzione verticale 22a della canalizzazione per l’aria.

La parete orizzontale 25 può essere appoggiata, come mostrato, sull’esterno della parete di cielo 7d del corpo di cella 7.

Entro la camera 29, oppure all’interno della cella di conservazione 5 in corrispondenza dell’apertura 30, à ̈ montato un ventilatore di tipologia in sé nota, ad esempio un ventilatore centrifugo con aspirazione centrale, solo schematizzato in figura 1, dove à ̈ indicato con F.

Nelle condizioni operative del sistema per la circolazione dell’aria C, il suddetto ventilatore F aspira aria dall’interno della cella di conservazione 5 e la forza all’interno della canalizzazione 22b, 22a. L’aria penetra quindi nella camera 29 e percorre il tratto di canalizzazione orizzontale 22b definito tra le pareti orizzontali 25 e 26, per poi scendere nel tratto della canalizzazione verticale 22a, tra la controparete 20 e la lastra frontale 14a dell’accumulatore 14.

Come si vede, quindi, in accordo all’invenzione, almeno una fra le porzioni di canalizzazione 22a, 22b à ̈ delimitata da una parete, ossia la lastra 14a, che appartiene all’accumulatore termico 14.

Secondo una caratteristica dell’invenzione, l’accumulatore termico 14 à ̈ predisposto per mantenere, in condizioni operative del sistema di circolazione forzata dell’aria, la temperatura della parete costituita dalla lastra 14a a valori atti a causare la formazione od il mantenimento su di essa di brina o di ghiaccio.

In tal modo, l’aria forzata che transita nella canalizzazione lambisce la brina o il ghiaccio, caricandosi di umidità, prima di essere reimmessa all’interno della cella di conservazione 5, come schematizzato dalle frecce di figura 1.

Si noti quindi che, a differenza dei frigoriferi noti del tipo “no-frost†, in cui la circolazione forzata dell’aria à ̈ impiegata al fine di prevenire la formazione di condensa, brina o ghiaccio sulle pareti di un vano di conservazione, nel caso della presente invenzione la formazione e/o il mantenimento di brina o ghiaccio à ̈ invece una condizione desiderata, ai fini dell’umidificazione dell’aria.

In questo modo, oltre a garantire il mantenimento di una temperatura sostanzialmente predefinita e ben distribuita all’interno della cella di conservazione 5, viene garantita anche una adeguata umidità, compatibile con la conservazione di alimenti freschi, e questo nonostante la presenza di un sistema di circolazione forzata dell’aria. Nel sistema di circolazione di aria forzata previsto secondo la suddetta forma di attuazione preferita dell’invenzione, la ventilazione à ̈ a bassa intensità. In particolare, il motore del ventilatore F viene azionato ad una velocità molto bassa, indicativamente inferiore di almeno dieci volte a quella normalmente impiegata in sistemi di circolazione di aria forzata all’interno dei frigoriferi secondo la tecnica nota, particolarmente quelli di tipo “no-frost†.

E’ chiaro che numerose varianti sono possibili per la persona esperta del ramo al frigorifero descritto come esempio, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione così come definita dalle rivendicazioni che seguono.

Si apprezzerà ad esempio che la conformazione specifica del sistema di circolazione e umidificazione dell’aria può essere diversa da quella qui esemplificata, fermo restando che almeno un tratto della relativa canalizzazione sarà delimitata da una parete che appartiene a, o che à ̈ in contatto termico con, un accumulatore termico contenente un materiale eutettico.

Nella forma di attuazione in precedenza esemplificata l’accumulatore 14 risulta abbinato alla parete posteriore della cella di conservazione 5, ma si apprezzerà che in forme di attuazione alternative il suddetto accumulatore potrà essere associato ad una o più pareti diverse dalla parete posteriore.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchio frigorifero con circolazione forzata avente almeno una cella di conservazione (5) delimitata da un corpo di cella (7) definente una parete di cielo (7d), una pluralità di pareti laterali (7a, 7c, 7c) adiacenti alla parete di cielo (7d), ed una parete di fondo (7e) opposta alla parete di cielo (7d), ed un sistema per la circolazione forzata di aria (C) all’interno della cella di conservazione (5), includente un ventilatore (F) ed una canalizzazione per l’aria (22a, 22b), caratterizzato dal fatto che il sistema per la circolazione forzata di aria (C) comprende una camera (29) alloggiante il ventilatore (F) in comunicazione di fluido con la cella di conservazione (5) attraverso un’apertura di ingresso (30) praticata nella parete di cielo (7d), una porzione orizzontale (22b) della canalizzazione per l’aria delimitata da due pareti orizzontali (25, 26) e da due pareti verticali (27, 27), una porzione verticale (22a) della canalizzazione per l’aria delimitata da una lastra frontale (14a) di un accumulatore termico (14) situato sul lato interno di almeno una parete laterale (7a, 7c, 7c) del corpo di cella (7) e da una controparete verticale (20) in modo tale da mantenere una comunicazione di fluido verso il basso con la cella di conservazione (5).
2. 2. Apparecchio frigorifero secondo la rivendicazione 1 in cui la camera (29) alloggiante il ventilatore (F) Ã ̈ circolare.
3. 3. Apparecchio frigorifero secondo la rivendicazione 1 in cui le pareti verticali (27, 27) della porzione orizzontale (22b) della canalizzazione per l’aria hanno un andamento divergente per raccordare la camera (29) con la porzione verticale (22a) della canalizzazione per l’aria.
4. 4. Apparecchio frigorifero secondo la rivendicazione 1 in cui la controparete verticale (20) ha dimensione verticale inferiore a quella della lastra frontale (14a) dell’accumulatore termico (14).
5. 5. Apparecchio frigorifero secondo la rivendicazione 1, in cui l’aria forzata che transita nella canalizzazione per l’aria (22a, 22b) lambisce la lastra frontale (14a) coperta di brina e ghiaccio dell’accumulatore termico (14) caricandosi di umidità, prima di essere reimmessa all’interno della cella di conservazione (5).