ITTO20080541A1 - Apparecchio di refrigerazione di uso domestico, in particolare del tipo no-frost - Google Patents
Apparecchio di refrigerazione di uso domestico, in particolare del tipo no-frostInfo
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Description
Descrizione del brevetto per Invenzione Industriale dal titolo:
“APPARECCHIO DI REFRIGERAZIONE DI USO DOMESTICO, IN PARTICOLARE DEL TIPO NO-FROSTâ€
DESCRIZIONE
La presente invenzione ha per oggetto un apparecchio di refrigerazione di uso domestico, in particolare del tipo no-frost, secondo il preambolo della rivendicazione 1.
Negli apparecchi di refrigerazione del tipo no-frost viene sottratto calore alle derrate alimentari per convezione forzata, generando una circolazione di aria fredda all'interno dell'apparecchio; tale caratteristica permette di distinguere gli apparecchi di refrigerazione del tipo no-frost dagli apparecchi di refrigerazione di tipo statico, cioà ̈ senza convezione forzata.
Altra differenza essenziale tra apparecchi di refrigerazione del tipo no-frost e quelli di tipo statico consiste nella differente modalità di sbrinamento, che à ̈ gestita elettronicamente negli apparecchi di refrigerazione del tipo no-frost (da qui deriva appunto la denominazione “no-frost†), mentre à ̈ manuale in quelli di tipo statico.
Gli apparecchi di refrigerazione del tipo no-frost noti allo stato dell'arte sono dotati di almeno un vano interno per la conservazione delle derrate alimentari. Solitamente essi comprendono due vani interni aventi temperature diverse tra loro, in modo da permettere almeno due diversi stati di conservazione delle derrate alimentari, in particolare un vano frigorifero adatto alla conservazione di cibi freschi ad una temperatura compresa tra 0°C e 10°C ed un vano congelatore adatto per la conservazione di cibi congelati; simili apparecchi di refrigerazione sono comunemente denominati dagli esperti del settore della refrigerazione domestica “a doppia porta†o “combinati†, a seconda della posizione relativa tra i due vani.
Inoltre, gli apparecchi di refrigerazione del tipo no-frost sono dotati di una camera refrigerante comprendente:
- un evaporatore atto a raffreddare l'aria;
- una ventola per la movimentazione dell'aria all'interno dell'apparecchio di refrigerazione.
Un esempio di un apparecchio di refrigerazione del tipo no-frost à ̈ mostrato nella domanda di brevetto Europea No. EP1918664 a nome della medesima richiedente.
Si à ̈ notato che gli apparecchi di refrigerazione del tipo no-frost noti allo stato dell'arte comportano alcuni inconvenienti, sostanzialmente dovuti alla particolare conformazione dell'evaporatore.
In particolare, gli evaporatori noti allo stato dell'arte comprendono un elemento tubolare a forma di serpentina, dotato di una pluralità di alette atte ad aumentare la superficie di scambio termico dell'evaporatore con l'aria da refrigerare.
Al fine di mantenere costante nel tempo la temperatura interna dell'apparecchio di refrigerazione al valore desiderato, detto apparecchio di refrigerazione deve provvedere ad eliminare le quantità di calore che penetrano all'interno dell'ambiente raffreddato, causate ad esempio dall'entrata di calore dall'esterno attraverso le pareti, dall'apertura di eventuali porte e dall'introduzione di derrate alimentari per il loro raffreddamento e la loro conservazione. Ulteriori quantità di calore sono poi provocate da cause endogene dovute alle fonti di calore interne all'apparecchio di refrigerazione, come ad esempio i motori dei ventilatori, i dispositivi di illuminazione, e così via.
Durante il funzionamento dell'apparecchio di refrigerazione si ha un notevole apporto di umidità all'interno dell'apparecchio stesso. Ciò à ̈ dovuto sia all'entrata di aria dall'esterno (soprattutto nella stagione estiva, quando l'umidità assoluta risulta generalmente elevata), sia dall'eventuale processo di respirazione dei prodotti conservati. Tali apporti di umidità sono i principali responsabili della formazione della brina sulle alette dell'evaporatore.
È altresì noto che, durante il funzionamento dell'apparecchio di refrigerazione, la brina si trasforma in ghiaccio compatto, il quale può diventare un elemento di ostruzione al passaggio dell'aria tra le alette dell'evaporatore, riducendo la sezione di passaggio e modificando il coefficiente di scambio termico; di conseguenza, la formazione di ghiaccio sulle alette dell'evaporatore svolge un'azione di resistenza allo scambio termico e comporta una inefficienza fluidodinamica dato che il flusso d'aria passa obbligatoriamente nei meati che circondano l'evaporatore.
Tale passaggio dell'aria da refrigerare in zone periferiche dell'evaporatore determina inevitabilmente un minor raffreddamento del flusso d'aria ed una conseguente minore efficienza dell'apparecchio di refrigerazione.
È altresì noto che le alette dell'evaporatore sono connesse al tubo a forma di serpentina mediante incastro; di conseguenza, a causa delle tolleranze costruttive degli elementi, accade frequentemente che il contatto tra le pareti esterne del tubo e l'estremità delle alette non sia ottimale. Dal momento che la differenza di temperatura tra la parete esterna del tubo e l'estremità delle alette à ̈ molto elevata (fino a circa 15 gradi), il mancato contatto tra detti elementi determina una notevole riduzione dello scambio termico tra tubo ed alette; di conseguenza, si riduce ulteriormente l'efficienza dell'apparecchio di refrigerazione.
In tale ambito, scopo principale della presente invenzione à ̈ quello di indicare un apparecchio di refrigerazione di uso domestico, in particolare del tipo no-frost, atto a superare gli inconvenienti precedentemente descritti, risultando particolarmente efficiente ed economico.
Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un apparecchio di refrigerazione di uso domestico, in particolare del tipo no-frost, realizzato in modo tale da ottenere un adeguato raffreddamento del flusso d'aria utilizzato per la conservazione delle derrate alimentari.
Per raggiungere tali scopi, forma oggetto della presente invenzione un apparecchio di refrigerazione di uso domestico, in particolare del tipo no-frost, incorporante le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, che fanno parte integrante della presente descrizione.
Ulteriori scopi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue e dai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, in cui: - Fig. 1 rappresenta un apparecchio di refrigerazione secondo la presente invenzione, visto in sezione laterale;
- la Fig. 2a rappresenta una prima forma realizzativa di un particolare dell'apparecchio di refrigerazione secondo la presente invenzione, visto in sezione laterale;
- la Fig. 2b rappresenta una seconda forma realizzativa di un particolare dell'apparecchio di refrigerazione secondo la presente invenzione, visto in sezione laterale.
Passando alla descrizione della Fig. 1, con il numero di riferimento 1 viene indicato un apparecchio di refrigerazione di uso domestico secondo la presente invenzione.
L'apparecchio di refrigerazione 1 Ã ̈ del tipo no-frost, vale a dire del tipo nel quale il calore viene asportato per convezione forzata, tramite una circolazione di aria fredda al suo interno.
Detto apparecchio di refrigerazione 1 comprende almeno un vano interno 10, 20 per la conservazione di derrate alimentari.
In particolare, l'apparecchio di refrigerazione 1 comprende un vano frigorifero 10, adatto per la conservazione di cibi freschi (solitamente ad una temperatura compresa tra 0°C e 10°C), ed un vano congelatore 20 adatto per la conservazione di cibi congelati.
Nella rappresentazione di Fig. 1 il vano congelatore 20 à ̈ posizionato superiormente rispetto al vano frigorifero 10; tuttavia, à ̈ chiaro che la disposizione dei vani 10, 20 può essere differente, cioà ̈ può essere tale da presentare il vano congelatore 20 posizionato inferiormente rispetto al vano frigorifero 10.
I vani 10 e 20 sono chiusi mediante rispettive porte 11, 21; in particolare una prima porta 11 serve a chiudere il vano frigorifero 10 ed una seconda porta 21 serve a chiudere il vano congelatore 20.
Nella rappresentazione dell'apparecchio di refrigerazione 1 fatta in Fig. 1, sono mostrati alcuni degli elementi comunemente situati all'interno di un apparecchio di refrigerazione 1, come ad esempio una pluralità di ripiani 12 disposti a diverse altezze; in Fig. 1 non sono invece mostrati, per semplicità di rappresentazione, altri elementi di cui à ̈ comunemente dotato un apparecchio di refrigerazione 1.
L'apparecchio di refrigerazione 1 Ã ̈ dotato di una camera refrigerante 30 comprendente:
- un evaporatore 31 atto a raffreddare l'aria;
- una ventola 32 associata ad un motore 33 per la movimentazione dell'aria refrigerante all'interno dell'apparecchio di refrigerazione 1.
La potenza refrigerante viene generata da un compressore 40, facente parte di un circuito frigorifero che comprende anche l'evaporatore 31. In Fig. 1 non sono mostrati gli altri componenti del circuito frigorifero, in quanto tali componenti sono ben noti agli esperti del ramo della refrigerazione domestica, così come non à ̈ mostrato un dispositivo di sbrinamento eventualmente associato all'evaporatore 31.
L'aria raffreddata dall'evaporatore 31 viene movimentata dalla ventola 32 quando questa viene messa in funzione dal motore 33, ed à ̈ rilasciata all'interno dell'apparecchio di refrigerazione 1, in parte nel vano congelatore 20 ed in parte nel vano frigorifero 10.
In particolare, per quanto riguarda il vano frigorifero 10, l'aria viene convogliata mediante appositi mezzi di distribuzione, i quali preferibilmente comprendono:
- un condotto di mandata 13, preferibilmente ricavato all'interno di una parete di separazione 14 tra il vano frigorifero 10 ed il vano congelatore 20, detto condotto di mandata 13 essendo collegato ad un condotto di distribuzione 15 dotato di una pluralità di aperture 16 poste a diverse altezze del vano frigorifero 10;
- una valvola a saracinesca 17, in particolare collocata tra il condotto di mandata 13 e la canalina 15. Detta valvola a saracinesca 17, tradizionalmente installata negli apparecchi di refrigerazione a doppia porta o combinati e nota agli esperti del settore della refrigerazione domestica con il nome di “damper†, regola la portata d'aria fredda addotta al vano frigorifero 10 in base alla temperatura presente all'interno di quest'ultimo.
L'aria fredda, dopo aver sottratto calore per convezione forzata alle derrate alimentari contenute nel vano frigorifero 10 e nel vano congelatore 20 ed essersi quindi riscaldata, ritorna alla camera refrigerante 30 ed all'evaporatore 31.
In particolare, l'apparecchio di refrigerazione 1 secondo la presente invenzione comprende:
- un primo condotto di aspirazione 18 per il ritorno dell'aria dal vano frigorifero 10 alla camera refrigerante 30;
- un secondo condotto di aspirazione 34 per il ritorno dell'aria dal vano congelatore 20 alla camera refrigerante 30.
Preferibilmente, detto primo condotto di aspirazione 18 Ã ̈ ricavato in detta parete di separazione 14, ricavata tra il vano frigorifero 10 ed il vano congelatore 20.
Le Figg. 2a e 2b rappresentano una vista in sezione laterale rispettivamente di una prima e di una seconda forma realizzativa dell'evaporatore 31.
Da dette Figg. 2a e 2b si può notare che, in accordo con la presente invenzione, l'evaporatore 31 comprende un setto convogliatore 35 atto a suddividere detta camera refrigerante 30 in un primo vano 30a ed un secondo vano 30b e a convogliare il flusso d'aria all'interno di detti primo 30a e secondo vano 30b.
Detto setto convogliatore 35 si sviluppa sostanzialmente in una direzione verticale all'interno di detta camera refrigerante 30, in modo tale da ottimizzare la canalizzazione dei flussi d'aria all'interno di detta camera refrigerante 30.
In particolare, in una prima forma realizzativa rappresentata in Fig. 2a, l'evaporatore 31 comprende un tubo a serpentina 36 con un passo sfalsato, cioà ̈ avente in sezione un andamento a zig-zag, che permette di ottenere un percorso sinuoso del flusso d'aria all'interno di detti primo 30a e secondo vano 30b e migliorare lo scambio termico convettivo tra il flusso d'aria e l'evaporatore 31. Il percorso del flusso d'aria à ̈ rappresentato in Fig. 2a da alcune frecce tratteggiate, indicate con il riferimento P1.
In una eventuale forma realizzativa, detto tubo a serpentina 36 può essere realizzato in modo tale da presentare una sezione ellittica, in particolare al fine di indirizzare in maniera ottimale il flusso d'aria all'interno di detti primo 30a e secondo vano 30b e presentare, al contempo, una maggiore superficie di scambio termico con il flusso d'aria.
Di conseguenza, la particolare realizzazione dell'evaporatore 31 secondo la presente invenzione permette di ottenere un adeguato scambio termico del tubo a serpentina 36 con l'aria anche senza l'utilizzo delle alette comunemente utilizzate negli evaporatori noti allo stato dell'arte.
Inoltre, detto evaporatore 31 può essere realizzato in modo tale da presentare il tubo a serpentina 36 sostanzialmente avvolto attorno a detto setto convogliatore 35.
Per quanto riguarda la seconda forma realizzativa rappresentata in Fig. 2b, l'evaporatore 31 comprende almeno un primo 37a ed un secondo pannello refrigerante 37b, in particolare del tipo roll-bond.
Come noto, il processo di produzione roll-bond prevede la realizzazione di pannelli variamente canalizzati utilizzando una tecnica di giunzione (bonding) di un sandwich, formato da due fogli di alluminio, attraverso la laminazione (rolling).
Solitamente, i percorsi e le dimensioni dei canali ottenuti sui pannelli così realizzati vengono determinati da una operazione di stampa (serigrafia) che avviene su una delle superfici interne del sandwich di alluminio. La giunzione delle due superfici interne del sandwich à ̈, in effetti, una saldatura ottenuta combinando temperatura (preriscaldamento del sandwich) e pressione (laminazione a caldo). La saldatura tra superfici non avviene in presenza dello speciale inchiostro applicato in fase di stampa, determinando così dei percorsi interni al sandwich di zone dissaldate. Dette zone dissaldate possono essere sollevate applicando opportune pressioni d'aria (gonfiaggio) che trasformano i percorsi dissaldati in percorsi canalizzati.
Come si può notare da Fig. 2b, detti primo 37a e secondo pannello refrigerante 37b sono posizionati in detta camera refrigerante 30 da parti opposte rispetto al setto convogliatore 35, in modo tale da suddividere detti primo 30a e secondo vano 30b in una pluralità di regioni, in particolare una prima regione 38a, una seconda regione 38b, una terza regione 38c ed una quarta regione 38d.
Inoltre, detti primo 37a e secondo pannello refrigerante 37b comprendono un canale 39 avente una sezione di forma allungata, in particolare esagonale, per il passaggio di un fluido refrigerante.
In Fig. 2b i percorsi dei flussi d'aria sono indicati con il riferimento P2 e con le frecce tratteggiate; da tale figura si può notare che i flussi d'aria possono lambire entrambi i lati di detti primo 37a e secondo pannello refrigerante 37b. Di conseguenza, à ̈ chiaro che la previsione di detti primo 37a e secondo pannello refrigerante 37b nella camera refrigerante 30 permette di ottenere un scambio termico convettivo ottimale tra i flussi d'aria e l'evaporatore 31.
Inoltre, detto scambio termico convettivo à ̈ ulteriormente agevolato dalla particolare conformazione del canale 39, che permette di incrementare l'efficacia dello scambio dell'evaporatore 31 con l'aria.
Dalla descrizione effettuata risultano chiari i vantaggi di una apparecchio di refrigerazione di uso domestico, in particolare del tipo no-frost, secondo la presente invenzione.
In particolare tali vantaggi consistono nel fatto che l'apparecchio di refrigerazione secondo la presente invenzione à ̈ realizzato in modo tale da superare gli inconvenienti precedentemente descritti in riferimento agli apparecchi di refrigerazione noti allo stato dell'arte ed in modo tale da risultare particolarmente efficiente ed economico.
Un altro vantaggio dell'apparecchio di refrigerazione secondo la presente invenzione à ̈ quello di essere concepito in modo tale da ottenere un adeguato raffreddamento del flusso d'aria utilizzato per la conservazione delle derrate alimentari.
Un ulteriore vantaggio dell'apparecchio di refrigerazione secondo la presente invenzione à ̈ quello di indicare un evaporatore realizzato in modo tale da ottenere un scambio termico convettivo ottimale con i flussi d'aria che vengono a contatto con l'evaporatore stesso.
Un ulteriore vantaggio della particolare realizzazione dell'evaporatore 31 secondo la presente invenzione à ̈ quello di ottenere un adeguato scambio termico del tubo a serpentina 36 con l'aria anche senza l'utilizzo delle alette comunemente utilizzate negli evaporatori noti allo stato dell'arte.
Numerose sono le varianti possibili all'apparecchio di refrigerazione descritto come esempio, senza per questo uscire dai principi di novità insiti nell'idea inventiva, così come à ̈ chiaro che nella sua attuazione pratica le forme dei dettagli illustrati potranno essere diverse, e gli stessi potranno essere sostituiti con degli elementi tecnicamente equivalenti.
Tra le numerose possibili varianti, si cita quella di realizzare un evaporatore 31 comprendente una pluralità di pannelli refrigeranti 37a, 37b, in modo tale da suddividere ulteriormente detti primo 30a e secondo vano 30b ed aumentare lo scambio termico convettivo tra i flussi d'aria e l'evaporatore 31. Un'altra variante consiste nel fatto di posizionare detto primo pannello refrigerante 37a e/o detto secondo pannello refrigerante 37b nella camera refrigerante 30 in modo tale da essere sostanzialmente a contatto con una prima 22 e/o una seconda parete 23. In accordo a tale variante, la semplicità di posizionamento di detti primo 37a e secondo pannello refrigerante 37b permetterebbe di ottenere una camera refrigerante 30 realizzata in modo particolarmente economico. Inoltre, à ̈ chiaro che in tale variante detti primo 30a e secondo vano 30b sarebbero tali da comprendere solamente detta seconda regione 38b e una terza regione 38c.
Una ulteriore variante consiste nel fatto realizzare detto primo pannello refrigerante 37a e/o detto secondo pannello refrigerante 37b in modo tale da essere ripiegati su se stessi, in particolare secondo una configurazione a “G†oppure a spirale, in modo tale da suddividere detti primo 30a e/o secondo vano 30b in un numero maggiore di regioni 38a, 38b, 38c, 38d ed incrementare ulteriormente la superficie attraverso la quale si realizza lo scambio termico tra l'evaporatore 31 e l'aria.
Dunque à ̈ facilmente comprensibile che la presente invenzione non à ̈ limitata all'apparecchio di refrigerazione precedentemente descritto, ma à ̈ passibile di varie modificazioni, perfezionamenti, sostituzioni di parti ed elementi equivalenti senza però allontanarsi dall'idea dell'invenzione, così come à ̈ precisato nelle seguenti rivendicazioni.
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Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1. Apparecchio di refrigerazione (1) di uso domestico, in particolare del tipo no-frost, dotato di almeno un vano interno (10, 20) per la conservazione di derrate alimentari e di una camera refrigerante (30) comprendente: - un evaporatore (31) atto a raffreddare l'aria; - una ventola (32) associata ad un motore (33) per la movimentazione dell'aria all'interno di detto almeno un vano interno (10, 20), caratterizzato dal fatto che detto evaporatore (31) comprende un setto convogliatore (35) atto a suddividere detta camera refrigerante (30) in un primo vano (30a) ed un secondo vano (30b) e a convogliare un flusso d'aria all'interno di detti primo (30a) e secondo vano (30b).
- 2. Apparecchio di refrigerazione (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto setto convogliatore (35) si sviluppa sostanzialmente in una direzione verticale all'interno di detta camera refrigerante (30), in modo tale da ottimizzare la canalizzazione dei flussi d'aria all'interno di detta camera refrigerante (30).
- 3. Apparecchio di refrigerazione (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto evaporatore (31) comprende un tubo a serpentina (36) con un passo sfalsato, cioà ̈ avente in sezione un andamento a zig-zag, che permette di ottenere un percorso sinuoso del flusso d'aria all'interno di detti primo (30a) e secondo vano (30b) e migliorare lo scambio termico convettivo tra il flusso d'aria e l'evaporatore (31).
- 4. Apparecchio di refrigerazione (1) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto tubo a serpentina (36) Ã ̈ realizzato in modo tale da presentare una sezione ellittica, al fine di indirizzare in maniera ottimale il flusso d'aria all'interno di detti primo (30a) e secondo vano (30b) e presentare una maggiore superficie di contatto con il flusso d'aria.
- 5. Apparecchio di refrigerazione (1) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto tubo a serpentina (36) Ã ̈ sostanzialmente avvolto attorno a detto setto convogliatore (35).
- 6. Apparecchio di refrigerazione (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto evaporatore (31) comprende almeno un primo (37a) ed un secondo pannello refrigerante (37b), in particolare del tipo rollbond.
- 7. Apparecchio di refrigerazione (1) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detti primo (37a) e secondo pannello refrigerante (37b) sono posizionati in detta camera refrigerante (30) da parti opposte rispetto al setto convogliatore (35), in modo tale da suddividere detti primo (30a) e secondo vano (30b) in una pluralità di regioni, in particolare una prima regione (38a), una seconda regione (38b), una terza regione (38c) ed una quarta regione (38d).
- 8. Apparecchio di refrigerazione (1) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detti primo (37a) e secondo pannello refrigerante (37b) comprendono un canale (39) avente una sezione di forma allungata, in particolare esagonale, per il passaggio di un fluido refrigerante.
- 9. Apparecchio di refrigerazione (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere un vano frigorifero (10), adatto per la conservazione di cibi freschi, ed un vano congelatore (20), adatto per la conservazione di cibi congelati.
- 10. Apparecchio di refrigerazione (1) secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto di comprendere: - un primo condotto di aspirazione (18) per il ritorno dell'aria dal vano frigorifero (10) alla camera refrigerante (30); - un secondo condotto di aspirazione (34) per il ritorno dell'aria dal vano congelatore (20) alla camera refrigerante (30). * * * * * * *
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