MX2007014401A - Ajuste de temperatura de alimentos utilizando tecnologia inalambrica. - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere a un aparato 10 que tiene un compartimiento de almacenamiento 11 con una abertura 17 para el acceso al compartimiento 10. Una cubierta 18 está acomodad para cubrir la abertura 17 con el fin de alojar el compartimiento 11. El aparato también comprende un sistema de control del clima que está provisto para controlar el clima dentro del compartimento 11. El sistema comprende una unidad de control 20 para controlar y ajustar los parámetros del clima del compartimiento 11. El sistema comprende además medios 21, 22 para detectar los parámetros. Además, el sistema comprende un interfaz del usuario 23 que hace posible que el usuario seleccione el modo de operación del sistema. La interfaz del usuario está acomodada en la cubierta 18 y comprende un número ilimitado de modos de operación 25-29 para la selección. Cada uno de los modos de operación 25-29 corresponde a un grupo definido de valores de los parámetros del clima y está indicado por un símbolo gráfico en la interfaz (23). Al menos un dispositivo transmisor de señales está acomodado en la interfaz del usuario, el dispositivo se comunica inalámbricamente con la unidad de control.
Description
AJUSTE DE TEMPERATURA DE ALIMENTOS UTILIZANDO TECNOLOGIA INALÁMBRICA
CAMPO TÉCNICO
La presente invención se refiere a un aparato que tiene un compartimento de almacenamiento con una abertura para el acceso al compartimento. Una cubierta está acomodada para cubrir la abertura con el fin de alojar el compartimento. El aparato también comprende un sistema de control del clima que se proporciona para controlar el clima dentro del compartimento, el sistema comprende una unidad de control para controlar y ajusfar los parámetros del clima del compartimento. El sistema comprende además medios para detectar los parámetros.
ANTECEDENTES
Los sistemas para controlar el clima dentro de un comp. rtimento son bien conocidos. Por ejemplo, en el área de los gabinetes de enfriamiento, por ejemplo refrigeradores o congeladores, el gabinete comprende menosi un compartimento para el cual se necesita controlar temperatura. Lo más común es controlar la temperatura, pero también podría suceder que también se controlen otros
parámetros del clima, tales como la humedad del aire. La patente de los Estados Unidos US6170276 de Mayt g Corporation describe un gabinete de enfriamiento en donde: el gabinete comprende algún compartimento en el cual se controla el clima. Como se muestra, existe al menos un compartimento 30 en donde el clima se controla específicamente. Un dispositivo del clima, indicado con un ventilador 71 y entrada/salida 76/77, hace el ajuste de los parámetros del clima con base en la información de una unidad de control 58. El sistema de control también comprende medios, tales como sensores de temperatura y de humedad, conectados a la unidad de control, para detectar el clima dentro del compartimento. Como se mencionó en la patente, existe una gran necesidad de los consumidores para almacenar frutas y vegetales u otras provisiones en un compartimento de almacenamiento separado, con el fin de hacer posible proporcionar el clima de almacenamiento más suficiente para estas provisiones específicas. Por lo tanto el compartimento comprende medios para proporcionar tal almacenamiento deseable. Por ejemplo, las paredes deben aislarse del resto del compartimento y el sistema de contrcl necesita ser suficientemente capaz de controlar el clima . problema con la solución descrita por Maytag y
muchas otras soluciones es que la unidad de control tiene un manejo muy complejo. El usuario en la mayoría de los casos no esté enterado de las regulaciones apropiadas para prov:.siones específicas y tendrá problemas para manejar los botones de la interfaz del usuario, descrita. Otro problema es que la interfaz del usuario está arreglada en una posición muy inconveniente. Para el usuario es difícil ser capaz de agacharse y tratar de leer y comprender la interfaz del usuario cuando está colocada como una pequeña unidad cerca de la cubierta del cajón. Además, un problema con la solución de Maytag es que la interfaz del usuario requiere espacio, lo que da por resultado un volumen disminuido para el compartimento de las provisiones. Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar una solución más innovadora para el consumidor, es decir, una solución que entiende las neces dades del usuario. Además, un objeto de la presente invención es proporcionar una solución que es más barata y más fácil de industrializar.
SUMARIO DE LA PRESENTE INVENCIÓN
I
La presente invención se refiere a un aparato que tiene |un compartimento de almacenamiento con una abertura para ¡el acceso al compartimento. Una cubierta está
I
arreglada para cubrir la abertura, con el fin de alojar el compartimento. El aparato comprende además un sistema de control del clima que está provisto para controlar el clima dentro del compartimento, el sistema comprende una unidad de control para controlar y ajustar los parámetros del climei del compartimento. El sistema también comprende medios para detectar los parámetros. Además, el sistema comprende una interfaz del usuario que habilita al usuario para seleccionar la operación del sistema. La interfaz del usuario está acomodada en la cubierta y comprende un número limitado de modos operacionales para seleccionarlos ahí. Cada uno de los modos de operación corresponde a un grupo definido de valoras de los parámetros del clima.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
I Ahora la invención se describirá haciendo referencia a los dibujos anexos, en los cuales: i La figura 1 muestra una vista en perspectiva, frontál de un gabinete de enfriamiento en el cual está integrado un compartimento con un sistema de control del clima . La figura 2 muestra una vista en perspectiva, fronta!l del compartimento de acuerdo a la figura 1, en el
cual se ilustra adicionalmente el sistema de control del climfe La figura 3 muestra una vista en perspectiva, frontal de la cubierta del compartimento de acuerdo a las figuras 1-2, en las cuales se ilustra adicionalmente la inteifaz del usuario. La figura 4 muestra una vista frontal, la inteifaz del usuario de la figura 3 en una vista mas detallada . ¡ La figura 5 muestra una vista en perspectiva, frontJal del mecanismo de selección de la interfaz del usuar io
DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ILUSTRATIVAS
Las figuras muestran una modalidad ilustrativa de un aparato con un compartimento que tiene un sistema de control del clima de acuerdo con la invención. La modalidad ilustrativa no se debe interpretar como una limitación de la invención. Su propósito es ilustrar cómo se puede aplicar la invención e ilustrar adicionalmente el aleante de la invención. ! La figura 1 muestra una vista en perspectiva,
I frontal de un gabinete de enfriamiento 10 en el cual está
I integrado un compartimento 11 con un sistema de control del
preferentemente comprende al menos un ventilador y/o un amortiguador (no mostrado) . Además, con el fin de ajusfar la humedad, se podrían incluir medios que hacen posible el ajuste: de la humedad. Ya que las características del dispositivo de clima no son esenciales, el dispositivo no se describirá adicionalmente . Además se debe comprender
que el dispositivo de clima como una alternativa, podría compjrender un sistema de enfriamiento separado, tal como por medio de compresor o por elemento Peltier operado. Esto significa que el compartimento no tiene que estar acon dado en un gabinete de enfriamiento como se describe en la presente modalidad. El compartimento 11 comprende paredes circundantes 16 y una abertura 17. Además, una cubierta 18 está acomodada para cubrir la abertura con el fin de alojar el compartimento. La cubierta de la modalidad ilustrativa es preferentemente parte de un recipiente que está montado deslj.zablemente en el compartimento, con el fin de hacer posible el deslizamiento como un cajón hacia adentro y hacia fuera del compartimento. El recipiente completo no se muestra en los dibujos, ya que no es esencial para la presente invención y ya que es parte del conocimiento común. La flecha 19 ilustra cómo se puede mover la cubierta de la modalidad ilustrativa, durante el uso. Como una alternativa, la cubierta podría ser una puerta o tapa abisagrada en el compartimento. Esto significa que el diseño de la cubierta no es esencial para la presente inven ión . La figura 2 muestra una vista en perspectiva del compartimento 11, en la cual se ilustra adicionalmente el sistema de control del clima. Las paredes circundantes 16
y la cubierta 17 se muestran. Además, el sistema de control del clima también se muestra. La tarea para este sistema es controlar los parámetros del clima, como la temperatura y la humedad del aire dentro del compartimento. Con el fin de hacer posible esta operación, el sistema comprende algunas partes. En primer lugar existe una unidail de control 20, preferentemente como un tablero de PCB con una microcomputadora. La unidad de control podría estar separada y ser única para este compartimento o formar parte de un sistema de control más grande para más compartimentos y/o todo el gabinete de enfriamiento. La unidad de control 20 está conectada a sensores o sondas, en la modalidad ilustrada, un sensor de temperatura 21 y un sensor de humedad de aire 22. Estos proporcionan información a la unidad de control respecto a los valores de los parámetros del clima dentro del compartimento 11. Por ejemplo ellos están conectados a la unidad de control por conexiones cableadas 35 o inalámbricas. El compartimento comprende además una interfaz del usuario 23, montada en la cubierta 18 y una antena 24 montada en la parte inferior del compartimento. La antena como una alternativa, podría estar acomodada en la parte superior del compartimento o en cualquier lugar que sea preferible para las operaciones del compartimento o todo el gabinete.
La interfaz del usuario es la parte más esencial de 1 presente invención y por lo tanto se describirá con detal|le en relación a las figuras 3-5 La figura 3 muestra una vista en perspectiva, front|al de la cubierta 18 del compartimento, en la cual se ilustjra adicionalmente la interfaz del usuario, mientras que la figura 4 muestra en una vista frontal, la interfaz del usuario en una vista mas detallada. La idea principal que tiene una interfaz del usuario para este tipo de siste†a de control del clima, es hacer posible que el usuario seleccione la operación del sistema. Esto significa que el usuario puede ajusfar los valores de los parámetros del clima. Por ejemplo, si el usuario desea tener un ajuste de temperatura de 2 grados Celsius y 70% de humedad del aire dentro del compartimento 11, él selecciona los valores en la interfaz y el sistema de control se asegurjará de ajusfar el clima dentro del compartimento, i para habilitar los valores seleccionados de parámetros. Como Be mencionó anteriormente, uno de los problemas comunes actuales con muchas de las interfaces del usuario, es que existe dificultad para que el usuario las maneje. La interfaz del usuario de la presente invención intenta resolver este problema. i Como se muestra en las figuras 3-4 de la
I modalidad ilustrativa, interfaz del usuario está provista
modos de operación, ilustrados por los números 25 - ara la selección por parte del usuario. Cada uno de estosl modos de operación corresponde a un ajuste definido de vallores para los parámetros del clima. Por ejemplo, un modo operación 25 corresponde a un ajuste de 2 grados
Celsias en la temperatura y 70% de humedad del aire. Otro modo de operación 29, por ejemplo corresponde a un ajuste de 0 grados Celsius en la temperatura y 50% de humedad del aire. Esto significa que el usuario no necesita saber los
I ajustés reales. En vez de eso él selecciona 1 de 5 modos de operación y el sistema de control del clima hace el resto. Con el fin de comunicarle al usuario a qué provisiones se refieren los ajustes de un modo de operación específico, cada modo de operación tiene un símbolo (impreso o mostrado en pantalla electrónicamente). La estrella del modo de operación 27 ilustra tal símbolo. Preferlentemente , se muestra la imagen de provisiones específicas, como vegetales (ver figura 4) . Como se mencionó anteriormente, otro problema con las interfaces del usuario, comúnmente conocidas en este campo técnico es que frecuentemente son pequeñas y se colocan en el lado de la cubierta. Esto frecuentemente significa que la interfaz tiene que ser pequeña y es difícijL observar y leer. Con el fin de evitar esto, la interfáz del usuario 23 de la presente invención está
acomodada en la cubierta 18. Esto significa que puede ser más grande y más fácil de manejar. Con el fin de proporcionar una solución técnica conveniente para hacer posible que la interfaz del usuario esté colocada en una parte móvil tal como la cubierta, la presente invención propo|ne un arreglo como el que se describe mas adelante. Una tecnología recientemente introducida para comunicación de radiofrecuencia es la de Identificadores de Radiofrecuencia, RFID. Estos pequeños circuitos electrónicos no necesitan ningún suministro de energía y puedeji transmitir un código digital para identificarse. Dependiendo de la frecuencia en la que trabajen los RFID, pueden transmitir señales más o menos complejas. Con el fin de hacer posible transmitir las señales, el RFID tambi n comprende algún tipo de antena, tal como una bobina, que puede recibir señales de campo magnético o eléctrico y utilizar éstas para energizar el RFID y hacer posible la transmisión del código digital. En el futuro, también se espera que el RFID de energía receptor pueda hacer que el usuario haga más que transmitir un código digitajl . El RFID es una técnica muy conveniente para utilizarse en la presente invención. El principio básico es acojmodar un RFID único 25-29 en cada símbolo de modo de i operación de la cubierta. Cada RFID único tiene su propio
código digital. En la figura 4, uno de los modos de operación, 26, se ilustra con un RFID 30. Las flechas 31 ilustran la señal de radiofrecuencia enviada cuando el RFID está energizado, mientras que el símbolo 35 ilustra el código digital llevado por la frecuencia enviada. La idea es que el sistema de control del clima utililce la antena 24, ver la figura 2, tanto para energizar los RFIDs como para recibir las señales de radiofrecuencia transmitidas de regreso. Por lo tanto se "verá" el RFID continuamente o como pregunta con base regular (toque de mano) con los circuitos RFID mediante su energización . Teniendo la comunicación, será posible comunicar el modo de operación seleccionado por el usuario a la unidad de contr†l. La presente invención utiliza un escudo para hacer |posible esto, como se ilustra en la figura 5. La figura 5 muestra una vista en perspectiva, frontal de la idea del principio para la interfaz del usuario de la modalidad ilustrativa. En la figura, se muestran dos RFIDs 27 y 28, diferente a cinco, uno de ellos , el 28 se muestra por la línea punteada. La interfaz del usuario también comprende un mecanismo con una parte móvil 32 que hace posible indicar el modo de operación 25-29 seleccionado por el usuario. La figura también muestra el símbolo (la estrella) del modo de operación numero 27. El melcanismo de la modalidad comprende un bastidor
deslizante 33, ver figura 4, que soporta la parte móvil. Desde luego, se puede utilizar un mecanismo giratorio o cualquier otro en vez del que hace posible el mismo modo de operación. La posición de la parte móvil se puede indicar de muchas maneras, que es porque la modalidad ilustrativa no describe alguna indicación particular. Una manera podría ser tener un bastidor que indique el símbolo seleccionado. Otra manera podría ser energizar medios luminosos sobre la luz del RFID par subir o cambiar el color del símbolo seleccionado. La idea con la parte móvil 32 es que cuando está colocada en un RFID, las señales hacia y desde este RFID estar n protegidas. Esto significa que el sistema de control del clima no "verá" este RFID. Pero ve los otros cuatro RFIDs. Esto significa que el sistema seleccionará fácilmente cual modo de operación ha seleccionado el usuario y activara los ajustes necesarios para cambiar el clima de acuerdo con el modo de operación. La flecha 34 ilustra el modo de operación seleccionado. Una técnica conocida, utilizada ampliamente, para detectar movimientos es la de los sensores de efecto Hall. Lo básico es que un sensor de efecto Hall detecta cambios en el campo magnético. En carros, un magneto permanente está alcoplado a un eje giratorio. El sensor está colocado en la cercanía del eje y detecta el ángulo del Un
sistema de control de ignición utiliza esta información para controlar la sincronización de la ignición. La figura 6 muestra una modalidad de un sistema de control del clima que utiliza sensores de efecto Hall 36 para la funcionalidad de la interfaz del usuario 23 en la cubierta 18. Los sensores están montados en la parte inferior del compartimento 11 y conectados a la unidad de control 20. El arreglo es similar a la modalidad que utiliza RFID (figura 2) . Existe un sensor colocado debajo de cada uno de los cinco modos de operación (figura 2) . Como ya se menciono, cada uno de estos modos de operación corresponde a un ajuste definido de valores para los parámetros del clima. También como ya se menciono, existe un mecanismo que comprende un bastidor deslizante 33, ver figura 4, que soporta una parte móvil 32 que indica el modo de operación elegido. Esto es muy adecuado para un sistema a base del efecto Hall. Acoplar un magneto permanente 37 a la parte móvil proporcionará la opción de detectar la posición de la parte móvil, utilizando el sensor de efecto Hall. La unidad de control entonces detectará el modo de operación elegido. Se debe comprender que también es posibls utilizar un menor número de sensores. Otra técnica conocida para detectar el movimiento es la tecnología de sensor capacitivo. Lo básico es que un circuito sensor que detecta cambios, en la capacitancia es
un circuito de medición. La capacitancia puede ser influida por muchas cosas, tales como objetos en movimiento elaborados de un material eléctricamente conductor. Un ejemplo es un mecanismo de abertura para una puerta de elevador. Si una antena de circuito sensor capacitivo está colocada en el borde de la puerta, el mecanismo puede detectar (si la influencia de las partes metálicas circundantes es pasada por alto por el sistema) si una parte del cuerpo humano está colocada cerca de la puerta. Por .'.o tanto, es posible evitar que la puerta pellizque a una persona. 1 La fiqura 7 muestra una modalidad de un sistema
I de control del clima que utiliza sensores capacitivos para la f jncionalidad de la interfaz del usuario 23 en la cubierta 18. Existe un electrodo 39 colocado en cada uno de los cinco símbolos gráficos (figura 2) . Como ya se menciono, cada uno de estos modos de operación corresponde a un ¡ajuste definido de valores para los parámetros del i clima i Los electrodos se extienden desde la cubierta 18
I hasta j el fondo de un cajón, el cajón es parte de la cubierta. Un circuito sensor capacitivo 39 está acomodado en la parte inferior del compartimento 11 y está conectado a la unidad de control 20 (no mostrada) . El arreglo es similar a la modalidad que utiliza RFID (figura 2) . Los circuitos sensores capacitivos detectarán cada cambio en la
caapacitancia, provocado por las influencias de los electrodos. Por ejemplo, si el cajón está abierto, lo detelctarán . La funcionalidad será como ésta. Cuando el usuajrio coloca su dedo cerca de uno de los símbolos del modol de operación en la cubierta 18, el circuito sensor detehtará un cambio significativo en la capacitancia para el electrodo arreglado en este modo de operación particular. Probablemente, los electrodos circundantes también se verán influenciados, pero la influencia es mucho menor. Esto indicará a la unidad de control 20 operar el sistema de control del clima de manera que corresponda a ese Tiodo de operación específico. Es importante que la unidc.d de control pueda distinguir entre la influencia del usuario de otras influencias. Por lo tanto, se necesitará algún algoritmo y algún trabajo sobre detalles de mecánica. j En relación a las técnicas anteriores para control inalámbrico en un sistema de control del clima, es muy relevante monitorizar las condiciones del compartimento en la interfaz del usuario 23, que corresponden al modo de operación para el sistema. Ya que existe energía en la cubierta 18, es necesario encontrar una tecnología no i energjizada para esto. Una tecnología adecuada encontrada
I es 1¿ de los materiales termocrómicos . Un material i termoirómico puede estar impurificado para cambiar el color
a una cierta temperatura. Por ejemplo, se vuelve rojo a un cierto intervalo de temperatura. Fuera de este intervalo está descolorido. La idea es combinar materiales termocrómicos y el control del clima inalámbrico. En cada símbolo gráfico
(figura 3) se aplica una pieza de material termocrómico i impurificado. Las piezas están impurificadas diferentemente (a, b, c, d) por ejemplo de la siguiente manera (aquí cuatro modos de operación) :
1 Cuando el usuario selecciona un símbolo de uno de
I los modos de operación (que corresponde a un cierto ajuste del :lima) , el sistema de control del clima inalámbrico puede reconocer la selección y por consiguiente correr el ciclo! de enfriamiento adecuado. Cuando el compartimento alcaAza el intervalo de temperatura para ese ajuste del clima! marca termocrómica aplicada en ese símbolo gráfico sobre la interfaz del usuario cambia de color
Preferentemente, cada pieza de material impurificada tendrá un color único. El usuario asi obtendrá retroalimentación de que el clima dentro del compartimento 17 corresponde al modo de operación elegido. Existen ventajas obvias de tener una conexión inalámbrica entre la interfaz del usuario 23 y la unidad de control 20, especialmente si la interfaz del usuario está colocada en una parte móvil, tal como la cubierta. Tener una conexión cableada provocará tensión mecánica en los cables. Además, el usuario no será capaz, de una manera conveniente de retirar el cajón del compartimento y limpiarlo. Tener una solución principalmente mecánica también significa que será más fácil prolongar el tiempo de vida kel compartimento.
Claims (12)
1. Aparato que tiene un compartimento de almacenamiento con una abertura para el acceso al compartimento, una cubierta que está acomodada para cubrir la abertura con el fin de alojar el compartimento, un sistema de control del clima que está provisto para controlar el clima dentro del compartimento, el sistema comprende una unidad de control para controlar y ajustar los parámetros del clima del compartimento, el sistema tambi n comprende medios para detectar los parámetros y un dispositivo del clima que hace posible el ajuste, el sistema comprende además una interfaz del usuario que hace posible que el usuario seleccione el modo de operación para el sistema, la interfaz del usuario está acomodada en la cubierta y tiene un numero limitado de modos de operación para elegir entre ellos, cada uno de los modos de operación corresponde a un grupo definido de valores de los parámetros del clima y está indicado por un símbolo gráfico en la interfaz, caracterizado porque al menos un dispositivo que transmite señales está acomodado en la interfaz del usuario, el dispositivo se comunica inalámbricamente con la unidad de control.
2. Aparato según la reivindicación 1, en donde el 'dispositivo transmisor de señales consiste de un circuito electrónico que se ha energizado por la unidad de control, transmite una señal de radiofrecuencia que lleva un código digital para recibirse por la unidad de control a través de una antena, el circuito está energizado inalámbricamente por un campo eléctrico y/o magnético.
3. Aparato según la reivindicación 2, en donde cada modo de operación corresponde a un circuito electrónico separado, acomodado en la cercanía de cada símbolo y que es capaz de transmitir un código digital único a través de una señal de radiofrecuencia, en donde la unidad de control detecta el modo de operación seleccionado con base en los códigos digitales recibidos.
4. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 2-3, en donde la selección del modo de operación se habilita por un mecanismo que tiene una parte móvil, que es capaz de moverse para indicar el símbolo gráfico seleccionado, el mecanismo comprende además medios de escudo acomodados en la parte móvil para proteger las señales de radiofrecuencia del circuito electrónico acomodado en la cercanía del símbolo seleccionado.
5. Aparato según la reivindicación 1, en donde dispositivo transmisor de señales consiste de un magneto móvil , permanente.
6. Aparato según la reivindicación 5, en donde al mfenos un sensor de efecto Hall está acomodado para detectar inalámbricamente el movimiento del magneto permanente . 1 7. Aparato según la reivindicación 6, en donde cada [nodo de operación corresponde a un sensor de efecto i Hall separado, acomodado cerca de su símbolo gráfico correspondiente, el magneto permanente está acomodado al i mecanismo que tiene una parte móvil que es capaz de moverse e indicar el símbolo seleccionado, la unidad de control
I detecta el modo de operación seleccionado con base en la posición de la parte móvil. i 8. Aparato según la reivindicación 1, en donde
I los medios transmisores de señales consisten de un electrbdo eléctricamente conductor.
9. Aparato según la reivindicación 8, en donde un circuito sensor capacitivo está acomodado para detectar inalámbricamente el modo de operación seleccionado por el usuario .
10. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 8-9, en donde cada modo de operación corresponde a un electrodo separado, acomodado cerca de su simbclo gráfico correspondiente, el circuito sensor capacitivo y la unidad de control detectan un cambio en la capacitancia cuando el usuario coloca una parte del cuerpo cereal del símbolo y así detecta el modo de operación selec ionado . j
11. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde se aplica una pieza de sustancia o material en cada uno de los símbolos gráficos, la sustancia o material cambia sus propiedades cuando tiene la influencia de las variaciones de temperatura, las propiedades se detectan visualmente por el usuario. i
12. Aparato según la reivindicación 11, en donde i susjtancia o material es un material termocrómico, cada pieza aplicada tiene propiedades que indican visualmente cuando el clima dentro del compartimento corresponde a uno de los I modos de operación.
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