ITTO20100254A1 - Elettrodomestico con sistema di risveglio dallo stand-by - Google Patents

Description

Descrizione dell'Invenzione Industriale dal titolo:

“ELETTRODOMESTICO CON SISTEMA DI RISVEGLIO DALLO STAND-BY”

DESCRIZIONE

[CAMPO DELLA TECNICA]

La presente invenzione si riferisce al settore degli elettrodomestici, ed in particolare ad un apparecchio elettrodomestico secondo il preambolo della rivendicazione 1. L’invenzione si riferisce inoltre a metodi di controllo degli elettrodomestici, in particolare con riferimento al controllo dei consumi energetici e la regolazione dello standby.

[ARTE NOTA]

Lo sviluppo dell'elettronica e l'abbattimento dei costi ad essa associati, unitamente alla necessità di fornire agli utenti dispositivi sempre più innovativi, ha portato allo sviluppo di apparecchi elettrodomestici (ad esempio lavabiancherie, televisori, frigoriferi, lavastoviglie) sempre più sofisticati.

Numerosi elettrodomestici attualmente in commercio prevedono l'uso di sensori che permettono di rilevare lo stato di funzionamento dell'elettrodomestico o alcune grandezze fisiche utili o necessarie al suo funzionamento. Ad esempio, alcune lavatrici sono provviste di pressostati che permettono di rilevare la quantità d'acqua all'interno della vasca e poter così controllare il ciclo di lavaggio.

L'uso di una sempre più numerosa elettronica di bordo, ha portato così gli elettrodomestici a consumare molta energia anche quando non sono operativi, ovvero non stanno eseguendo la propria funzione principale quale il lavare per una lavastoviglie.

Per ridurre questi consumi, è noto prevedere uno stato di stand-by in cui si toglie l'alimentazione ad una parte dell'elettronica di bordo dell'elettrodomestico, in particolare ai sensori e alle interfacce video o luminose.

Negli elettrodomestici noti, l'uscita dallo stato di standby viene resa possibile in risposta ad un'azione dell'utente, quale la pressione di un pulsante di accensione.

Nella fase di stand-by, gli elettrodomestici noti non sono quindi in grado di rilevare grandezze fisiche e dedurre, quindi, azioni da intraprendere a seguito del rilevamento, quali ad esempio segnalare condizioni di anomalia dell’elettrodomestico. Ciò risulta in una ridotta flessibilità d’utilizzo degli elettrodomestici.

[OBIETTIVI E BREVE RIASSUNTO DELL’INVENZIONE]

Scopo della presente invenzione è quello di risolvere alcuni dei sopra citati problemi dell’arte nota.

In particolare è scopo della presente invenzione quello di migliorare la flessibilità d’utilizzo di un apparecchio elettrodomestico senza aumentarne in modo sostanziale il consumo energetico di stand-by.

E’ anche scopo della presente invenzione quello di prevenire gli effetti di malfunzionamenti che si verifichino quando l’elettrodomestico è in stand-by.

Questi ed altri scopi della presente invenzione sono raggiunti mediante un apparecchio elettrodomestico incorporante le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, le quali formano parte integrante della presente descrizione. Un’idea alla base della presente invenzione è di prevedere il risveglio automatico dell’elettrodomestico alla rilevazione di un evento durante la fase di stand-by. L’elettrodomestico viene provvisto di un sensore in grado di rilevare una grandezza fisica associabile ad un guasto anche in condizione di stand-by dell’elettrodomestico e di attivare automaticamente il risveglio dello stesso.

In particolare il rilevamento dei guasti è effettuato rilevando grandezze fisiche associate al funzionamento di alcuni componenti dell’elettrodomestico.

Questa soluzione permette una migliore flessibilità di utilizzo dell’elettrodomestico, poiché monitorando grandezze fisiche legate al funzionamento di alcuni componenti dell’elettrodomestico, è possibile risvegliare l’elettrodomestico in presenza di anomalie, in modo tale che il risveglio dell’elettrodomestico permetta di avvisare l’utente, e/o prevenire effetti che possano creare disagi all’utente.

In una forma di realizzazione preferita, l’elettrodomestico viene provvisto di sensori passivi (ossia che non richiedono alimentazione elettrica) in cui la rilevazione di un evento causa la chiusura o l’apertura di un contatto elettrico causando il risveglio dell’elettrodomestico. Questa soluzione presenta il vantaggio di permettere il risveglio automatico dell’elettrodomestico senza aumentarne il consumo di stand-by. Alternativamente, è possibile utilizzare dei sensori a elementi attivi per rilevare delle grandezze fisiche e mantenerli alimentati durante la fase di stand-by dell’elettrodomestico. Questa soluzione permette, a discapito di un piccolissimo incremento del consumo energetico di standby, di rilevare grandezze fisiche altrimenti difficilmente rilevabili (o non rilevabili del tutto) con attuatori elettromeccanici non alimentati, permettendo così una miglior flessibilità di utilizzo dell’elettrodomestico.

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione dettagliata che segue e dai disegni annessi.

[BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI]

Alcuni esempi di realizzazione preferiti e vantaggiosi vengono descritti a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento alle figure allegate, in cui:

- La figura 1 mostra una macchina lavabiancheria secondo la presente invenzione.

- La figura 2 mostra uno schema a blocchi funzionali della macchina di figura 1.

- La figura 3 mostra un esempio di realizzazione del blocco 12 di figura 2.

- La figura 4 mostra un esempio di realizzazione del blocco 14 di figura 2.

- La figura 5 mostra uno schema a blocchi funzionali della macchina 1 alternativo a quello di figura 2.

- La figura 6 mostra una vista in sezione di una lavastoviglie secondo la presente invenzione.

Le figure illustrano differenti aspetti e forme di realizzazione della presente invenzione e, dove appropriato, strutture, componenti, materiali e/o elementi simili in differenti figure sono indicati da uguali numeri di riferimento.

[DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE]

In figura 1 viene rappresentata una sezione di una macchina lavabiancheria 1 a carica frontale.

Attraverso un’apertura di carico i capi da lavare vengono inseriti all’interno di un cestello 3 posizionato all’interno della vasca di lavaggio 2.

Per il lavaggio dei capi, una soluzione di acqua e detersivi viene caricata nella vasca 2 attraverso un condotto non mostrato in figura; successivamente un motore elettrico mette in rotazione il cestello 3, che ruota intorno all’asse orizzontale 4.

Attraverso dei fori 30 praticati nel cestello 3 i capi si imbibiscono e vengono lavati. Come noto, il lavaggio dei capi di biancheria richiede più fasi in cui acqua (o acqua e detersivi) viene caricata in vasca e successivamente scaricata.

La macchina lavabiancheria 1 è quindi provvista di un condotto di scarico 5, in comunicazione con la vasca 2, all’interno del quale si raccoglie il liquido di lavaggio.

Un’unità di controllo 6 della macchina 1 controlla la pompa di scarico 7, posta lungo il condotto di scarico 5, in modo da espellere i liquidi presenti in vasca.

L’unità di controllo 6 comprende un microcontrollore che ha il compito di controllare il funzionamento dell’elettrodomestico.

Per permettere all’unità di controllo 6 di regolare il funzionamento della macchina 1 (ad esempio decidere quando azionare la pompa 6 o quando variare la velocità di rotazione del cestello), questa viene prevista di diversi sensori, tra cui un sensore 8 in grado di rilevare il livello dei liquidi di lavaggio che si accumulano nella vasca 2.

In una forma di realizzazione, il sensore 8 è un pressostato meccanico, ossia un dispositivo che agisce da interruttore e che può pertanto assumere due stati, aperto o chiuso, a seconda della pressione esercitata dai liquidi presenti in vasca. Questo tipo di pressostato non richiede alimentazione elettrica per il suo funzionamento, dato che l’apertura e chiusura del contatto dipendono unicamente dalla pressione esercitata dai liquidi di lavaggio su una superficie mobile o deformabile del pressostato.

Alternativamente altri sensori di tipo attivo, quali pressostati lineari, possono essere utilizzati. Questi sensori richiedono un’alimentazione, seppure con ridotto consumo, per generare un segnale (continuo o periodico) avente almeno un parametro (ad esempio l’ampiezza o la frequenza) che dipende dalla quantità di liquido in vasca.

In un’ulteriore alternativa il sensore 8 comprende mezzi interruttori, quali un pressostato meccanico, e mezzi generatori di segnale, quali un pressostato lineare.

In generale, quando il sensore 8 rileva che i liquidi presenti in vasca superano una determinata quantità, allora cambia stato permettendo così la rilevazione di un evento classificabile come “liquidi in vasca eccedenti una determinata quantità”.

Nell’esempio che segue, descritto con riferimento alla figura 2, il pressostato è schematizzato come un interruttore 8 che si chiude quando il livello dei liquidi in vasca supera una certa quantità.

In figura 2 viene illustrata una porzione d’interesse dello schema elettrico della macchina lavabiancheria 1. E’ quindi inteso che la macchina lavabiancheria 1 comprende anche altri componenti elettrici ed elettronici (quali ad esempio l’interfaccia d’utente ed i carichi elettrici) non mostrati nello schema di figura 2, e che sono in qualche modo collegati o connessi ad elementi di figura 1.

La macchina 1 comprende un alimentatore 200 che prende l’alimentazione da una linea di alimentazione alternata 201 qui rappresentata da fase L e neutro N (ad esempio una tensione di rete a 230V @ 50Hz, o 110V @ 60Hz), e fornisce in uscita una tensione continua Vdc di 12V. Il numero ed il valore delle tensioni d’uscita fornite dall’alimentatore 200 non è limitativo della presente invenzione.

L’unità di controllo 6 è alimentata mediante una tensione continua (ad es. di 3.3V) ricavata dalla Vdc di 12V mediante un opportuno regolatore di tensione 9.

A valle dell’alimentatore 200 è presente un interruttore di standby 10 comandato dall’unità di controllo 6. L’interruttore di standby 10 può essere un interruttore elettro-meccanico (ad es. un relè) oppure un interruttore elettronico (ad es. un triac o un SCR).

Quando la macchina lavabiancheria 1 va in stand-by, l’unità di controllo 6 apre l’interruttore di standby 10 in modo tale da interrompere l’erogazione di corrente a tutti i dispositivi alimentati da una tensione Vdc presa a valle dell’interruttore di standby 10. Al medesimo tempo l’unità di controllo 6 agisce su alcuni interruttori (elettro-meccanici o elettronici) per scollegare i carichi della macchina che sarebbero altrimenti collegati alla rete elettrica alternata, ad es. il motore o la pompa o la resistenza di riscaldamento.

Altre soluzioni per lo stand-by possono comunque essere adottate, come illustrato più avanti con riferimento alla figura 5.

Tornando all’esempio di figura 2, un blocco 11 per il rilevamento del cambio di stato del pressostato 8, ed un blocco 12 per il rilevamento del pulsante di accensione 13 da parte dell’utente, sono collegati ad un blocco 14 che permette di rilevare uno tra gli eventi di chiusura del pressostato e di pressione del pulsante di accensione. L’uscita OUT14 del blocco 14 viene ricevuta sull’ingresso di risveglio (wake-up) 60 dell’unità di controllo 6. Quando l’utente preme il pulsante di accensione, o quando il pressostato segnala la presenza di una determinata quantità di liquidi in vasca, allora il segnale di uscita del blocco 14 si porta ad un livello attivo, indicativo della necessità di risvegliare la macchina lavabiancheria 1.

In risposta all’attivazione di tale segnale, presente sull’ingresso di risveglio 60, l’unità di controllo 6 chiude l’interruttore di standby 10 in modo tale da fornire nuovamente corrente ai dispositivi non alimentati in fase di standby.

In figura 3 viene mostrata una forma di realizzazione del blocco 12 di figura 2; quest’ultimo comprende una resistenza R1 ed il pulsante di accensione 13 collegati in serie. La resistenza R1 è collegata all’alimentazione, ed il pulsante a massa.

Quando l’utente preme il pulsante di accensione 13, l’uscita OUT12 del blocco 12, presa tra la resistenza R1 ed il pulsante 13, viene collegata a massa, e quindi commuta dallivello elettrico alto (assunto in fase di standby) a quello basso (assunto all’accensione).

In una forma di realizzazione, il blocco 11 è realizzato in modo sostanzialmente identico al blocco 12, con il pressostato 8 che svolge la stessa funzione del pulsante 13. Quando il pressostato rileva una quantità di liquidi superiore ad una certa soglia, allora si chiude e porta bassa l’uscita OUT11 del blocco 11.

Le uscite OUT11 ed OUT12 dei blocchi 11 e 12 sono collegate all’ingresso del blocco 14.

In figura 4 viene mostrata una forma di realizzazione del blocco 14. In questa forma di realizzazione gli ingressi IN11 ed IN12, che ricevono rispettivamente in ingresso i segnali presenti alle uscite OUT11 ed OUT12 dei blocchi 11 e 12, sono collegati all’uscita OUT14 attraverso un rispettivo diodo (D11 e D12) il cui anodo è collegato all’uscita.

L’uscita OUT14 è appesa all’alimentazione attraverso una resistenza R2, pertanto resta alta fintanto che entrambi gli ingressi IN1 ed IN2 sono alti; in tutti gli altri casi è bassa.

L’uscita OUT14 è collegata all’ingresso di risveglio 60 dell’unità di controllo 6, che si risveglia quando all’ingresso è presente un segnale basso, indicativo del fatto che almeno un evento (tra la pressione del pulsante di accensione e la chiusura del pressostato) è stato rilevato. L’uscita OUT11 del blocco 11, ossia il segnale che trasporta l’informazione sulla rilevazione dell’evento associato al cambio di stato del pressostato, viene anche inviata ad un secondo ingresso 61 dell’unità di controllo 6.

L’ingresso 61 viene letto quando la macchina 1 è operativa ed è necessario controllarne il funzionamento anche in dipendenza della quantità di liquidi presenti in vasca.

Nell’esempio di figura 5 viene mostrata una variante dello schema elettrico di figura 2, in cui l’unità di controllo 6 prende l’alimentazione a valle dell’interruttore di standby 10. In questa forma di realizzazione, quando l’elettrodomestico va in stand-by l’unità di controllo 6 toglie alimentazione anche a se stessa, pertanto essa agisce sull’interruttore solamente per aprirlo e non per chiuderlo. Per questo motivo l’uscita del blocco 14 non viene mandata all’unità di controllo 6, che non sarebbe in grado di riattivarsi, bensì viene utilizzata per controllare l’interruttore di standby 10. In questa forma di realizzazione, la pressione del tasto 13 o la chiusura del pressostato 8, attivano direttamente la chiusura dell’interruttore di standby 10 ridando corrente all’intero elettrodomestico che si risveglia.

Da quanto sopra, è quindi chiaro che la lavabiancheria 1 è in grado di risvegliarsi dallo stato di stand-by sia quando l’utente preme il pulsante di accensione, sia in modo automatico quando il pressostato si chiude. Ciò permette di avvisare l’utente, e/o prevenire effetti che possano creare disagi all’utente, ad esempio evitando allagamenti. Si pensi, infatti, al caso in cui si rompesse un’elettrovalvola e la lavabiancheria iniziasse a caricare acqua nello stato di stand-by. Quando l’acqua in vasca supera una certa quantità, il pressostato si chiude e si chiude automaticamente l’interruttore di stand-by 10 che provoca il risveglio della macchina 1; allo stesso tempo, dal segnale presente all’ingresso 61, l’unità di controllo 6rileva la presenza di acqua e può attivare la pompa 7 permettendo così di scaricare l’acqua nella rete ed evitando che questa fuoriesca dalla macchina allagando l’area circostante. E’ chiaro ora che l’uomo esperto del ramo della tecnica che volesse realizzare un elettrodomestico con risveglio automatico dallo standby può apportare molte varianti alle forme di realizzazione sopra descritte senza per questo fuoriuscire dall’ambito di protezione della presente invenzione quale risulta dalle rivendicazioni allegate.

Ad esempio, i vari blocchi circuitali possono essere differentemente combinati ed integrati a formare nuovi blocchi che realizzano le medesime funzioni.

L’interruttore di standby può essere in vari punti della linea di alimentazione, così da regolare in vario modo lo standby. Ad esempio, in una forma di realizzazione l’interruttore di standby può essere posto a monte dell’alimentatore 200, pertanto esso può agire direttamente su una fase in ingresso all’alimentatore (ad esempio la fase L di figura 2), cosicché in fase di standby l’alimentatore 200 viene completamente scollegato e si riducono ulteriormente i consumi di standby.

In questa forma di realizzazione, l’interruttore di standby viene preferibilmente controllato direttamente dall’interruttore 13 o dal sensore che rileva il guasto.

Il sensore che risulta operativo in fase di standby, può essere di vario tipo, l’esempio relativo al pressostato, è, infatti, un esempio preferito, ma non limitativo della presente invenzione.

Ad esempio il sensore mantenuto operativo durante lo standby può essere un sensore conta litri normalmente previsto sulle lavatrici e sulle lavastoviglie per regolare la quantità d’acqua che viene caricata dall’elettrodomestico. Il sensore conta litri è, ad esempio, un sensore che genera un segnale costituito da una sequenza di impulsi a frequenza proporzionale alla quantità d’acqua che fluisce attraverso il conta litri. In una forma di realizzazione, il sensore conta litri comprende una girante posta all’interno di un condotto di carico; questa viene messa in rotazione dal passaggio dell’acqua che viene caricata e contando le rivoluzioni della girante, ad esempio mediante un encoder, si calcolano i litri d’acqua caricati.

In una forma di realizzazione, se il conta litri rivela il caricamento di acqua durante lo standby, allora va ad azionare (direttamente o attraverso l’unità di controllo) l’interruttore di standby per risvegliare l’elettrodomestico. L’invenzione, qui sopra descritta con riferimento ad una lavatrice, può essere applicata ad altri tipi di elettrodomestici, ad esempio ad una lavastoviglie o un forno. In figura 6 viene mostrata una sezione di una lavastoviglie 600 secondo la presente invenzione.

La lavastoviglie 600 presenta una camera di lavaggio 601 al cui interno degli irroratori 602 spruzzano acqua sui cesti 603 destinati a ricevere le stoviglie da lavare.

L’acqua viene portata agli irroratori attraverso un circuito idraulico 604 per adduzione acqua agli irroratori 602 e cesti porta stoviglie 603. Il circuito 604 comprende due valvole 605 che, in una forma di realizzazione, sono integrate in un unico componente denominato valvola dell’alternato.

L’acqua immessa nella camera di lavaggio viene riscaldata dalla resistenza 606 e poi mandata in pressione verso gli irroratori mediante la pompa di lavaggio 607.

La pompa 608, regola invece lo scarico dei liquidi presenti nella camera di lavaggio 601.

Per controllare le varie fasi del lavaggio, la lavastoviglie 600 è prevista di un pressostato 609 collegato ad una presa di pressione 610 nel pozzetto 611 della camera di lavaggio 601. Il presostato 609 è collegato poi in alto al controllo elettronico rappresentato dal blocco 612.

Nella lavastoviglie si può ad esempio presentare un guasto come quello sopra descritto per la lavatrice, in cui la rottura di un’elettrovalvola provoca l’ingresso (non previsto) di acqua che deve essere scaricata per poter prevenire l’allagamento. E’ quindi chiaro che un tecnico potrebbe riprendere gli schemi circuitali sopra descritti con riferimento alla lavatrice ed applicarli ad una lavastoviglie, così da controllare la pompa di scarico alla chiusura del pressostato.

In un forno è possibile prevedere un sensore che registri un calo di tensione e che permetta di risvegliare l’elettrodomestico allorché la tensione ritorni ad un valore ottimale. Il calo o la mancanza prolungata di tensione potrebbe, infatti, resettare l’orologio interno e compromettere il corretto funzionamento di programmi di cottura (precedentemente impostati dall’utente prima del calo di tensione) con avvio ritardato. Quando il sensore rileva che la tensione è ritornata, allora risveglia il forno che provvede ad informare l’utente, ad esempio inviando un messaggio ad es. un SMS (Short Message System).

E’ poi chiaro che le azioni che l’elettrodomestico può prendere al suo risveglio possono essere di vario tipo ed in vario modo dipendenti dalla grandezza fisica e/o dall’evento rilevato durante lo standby. Ad esempio l’elettrodomestico può limitarsi a segnalare il guasto attraverso spie luminose, sia attraverso l’accensione di allarmi acustici, sia attraverso la trasmissione di segnali a centri servizi remoti (ad es. mediante collegamento via rete di telecomunicazioni).

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchio elettrodomestico comprendente un interruttore di standby (10) atto ad assumere una prima posizione di standby in cui interrompe il passaggio di corrente su una linea di alimentazione per mandare in standby l’elettrodomestico, ed una seconda posizione in cui l’elettrodomestico è operativo, un sensore (8) atto a rilevare un evento associabile ad un guasto dell’elettrodomestico, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di risveglio (6,11,14) operativi durante lo standby dell’elettrodomestico ed atti a portare detto interruttore di standby (10) in detta seconda posizione quando detto sensore (8) rileva detto evento.
2. 2. Apparecchio elettrodomestico secondo la rivendicazione 1, ulteriormente comprendente un’unità di controllo (6) atta a portare detto interruttore di standby (10) in detta prima posizione.
3. 3. Apparecchio elettrodomestico secondo la rivendicazione 2, in cui detti mezzi di risveglio comprendono detta unità di controllo (6), detta unità di controllo (6) essendo operativamente connessa a detto sensore (8) per ricevere un segnale generato da detto sensore (8) e relativo al rilevamento di detto evento, detta unità di controllo (6) essendo alimentata da detta linea di alimentazione durante lo standby dell’elettrodomestico ed essendo atta a commutare detto interruttore di standby (10) da detta prima a detta seconda posizione.
4. 4. Apparecchio elettrodomestico secondo la rivendicazione 2, in cui detta unità di controllo (6) non è alimentata durante lo standby, in cui detto sensore (8) è atto a generare un segnale di risveglio quando rileva detto evento, ed in cui detto interruttore di standby (10) è operativamente connesso a detto sensore (8) ed è atto a commutare da detta prima a detta seconda posizione quando riceve detto segnale di risveglio.
5. 5. Apparecchio elettrodomestico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto sensore (8) è un dispositivo meccanico in grado di commutare tra due posizioni cui corrispondono il rilevamento o meno di detto evento senza bisogno di alimentazione elettrica.
6. 6. Apparecchio elettrodomestico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, ulteriormente comprendente un alimentatore (200) atto a ricevere in ingresso una tensione alternata di rete e a fornire in uscita almeno una tensione continua per l’alimentazione di componenti elettrici di detto elettrodomestico, in cui detto interruttore di standby (10) è posto a monte di detto alimentatore (200).
7. 7. Apparecchio elettrodomestico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto sensore è un pressostato.
8. 8. Apparecchio elettrodomestico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto sensore è atto a rilevare il ritorno di una tensione di alimentazione dopo un periodo di assenza.
9. 9. Apparecchio elettrodomestico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto elettrodomestico è una lavastoviglie o un forno o una lavatrice.
10. 10. Metodo per controllare un apparecchio elettrodomestico, in cui si risveglia detto elettrodomestico da uno stato di standby quando viene rilevato un guasto mediante un sensore operativo durante lo standby.