ITVA20090065A1

ITVA20090065A1 - TEMPERATURE CONTROL IN A MODULAR REFRIGERATED SYSTEM

Info

Publication number: ITVA20090065A1
Application number: IT000065A
Authority: IT
Inventors: Alessandro Boer; Raffaele Paganini; Gaetano Paviglianiti
Original assignee: Whirlpool Co
Priority date: 2009-10-21
Filing date: 2009-10-21
Publication date: 2011-04-22
Also published as: IT1396817B1

Description

Titolo: Controllo di temperatura in un sistema refrigerato modulare. Title: Temperature control in a modular refrigerated system.

Descrizione Description

Forma oggetto della presente invenzione un sistema refrigerato modulare nel quale un modulo aggiuntivo Ã ̈ controllato in temperatura in modo ottimale ed economico. Forma ulteriore oggetto della presente invenzione un metodo per il controllo della temperatura in un modulo aggiuntivo componibile con un modulo principale di raffreddamento di tipo tradizionale. The subject of the present invention is a modular refrigerated system in which an additional module is controlled in temperature in an optimal and economical way. A further object of the present invention is a method for controlling the temperature in an additional modular module with a main cooling module of the traditional type.

Sono noti nellâ€™arte frigoriferi, congelatori e combinazioni dei medesimi, nei quali ciascuna delle cavitÃ raffreddate Ã ̈ regolata in temperatura mediante lâ€™uso di sonde e/o elementi sensibili alle variazioni di temperatura, che forniscono al sistema di controllo un segnale diretto o correlato della temperatura della cavitÃ . La temperatura viene normalmente regolata ad un valore impostabile dallâ€™utente su unâ€™interfaccia, oppure ad un valore predefinito. Refrigerators, freezers and combinations thereof are known in the art, in which each of the cooled cavities is temperature regulated by the use of probes and / or elements sensitive to temperature variations, which provide the control system with a signal direct or correlated temperature of the cavity. The temperature is normally adjusted to a value that can be set by the user on an interface, or to a predefined value.

Questi sistemi noti presentano lo svantaggio di non essere facilmente espandibili o integrabili in architetture raffreddate modulari, quali ad esempio quelle comprendenti mobili di cucine componibili, e di prevedere un elemento sensibile alla temperatura in ciascuna delle cavitÃ raffreddate, caratteristica che aggiunge costi e complessitÃ al sistema. These known systems have the disadvantage of not being easily expandable or integrable in modular cooled architectures, such as for example those comprising modular kitchen furniture, and of providing a temperature-sensitive element in each of the cooled cavities, a feature that adds costs and complexity to the system. .

Sono anche note nellâ€™arte architetture modulari raffreddate mediante un modulo di raffreddamento dellâ€™aria la quale, mediante un sistema di condotti e ventole, Ã ̈ fatta circolare nellâ€™intera architettura. Un esempio di questa architettura Ã ̈ descritta nella domanda US 2003074911. Modular architectures cooled by means of an air cooling module are also known in the art which, by means of a system of ducts and fans, is circulated throughout the entire architecture. An example of this architecture is described in US application 2003074911.

Detti moduli di raffreddamento, facilmente inseribili ed estraibili dallâ€™architettura, necessitano di cablaggi e connessioni con gli elementi attivi presenti in ciascun modulo, quali luci, ventole e sensori, ed in particolare sensori di temperatura per regolare la temperatura in ciascun modulo al valore stabilito. In queste architetture il solo modulo di raffreddamento dellâ€™aria Ã ̈ direttamente connesso alla rete elettrica, mentre gli altri moduli sono connessi ad essa tramite connessioni, preferibilmente in bassa tensione, al modulo di raffreddamento. These cooling modules, which can be easily inserted and removed from the architecture, require wiring and connections with the active elements present in each module, such as lights, fans and sensors, and in particular temperature sensors to adjust the temperature in each module to the value established. In these architectures, only the air cooling module is directly connected to the electrical network, while the other modules are connected to it through connections, preferably in low voltage, to the cooling module.

Secondo i termini delle rivendicazioni principali, gli scopi della presente invenzione sono raggiunti da un sistema refrigerato modulare nel quale il controllo della temperatura di un modulo aggiuntivo Ã ̈ effettuato utilizzando un simulatore della temperatura. According to the terms of the main claims, the purposes of the present invention are achieved by a modular refrigerated system in which the temperature control of an additional module is carried out using a temperature simulator.

Un secondo aspetto della presente invenzione riguarda un metodo per il controllo della temperatura per un modulo aggiuntivo componibile con un modulo principale di raffreddamento di tipo tradizionale, che include una generazione di un segnale stimato di temperatura. A second aspect of the present invention relates to a method for controlling the temperature for an additional modular module with a main cooling module of the traditional type, which includes a generation of an estimated temperature signal.

Un terzo aspetto della presente invenzione riguarda un sistema modulare raffreddato nel quale il modulo di raffreddamento ed il mobile aggiuntivo possono essere regolati in temperatura in modo indipendente attraverso unâ€™unica interfaccia di controllo impostabile. A third aspect of the present invention relates to a cooled modular system in which the cooling module and the additional cabinet can be independently regulated in temperature through a single settable control interface.

In un ulteriore aspetto della presente invenzione, il modulo aggiuntivo del sistema modulare Ã ̈ preferibilmente destinato allo stoccaggio di alimenti e bevande in una gamma di temperature compresa tra 8°C e 15°C e puÃ² essere costituito da un armadio isolato termicamente o da un mobile da cucina, in particolare un mobile di una cucina componibile (â€œbuilt-inâ€ ). In a further aspect of the present invention, the additional module of the modular system is preferably intended for the storage of food and beverages in a range of temperatures between 8 ° C and 15 ° C and can be constituted by a thermally insulated cabinet or by a kitchen furniture, especially a modular kitchen unit (â € œbuilt-inâ €).

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del sistema refrigerato e del metodo secondo lâ€™invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione dettagliata seguente, fornita a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati in cui: Further characteristics and advantages of the refrigerated system and of the method according to the invention will become evident from the following detailed description, provided purely by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings in which:

-la figura 1 mostra un refrigerato modulare raffreddato con un metodo tradizionale di controllo della temperatura (prior art); figure 1 shows a modular refrigerated unit cooled with a traditional method of temperature control (prior art);

-la figura 2 illustrata lo schema del sistema di controllo tradizionale della temperatura per il raffreddamento della struttura di figura 1 (prior art); figure 2 shows the diagram of the traditional temperature control system for cooling the structure of figure 1 (prior art);

-la figura 3 riporta gli andamenti delle temperature regolate secondo lo schema di figura 2 (prior art); - figure 3 shows the trends of the regulated temperatures according to the scheme of figure 2 (prior art);

-la figura 4 illustra lo schema del sistema di controllo della temperatura della struttura di figura 1, modificato secondo lâ€™invenzione; figure 4 illustrates the diagram of the temperature control system of the structure of figure 1, modified according to the invention;

-la figura 5 mostra il modello di scambio del calore preferito per lâ€™ottenimento della stima di temperatura del modulo aggiuntivo secondo lâ€™invenzione, e -figure 5 shows the preferred heat exchange model for obtaining the temperature estimate of the additional module according to the invention, and

-la figura 6 riporta i grafici della stima di temperatura del modulo aggiuntivo secondo lâ€™invenzione. - figure 6 shows the graphs of the temperature estimate of the additional module according to the invention.

Con il termine modulo principale di raffreddamento si intende unâ€™unitÃ di raffreddamento comprendente una sorgente del freddo (Cool) per il raffreddamento a bassa temperatura di una o piÃ¹ cavitÃ adibite alla conservazione degli alimenti. In tale categoria rientrano in special modo frigoriferi e/o congelatori tradizionali per la conservazione dei cibi. The term main cooling module means a cooling unit comprising a source of cold (Cool) for the low temperature cooling of one or more cavities used for food preservation. This category especially includes traditional refrigerators and / or freezers for food preservation.

La temperatura di conservazione degli alimenti Ã ̈ tipicamente inferiore a 5°C per le cavitÃ refrigerate, e inferiore a 0°C, tipicamente intorno a -18°C, per i congelatori. The food storage temperature is typically below 5 ° C for refrigerated cavities, and below 0 ° C, typically around -18 ° C, for freezers.

Con il termine modulo aggiuntivo si intende un qualsiasi modulo posto in collegamento fluido mediante aperture e condotti, con il modulo principale di raffreddamento. Questâ€™ultimo puÃ² essere un mobile provvisto di isolamento termico oppure puÃ² trattarsi di un normale mobile, per esempio un elemento di una cucina componibile. The term additional module means any module placed in fluid connection by means of openings and ducts, with the main cooling module. The latter can be a piece of furniture with thermal insulation or it can be a normal piece of furniture, for example an element of a modular kitchen.

Il mobile aggiuntivo Ã ̈ preferibilmente fornito di unâ€™apertura frontale richiudibile con una porta o da un pannello scorrevole, oppure puÃ² presentare un sistema di mensole e/o cassetti scorrevoli allâ€™interno del mobile nella direzione frontale dellâ€™apertura. The additional cabinet is preferably provided with a front opening that can be closed with a door or a sliding panel, or it can have a system of shelves and / or drawers that slide inside the cabinet in the front opening direction.

A titolo comparativo con quanto noto nellâ€™arte si descrive un esempio di sistema refrigerato modulare, raffreddato mediante un metodo tradizionale di controllo della temperatura, illustrato in fig. 1. Esso comprende un frigorifero tradizionale di tipo â€œcombinatoâ€ , nel quale cioÃ ̈ la cavitÃ superiore Ã ̈ costituita da un comparto frigorifero RC e la cavitÃ inferiore da un comparto congelatore FC. Il frigorifero Ã ̈ affiancato ad un mobile aggiuntivo SM da raffreddare. Il mobile aggiuntivo SM Ã ̈ costituito da un elemento di una cucina componibile (built-in). I due moduli RC e SM sono fluidamente connessi, come di seguito descritto, costituendo unâ€™architettura raffreddata modulare. By way of comparison with what is known in the art, an example of a modular refrigerated system is described, cooled by a traditional method of temperature control, illustrated in fig. 1. It includes a traditional â € œcombinedâ € refrigerator, in which the upper cavity consists of an RC refrigerator compartment and the lower cavity of an FC freezer compartment. The refrigerator is placed side by side with an additional SM cabinet to be cooled. The SM add-on unit consists of an element of a built-in kitchen. The two RC and SM modules are fluidly connected, as described below, forming a modular cooled architecture.

Nella stessa figura Ã ̈ mostrato un esempio preferito di schema di raffreddamento del sistema che include un sistema di circolazione dellâ€™aria realizzabile mediante condotti Cond 1 e Cond 2 termicamente isolati rispetto allâ€™ambiente esterno. Secondo lo schema, un canale di mandata dellâ€™aria Cond1 connette lâ€™interno del modulo di raffreddamento principale RC (il comparto frigorifero) con lâ€™interno della cavitÃ del modulo aggiuntivo. Il collegamento Ã ̈ effettuato collegando il condotto Cond 1 ad una prima apertura dâ€™uscita O1 nella parete del modulo di raffreddamento principale RC, e ad una prima apertura dâ€™ingresso I1 in una parete del modulo aggiuntivo SM. Lâ€™aria raffreddata nel modulo principale puÃ² cosÃ¬ fluire tra i due moduli RC e SM. Il canale di mandata, insieme eventualmente a quello di ricircolo Cond 2, puÃ² essere costituito anche da un semplice raccordo Cond1, preferibilmente rigido, posto tra le due strutture. The same figure shows a preferred example of a system cooling scheme that includes an air circulation system that can be made using Cond 1 and Cond 2 ducts which are thermally insulated from the external environment. According to the diagram, an air delivery channel Cond1 connects the inside of the main cooling module RC (the refrigerator compartment) with the inside of the cavity of the additional module. The connection is made by connecting conduit Cond 1 to a first outlet opening O1 in the wall of the main cooling module RC, and to a first inlet opening I1 in a wall of the additional module SM. The cooled air in the main module can thus flow between the two RC and SM modules. The delivery channel, together with the recirculation channel Cond 2, can also consist of a simple Cond1 connection, preferably rigid, placed between the two structures.

Preferibilmente, la prima apertura dâ€™uscita O1 nel modulo di raffreddamento principale RC Ã ̈ posizionata su una delle pareti laterali del comparto e nella zona inferiore del modulo principale, mentre la prima apertura dâ€™ingresso nel modulo aggiuntivo I1 Ã ̈ posizionata nella zona inferiore del modulo, secondo quanto illustrato nella figura. Preferably, the first outlet opening O1 in the main cooling module RC is positioned on one of the side walls of the compartment and in the lower area of the main module, while the first inlet opening in the additional module I1 is positioned in the lower area of the module, as shown in the figure.

In maniera simile, un eventuale canale di ricircolo Cond 2 dellâ€™aria connette i due moduli RC e SM in un circuito chiuso, preferibilmente prelevando lâ€™aria dalla porzione superiore del modulo addizionale SM e immettendolo nella porzione superiore del modulo principale RC. Similarly, an eventual air recirculation channel Cond 2 connects the two RC and SM modules in a closed circuit, preferably taking the air from the upper portion of the additional SM module and introducing it into the upper portion of the RC main module.

Almeno un ventilatore Fan Ã ̈ posizionato in uno dei canali e/o nel modulo aggiuntivo per forzare il flusso dâ€™aria fresca, quando richiesto, dal modulo di raffreddamento principale RC alla cavitÃ del modulo aggiuntivo SM. At least one Fan is placed in one of the ducts and / or in the add-on module to force the flow of fresh air, when required, from the RC main cooling module to the cavity of the add-on SM module.

Altri schemi di circolazione dellâ€™aria sono applicabili per il medesimo scopo nello schema di raffreddamento, prevedendo ulteriori aperture e canali nei due moduli. In maniera simile, altri tipi di frigorifero, freezer o combinazioni degli stessi sono utilizzabili come modulo di raffreddamento principale. Other air circulation schemes are applicable for the same purpose in the cooling scheme, providing additional openings and channels in the two modules. Similarly, other types of refrigerators, freezers or combinations thereof can be used as the main cooling module.

In figura 2 Ã ̈ illustrato lo schema del sistema tradizionale di controllo della temperatura per il raffreddamento della struttura modulare di figura 1, in cui ciascun modulo o compartimento FC, RC, SM Ã ̈ dotato di un proprio sensore di temperatura FC Temp sensor, RC Temp sensor, SM Temp sensor. Figure 2 shows the diagram of the traditional temperature control system for cooling the modular structure of figure 1, in which each module or compartment FC, RC, SM is equipped with its own temperature sensor FC Temp sensor, RC Temp sensor, SM Temp sensor.

Secondo lo stesso schema, la temperatura del frigorifero, del congelatore e della cavitÃ del modulo aggiuntivo sono regolate variando la capacitÃ di raffreddamento del sistema sulla base della differenza tra la temperatura preimpostata, o impostata dall'utente sulla interfaccia-utente, e l'effettiva temperatura misurata dai sensori nelle cavitÃ . According to the same scheme, the temperature of the refrigerator, the freezer and the cavity of the additional module are regulated by varying the cooling capacity of the system on the basis of the difference between the preset temperature, or set by the user on the user-interface, and the actual temperature measured by the sensors in the cavities.

In particolare, la struttura di controllo tipicamente utilizzata per regolare le temperature delle cavitÃ dei modulo principale RC e del modulo FC include un controllore PID (Proporzionale-Integrale-Derivativo) la cui uscita Ã ̈ il segnale di controllo Cool_CTRL della sorgente del freddo Cool. Tale segnale puÃ² essere uno stato di funzionamento â€œON/OFFâ€ nel caso di compressori a numero fisso di giri, o un comando di velocitÃ â€œVâ€ nel caso di compressori a numero di giri variabili, che Ã ̈ definito o calcolato sulla base della differenza (â€œErrorâ€ ) tra i valori di temperatura pre-impostati o impostati dallâ€™utilizzatore (â€œSet Temperaturesâ€ ) e le temperature rilevate allâ€™interno dei comparti. Allo stesso modo il controllo di temperatura del modulo aggiuntivo SM Ã ̈ realizzato da un regolatore PID sulla base della differenza tra il valore di temperatura pre-impostato o impostato dallâ€™utilizzatore e il valore di temperatura rilevato dal sensore di temperatura. Nel modulo aggiuntivo SM il controllo di temperatura Ã ̈ attuato mediante il segnale dâ€™attivazione Fan_CTRL della ventola Fan, che muove lâ€™aria fredda dalla cavitÃ raffreddata a quella addizionale attraverso il condotto che collega i due moduli, riducendone la temperatura. Una classica logica di controllo per il funzionamento della ventola Ã ̈, similmente per il compressore, la generazione di un segnale di pilotaggio del Fan, Fan_CTRL che puÃ² essere di tipo ON-OFF (a isteresi), o un segnale di controllo del numero di giri della ventola stessa. Il segnale di controllo della ventola Ã ̈ generato in uscita al controllore di temperatura del modulo aggiuntivo. In particular, the control structure typically used to regulate the temperatures of the cavities of the main RC module and of the FC module includes a PID controller (Proportional-Integral-Derivative) whose output is the control signal Cool_CTRL of the source of the cooling Cool. This signal can be an operating status â € œON / OFFâ € in the case of compressors with a fixed number of revolutions, or a speed command â € œVâ € in the case of compressors with variable number of revolutions, which is defined or calculated on the based on the difference (â € œErrorâ €) between the temperature values pre-set or set by the user (â € œSet Temperaturesâ €) and the temperatures detected inside the compartments. In the same way, the temperature control of the additional SM module is carried out by a PID regulator on the basis of the difference between the temperature value pre-set or set by the user and the temperature value detected by the temperature sensor. In the additional SM module, the temperature control is implemented by means of the activation signal Fan_CTRL of the Fan fan, which moves the cold air from the cooled cavity to the additional one through the duct connecting the two modules, reducing the temperature. A classic control logic for fan operation is, similarly for the compressor, the generation of a Fan driving signal, Fan_CTRL which can be of the ON-OFF type (hysteresis), or a control signal for the number of revolutions of the fan itself. The fan control signal is generated at the output to the temperature controller of the additional module.

Con specifico riferimento alla figura 2, tutti i moduli di controllo sono stati logicamente raggruppati nel blocco â€œREF System temperature controlâ€ , pur potendo rimaner tra loro operativamente e fisicamente indipendenti. Nello stesso schema sono indicate con Tp_RC, Tp_FC, TP_SM rispettivamente la temperatura misurata dalla sonda nel comparto frigorifero, la temperatura misurata dalla sonda nel comparto congelatore e la temperatura misurata dalla sonda nel comparto nel modulo aggiuntivo. Sono invece indicate con T_RC, T_FC, T_SM le temperature pre-impostate o impostate dallâ€™utente sull'interfaccia del dispositivo di raffreddamento per i tre moduli. With specific reference to figure 2, all the control modules have been logically grouped in the â € œREF System temperature controlâ € block, although they can remain operationally and physically independent from each other. The same diagram indicates with Tp_RC, Tp_FC, TP_SM respectively the temperature measured by the probe in the refrigerator compartment, the temperature measured by the probe in the freezer compartment and the temperature measured by the probe in the compartment in the additional module. Instead, T_RC, T_FC, T_SM are the pre-set temperatures or temperatures set by the user on the interface of the cooling device for the three modules.

Le differenze tra le temperature impostate e le temperature rilevate dalle sonde sono rispettivamente indicate con Err_RC nel caso del frigorifero, Err_FC nel caso del congelatore e Err_SM nel caso del modulo aggiuntivo. In fig. 3 sono mostrati gli andamenti delle temperature di cavitÃ del modulo principale e di quello aggiuntivo, regolate ai valore impostati. Le temperature misurate dai sensori di tipo NTC, sono temperature reali. In figura sono riportati i seguenti segnali: The differences between the set temperatures and the temperatures detected by the probes are respectively indicated with Err_RC in the case of the refrigerator, Err_FC in the case of the freezer and Err_SM in the case of the additional module. In fig. 3 shows the trends of the cavity temperatures of the main and additional modules, adjusted to the set values. The temperatures measured by the NTC sensors are real temperatures. The figure shows the following signals:

NTC_RC: Segnale di temperatura del sensore NTC posto nella cavitÃ del modulo principale RC (il comparto frigorifero); NTC_RC: Temperature signal of the NTC sensor placed in the cavity of the main RC module (the refrigerator compartment);

RC_Target: Temperatura impostata per la cavitÃ del modulo principale; RC_Target: Temperature set for the cavity of the main module;

NTC_FZ Segnale di temperatura del sensore NTC posto nella cavitÃ del comparto freezer FC; NTC_FZ Temperature signal of the NTC sensor placed in the cavity of the FC freezer compartment;

FC_Target: Temperatura impostata per la cavitÃ del comparto freezer FC; NTC_SM: Segnale di temperatura del sensore NTC posto nella cavitÃ del modulo aggiuntivo SM; FC_Target: Temperature set for the cavity of the FC freezer compartment; NTC_SM: Temperature signal of the NTC sensor placed in the cavity of the additional SM module;

SM_Target: Temperatura impostata per la cavitÃ del modulo aggiuntivo SM; RC_Pack: Temperatura misurata per il â€œcarico normativoâ€ posto nel comparto frigorifero; SM_Target: Temperature set for the cavity of the SM add-on module; RC_Pack: Temperature measured for the â € œregulatory loadâ € placed in the refrigerator compartment;

FC_Pack: Temperatura misurata per il â€œcarico normativoâ€ posto nel comparto freezer; FC_Pack: Temperature measured for the â € œregulatory chargeâ € placed in the freezer compartment;

SM_Pack: Temperatura misurata per il â€œcarico normativoâ€ posto nel modulo aggiuntivo; SM_Pack: Temperature measured for the â € œregulatory loadâ € placed in the additional module;

In figura 4 Ã ̈ illustrato lo schema di controllo tradizionale di figura 2 modificato secondo lâ€™invenzione, introducendo uno stimatore della temperatura nello schema del sistema di controllo sistema modulare refrigerato. In particolare, lo stimatore di temperatura indicato con Estimator nei disegni sostituisce il sensore di temperatura nel modulo addizionale SM Temp Sensor fornendo una stima di temperatura TSM .Figure 4 illustrates the traditional control scheme of figure 2 modified according to the invention, by introducing a temperature estimator in the control system scheme of the refrigerated modular system. In particular, the temperature estimator indicated with Estimator in the drawings replaces the temperature sensor in the additional module SM Temp Sensor providing a TSM temperature estimate.

Si sottolinea che per gli scopi della presente invenzione Ã ̈ sufficiente che vi sia almeno un modulo principale di raffreddamento, sia esso costituito da unâ€™unitÃ frigorifera, di congelamento o una qualunque combinazione equivalente. Particolarmente efficace agli scopi dellâ€™invenzione Ã ̈ lâ€™impiego di un comparto frigorifero come modulo principale al fine di ottenere un comparto â€œcantinaâ€ allâ€™interno del modulo addizionale. Nellâ€™esempio illustrato, solo il comparto frigorifero del modulo â€œcombinatoâ€ Ã ̈ utilizzato come modulo refrigerato principale dellâ€™architettura, mentre il comparto congelatore, seppur rappresentato, costituisce un ulteriore miglioramento dellâ€™architettura modulare essenziale, che puÃ² essere ulteriormente migliorata. It is emphasized that for the purposes of the present invention it is sufficient that there is at least one main cooling module, whether it consists of a refrigerating unit, a freezing unit or any equivalent combination. Particularly effective for the purposes of the invention is the use of a refrigerator compartment as the main module in order to obtain a â € œcellarâ € compartment inside the additional module. In the example illustrated, only the refrigerator compartment of the â € œcombinedâ € module is used as the main refrigerated module of the architecture, while the freezer compartment, albeit represented, constitutes a further improvement of the essential modular architecture, which can be further improved.

Inoltre il sistema di raffreddamento del modulo principale, che genera il freddo nella sorgente (Cool), puÃ² essere di tipo tradizionale realizzato tramite lâ€™espansione di gas, oppure puÃ² essere realizzato tramite celle di Peltier, mediante refrigerazione magnetica o mediante una qualunque altra tecnologia di refrigerazione. In addition, the cooling system of the main module, which generates the cold in the source (Cool), can be of the traditional type created by means of gas expansion, or it can be created by means of Peltier cells, by magnetic refrigeration or by any other refrigeration technology.

Sia per il modulo refrigerato principale dellâ€™architettura, sia per il comparto freezer (se presente), sia per il modulo aggiuntivo Ã ̈ possibile impostare una temperatura desiderata, attraverso le rispettive interfaccia utente, disposte in una qualunque posizione accessibile della struttura. In una forma dâ€™attuazione preferita le interfacce sono integrate in un unico dispositivo, posizionato ad esempio sulla porta del modulo principale. Both for the main refrigerated module of the architecture, for the freezer compartment (if present), and for the additional module, it is possible to set a desired temperature, through the respective user interfaces, arranged in any accessible position of the structure. In a preferred embodiment, the interfaces are integrated in a single device, positioned for example on the door of the main module.

Secondo lâ€™invenzione il dispositivo stimatore Estimator fornisce un valorestimato della misura della temperatura T<Ë†>SM della cavitÃ del moduloaggiuntivo SM. In questo modo il circuito di controllo per la temperatura della cavitÃ del modulo aggiuntivo Ã ̈ ancora un sistema di controllo ad anello chiuso che agisce sulla base della differenza tra la temperatura preimpostata, o impostata dallâ€™utente, e la temperatura stimata. In maniera nota, lo stimatore puÃ² essere implementato facendo eseguire dei calcoli allâ€™unita di calcolo del sistema. According to the invention, the Estimator device provides an estimated value of the measurement of the temperature T <Ë †> SM of the cavity of the additional module SM. In this way, the control circuit for the temperature of the cavity of the additional module is still a closed-loop control system that acts on the basis of the difference between the pre-set temperature, or set by the user, and the estimated temperature. In a known way, the estimator can be implemented by having the calculation unit of the system perform some calculations.

Un possibile modo per realizzare uno stimatore che fornisca una stima della temperatura dellâ€™aria all'interno della cavitÃ aggiuntiva Ã ̈ quello di implementare lâ€™esecuzione di un calcolo matematico che si basa sul modello dello scambio di calore del flusso dell'aria raffreddata nel modulo principale (il comparto frigorifero) che entra nel modulo aggiuntivo. La stima della temperatura Ã ̈ preferibilmente calcolata sulla base di informazioni relative allo stato del compressore, allo stato di funzionamento della ventola che fa fluire lâ€™aria fredda tra i due moduli e sulla base della temperatura TpRCmisurata nella cavitÃ del modulo principale RC con lâ€™unico sensore di temperatura RC Temp Sensor, che risulta necessario per i fini dellâ€™invenzione. Una delle possibili scelte applicabili nella definizione del modello di scambio Ã ̈ quella di considerare la presenza almeno nel modulo aggiuntivo, di un carico termico standard (secondo la normativa ISO/FDIS15502, ISO/TC86/SC5). A possible way to create an estimator that provides an estimate of the air temperature inside the additional cavity is to implement a mathematical calculation based on the heat exchange model of the air flow. cooled in the main module (the refrigerator compartment) which enters the additional module. The temperature estimate is preferably calculated on the basis of information relating to the state of the compressor, the operating state of the fan that makes the cold air flow between the two modules and on the basis of the TpRC temperature measured in the cavity of the main RC module with the Unique RC Temp Sensor, which is necessary for the purposes of the invention. One of the possible choices applicable in the definition of the exchange model is to consider the presence at least in the additional module, of a standard thermal load (according to ISO / FDIS15502, ISO / TC86 / SC5).

Ai fini del calcolo della stima della temperatura di cavitÃ del moduloaggiuntivo T<Ë†>SM Ã ̈ possibile rappresentare il processo di scambio di calore Qtra la cavitÃ del modulo principale RC, il comparto frigorifero, e la cavitÃ del modulo aggiuntivo SM con le seguenti equazioni differenziali, il cui modello termico equivalente Ã ̈ illustrato in figura 5 e per le quali: For the purpose of calculating the estimate of the cavity temperature of the add-on module T <Ë †> SM it is possible to represent the heat exchange process Q between the cavity of the main RC module, the refrigerator compartment, and the cavity of the additional module SM with the following differential equations, whose equivalent thermal model is illustrated in figure 5 and for which:

1 , 1 e 1 sono le resistenze termiche che dallâ€™isolamento termico dei Ïƒ 1 Ïƒ 2 Ïƒ 3 1, 1 and 1 are the thermal resistances that from the thermal insulation of the Ïƒ 1 Ïƒ 2 Ïƒ 3

moduli (tipologie di materiali, e tecnologie di isolamento); modules (types of materials, and insulation technologies);

CSM _ colde CSM, sono le capacitÃ termiche nel lato inferiore e superiore del modulo aggiuntivo; CSM _ colde CSM, are the thermal capacities in the lower and upper side of the additional module;

TSM _ coldÃ© la temperatura stimata nella parte inferiore (tipicamente la piÃ¹ fredda) del modulo aggiuntivo SM; TSM _ coldÃ © the estimated temperature at the bottom (typically the coldest) of the SM add-on module;

Q 1 , Q 2 e Q 3 sono gli scambi di calore rispettivamente tra le zone a temperature Tp RC e TSM _ cold , TSM _ cold e T<Ë†>SM , T<Ë†>SM e Tp RC .Q 1, Q 2 and Q 3 are the heat exchanges between the temperature zones Tp RC and TSM _ cold, TSM _ cold and T <Ë †> SM, T <Ë †> SM and Tp RC respectively.

Ã ̄ 1 ̄ 1

Tp Tp

Ã ̄ RC âˆ’TSM _ cold = Q & Ã ̄ RC âˆ’TSM _ cold = Q &

Ïƒ 1 Ïƒ 1

1 1

Ã ̄ TO

Ã ̄T Ã ̄T

Ã ̄ SM _cold âˆ’T Ë† 1 Ã ̄ SM _cold âˆ’T Ë † 1

SM = Q & SM = Q &

Ïƒ 2 Ïƒ 2

2 2

Ã ̄ TO

Ã ̄ 1 ̄ 1

ÃT Ë†SM âˆ’Tp RC = Q & ÃT Ë † SM âˆ’Tp RC = Q &

Ïƒ 3 Ïƒ 3

Ã ̄ 3 It is 3

Ã ̄ & Q & Ã ̄ & Q &

Ã ̄T& Q1 âˆ’ 2 Ã ̄T & Q1 âˆ ’2

SM _ cold = SM _ cold =

Ã ̄ CSM _ cold It is CSM _ cold

Ã ̄ & & TO & &

Ã ̄ &TË† Q Ã ̄ & TË † Q

= 2 âˆ’ Q 3 = 2 âˆ ’Q 3

Ã ̄ SM It's SM

Ã® C SM Ã® C SM

I parametri Ïƒ1,Ïƒ2,Ïƒ3,CSM _ cold, CSM, sono fortemente dipendenti dallo stato degli attuatori (il compressore e/o ventilatore) e sono stati definiti mediante lâ€™applicazione della tecnica di ottimizzazione dei minimi quadrati, sulla base di valutazioni sperimentali dei processi di scambio di calore nel sistema, in relazione al modello del circuito termico equivalente di figura 5. Al fine di migliorare ulteriormente la stima della temperatura della cavitÃ nel modulo aggiuntivo, il modello matematico dello scambio di calore puÃ² essere ulteriormente perfezionato in modo da tener conto degli effetti della temperatura nella cavitÃ o di ulteriori effetti secondari. Inoltre, per fornire una stima della temperatura della cavitÃ del modulo aggiunto, diversi modelli di calcolo possono essere utilizzati in sostituzione di quello proposto. Ad esempio, possono essere implementati stimatori noti che utilizzano un modello di regressione lineare o non-lineare, modelli che utilizzano come ingresso lo stato del compressore e/o lo stato di funzionamento della ventola e/o le misure di temperatura dellâ€™evaporatore posto nella cavitÃ del frigorifero e/o del congelatore del modulo principale. The parameters Ïƒ1, Ïƒ2, Ïƒ3, CSM _ cold, CSM, are strongly dependent on the state of the actuators (the compressor and / or fan) and have been defined by applying the least squares optimization technique, based on evaluations of the heat exchange processes in the system, in relation to the model of the equivalent thermal circuit of figure 5. In order to further improve the estimate of the cavity temperature in the additional module, the mathematical model of the heat exchange can be further refined in a way to take into account the effects of temperature in the cavity or other secondary effects. Furthermore, to provide an estimate of the cavity temperature of the added module, different calculation models can be used instead of the one proposed. For example, known estimators can be implemented that use a linear or non-linear regression model, models that use as input the state of the compressor and / or the operating state of the fan and / or the temperature measurements of the evaporator placed in the refrigerator and / or freezer cavity of the main module.

In figura 6, dove sono riportati i grafici di un test, si puÃ² constatare l'efficacia dellâ€™invenzione. I segnali illustrati sono gli stessi di figura 3 con lâ€™aggiunta di: In figure 6, where the graphs of a test are reported, the effectiveness of the invention can be seen. The illustrated signals are the same as in figure 3 with the addition of:

NTC_SM Estimate: il valore di temperatura stimato del modulo aggiuntivo AVG(NTC_SM Estimate): il valore mediato di NTC_SM Estimate, ricavato a partire da un numero di campioni precedentemente memorizzati, nellâ€™esempio 3. NTC_SM Estimate: the estimated temperature value of the AVG add-on module (NTC_SM Estimate): the mediated value of the NTC_SM Estimate, obtained from a number of previously stored samples, in example 3.

Dai grafici, lâ€™andamento della stima della temperatura della cavitÃ del modulo aggiuntivo NTC_SM Estimate secondo lâ€™invenzione, risulta molto vicino alla temperatura effettivamente misurata nella stessa cavitÃ mediante un sistema di acquisizione della temperatura. From the graphs, the trend of the estimate of the cavity temperature of the additional module NTC_SM Estimate according to the invention, is very close to the temperature actually measured in the same cavity by means of a temperature acquisition system.

Lo scostamento tra il valore di temperatura impostato e il valore raggiunto Ã ̈ conseguenza del fatto che la stima di temperatura della cavitÃ del modulo aggiuntivo Ã ̈ vicina alla temperatura della cavitÃ che, come dato di fatto, Ã ̈ piÃ¹ rappresentativa della temperatura dei cibi. The deviation between the set temperature value and the value reached is a consequence of the fact that the temperature estimate of the cavity of the additional module is close to the temperature of the cavity which, as a matter of fact, is more representative of the food temperature.

Il metodo secondo lâ€™invenzione puÃ² essere configurato in modo tale da regolare la temperatura del cibo anzichÃ© di quella della cavitÃ , simulando il comportamento termico del cibo. In questi casi lo stimatore Ã ̈ preferibilmente configurato in maniera tale da stimare non il valore di una sonda di temperatura, la temperatura della cavitÃ , ma quella del cibo e delle bevande eventualmente inserite. The method according to the invention can be configured in such a way as to regulate the temperature of the food instead of that of the cavity, simulating the thermal behavior of the food. In these cases, the estimator is preferably configured in such a way as to estimate not the value of a temperature probe, the temperature of the cavity, but that of the food and any drinks inserted.

Secondo lâ€™invenzione, il metodo di regolazione della temperatura allâ€™interno del modulo aggiuntivo prevede una fase di stima della temperatura della cavitÃ aggiuntiva. Detta stima Ã ̈ preferibilmente calcolata sulla base di un modello matematico sullo scambio di calore tra il modulo di raffreddamento principale e il modulo aggiuntivo. According to the invention, the method of regulating the temperature inside the additional module provides for a step of estimating the temperature of the additional cavity. This estimate is preferably calculated on the basis of a mathematical model of the heat exchange between the main cooling module and the additional module.

Preferibilmente, detto modello dello scambio per il calcolo della stima ditemperatura allâ€™interno del modulo aggiuntivo T<Ë†>SM ha in ingresso leinformazioni relative allo stato del compressore, allo stato di funzionamento della ventola che fa fluire lâ€™aria fredda tra i due moduli e la temperatura misurata nella cavitÃ del modulo principale TpRC. Preferably, said exchange model for calculating the temperature estimate inside the additional module T <Ë †> SM has at its input the information relating to the state of the compressor, to the operating state of the fan that makes the cold air flow between the two modules and the temperature measured in the cavity of the TpRC main module.

Preferibilmente il valore stimato di temperatura Ã ̈ quello ricavato mediante lâ€™applicazione del modello di scambio del calore descritto in figura 5. Preferably, the estimated temperature value is that obtained by applying the heat exchange model described in figure 5.

Secondo lâ€™invenzione, il controllo di temperatura della cavitÃ di un modulo aggiuntivo connesso in maniera modulare ad unâ€™architettura raffreddata, Ã ̈ realizzato in modo ottimale senza lâ€™utilizzo di ulteriori sensori di temperatura. According to the invention, the temperature control of the cavity of an additional module connected in a modular way to a cooled architecture, is achieved in an optimal way without the use of additional temperature sensors.

La mancanza di sensori di temperatura nel modulo aggiuntivo riduce la complessitÃ del sistema refrigerato, del controllo elettronico a cui il sensore Ã ̈ connesso, la complessitÃ della fabbricazione ed installazione del sistema e la conseguente significativa riduzione del suo costo complessivo. The lack of temperature sensors in the additional module reduces the complexity of the refrigerated system, of the electronic control to which the sensor is connected, the complexity of manufacturing and installation of the system and the consequent significant reduction of its overall cost.

Inoltre, lâ€™assenza del sensore permette un migliore utilizzo dello spazio allâ€™interno del modulo dentro il quale, secondo lâ€™arte nota, il sensore era precedentemente posizionato. Lâ€™installazione del modulo aggiuntivo puÃ² essere quindi realizzata da personale non specializzato , ad esempio dagli stessi installatori dei mobili di cucina. Furthermore, the absence of the sensor allows a better use of the space inside the module inside which, according to the known art, the sensor was previously positioned. The installation of the additional module can therefore be carried out by unskilled personnel, for example by the installers of the kitchen furniture themselves.

Un ulteriore risparmio Ã ̈ associato alla possibilitÃ di avere unâ€™interfaccia utente ed un modulo di controllo comune per tutti i moduli refrigerati. Inoltre, secondo lâ€™invenzione Ã ̈ facilmente modificabile un frigorifero o un freezer tradizionale, in particolare di tipo â€œventilatoâ€ , per raffreddare un mobile adiacente, inseriti ad esempio in una cucina componibile. A further saving is associated with the possibility of having a user interface and a common control module for all refrigerated modules. Furthermore, according to the invention, a traditional refrigerator or freezer can be easily modified, in particular the â € œventilatedâ € type, to cool an adjacent piece of furniture, inserted for example in a modular kitchen.

Particolarmente efficace Ã ̈ il risultato che si ottiene applicando la presente invenzione per creare un modulo aggiuntivo in una cucina componibile avente anche la zona â€œcantinaâ€ , per la conservazione degli alimenti o delle bevande. Particularly effective is the result obtained by applying the present invention to create an additional module in a modular kitchen which also has the â € œcellarâ € area, for storing food or drinks.

Claims

Claims 1. Modular refrigeration system comprising a first cavity (RC), a second cavity (SM) able to be placed in fluid connection with said first cavity through a conduit (Cond 1), a source of cold (Cool) designed to cool said first cavity (RC), a fan (Fan) designed to force the circulation of air from the first cavity (RC) to the second cavity (SM) through the duct (Cond 1) , a temperature control system (100) comprising a sensor (RC Temp Sensor) able to generate a first signal (Tp_RC) correlated to the temperature in said first cavity (RC), a cold source regulator (Cool) having at least the difference between a first predetermined value (T_RC) as input and a first signal (Tp RC) correlated to the temperature in said first cavity (RC), and at the output a first control signal (Cool_CTRL) of the cold source (Cool), characterized in that the temperature control system (100) further comprises, an estimator (Estimator) of the temperature of the second cavity (SM) able to generate an estimated signal (T <Ë †> SM) of the temperature in the second cavity (SM) and a a fan regulator having at its input at least the difference between a second predetermined value (T_SM) and an estimated signal (T <Ë †> SM) of the temperature of the second cavity (SM) and at its output a second regulation signal (Fan_CTRL) for fan adjustment (Fan). 2. Modular refrigeration system according to claim 1 in which the estimator (Estimator) of the temperature of the second cavity (SM) has at least the first control signal (Cool_CTRL) of the cold source (Cool), the first signal (Tp_RC) correlated to the temperature in said first cavity (RC), the second control signal (Fan_CTRL) of the fan, and at the output the estimated signal (T <Ë †> SM) of the temperature in the second cavity (SM). 3. Modular refrigeration system according to any one of the preceding claims in which the cold source (Cool) is an evaporator, and the first control signal (Cool_CTRL) of the cold source (Cool) is the control signal of a compressor which is in fluid connection with said evaporator. 4. Modular refrigeration system according to any one of the preceding claims in which the first (T_RC) and the second (T_SM) predetermined value can be set by means of a single user interface (UI). 5. Modular refrigeration system according to any one of the preceding claims in which said duct (Cond 1) connects a first outlet opening (O1) of the first cavity (RC) to a first inlet opening (I1) of the second cavity (SM). 6. Modular refrigeration system according to any one of the preceding claims also comprising a second air recirculation duct (Cond 2), said duct connecting a second outlet opening (O2) of the second cavity (SM) towards the External environment to a second inlet opening (I2) of the first cavity (RC). 7. Modular refrigeration system according to claim 6 wherein said first outlet opening (O1) is located in a lower portion of the first cavity (RC), said first inlet opening (I1) is located in a lower portion of the second cavity (SM), called the second outlet opening (O2), is located in an upper portion of the second cavity (SM), and the second inlet opening (I2) is located in a upper portion of the first cavity (RC). 8. Modular refrigeration system according to any one of the preceding claims, in which the second cavity (SM) is constituted by a cabinet of a modular kitchen. 9. Modular refrigeration system according to any one of the preceding claims in which the first cavity (RC) is the refrigerating cavity of a combined refrigerator. Modular refrigeration system according to any one of the preceding claims in which a temperature of the first cavity (RC) and a temperature of the second cavity (SM) are independently regulated. 11. Method for regulating the temperature of a modular refrigeration system comprising the following steps: - acquisition of a first signal (RC Temp Sensor) from a sensor, said first signal (RC Temp Sensor) being connected with a temperature of a first cavity (RC) cooled by a source of cold (Cool), - calculation of a first difference (Err_RC) between a first predetermined value (T_RC) and the first signal (RC Temp Sensor), - starting from the first difference (Err_RC) to generate a first control signal (Cool_CTRL) of the cold source (Cool) for the regulation of the temperature in the first cavity (RC), characterized by the fact that it also includes the phases of: - generate an estimated signal (T <Ë †> SM) of the temperature in a second cavity (SM) in fluid connection with said first cavity (RC) through a conduit (Cond 1), - calculate a second difference (Err_SM) between a second predetermined value (SM_RC) and the estimated signal (T <Ë †> SM) of the temperature of the second cavity, and - starting from the second difference (Err_SM), generate a second regulation signal (Fan_CTRL) of a fan (Fan) which forces the air circulation from the first cavity (RC) to the second cavity (SM) through the duct ( Cond 1), to regulate the temperature in said second cavity (SM).

2. Method according to claim 12 wherein the estimated temperature signal (T <Ë †> SM) is preferably calculated on the basis of information relating to the operating status of the compressor, the operating status of a fan (Fan) and on the basis of a measured signal (RC Temp Sensor) connected with a temperature of the cavity of the first cavity (RC), said first cavity being cooled by a source of cold (Cool).