Aparato refrigerador con acumulador de calor.

Aparato refrigerador, en particular aparato refrigerador doméstico con una cámara de almacenamiento

(3) para productos refrigerados, un evaporador (5) que funciona intermitentemente, situado en contacto térmico con la cámara de almacenamiento (3), para mantener la cámara de almacenamiento (3) en una gama de temperaturas predeterminada y un acumulador de calor (10) asociado al evaporador (5), que contiene un medio acumulador, que en las fases de funcionamiento y de reposo del evaporador cambia su respectivo estado de agregación, encontrándose la gama de temperaturas predeterminada para la cámara de almacenamiento (3) por encima de 0 °C y la temperatura de fusión del medio acumulador (12) por debajo de 0 °C.

caracterizado porque el acumulador de calor (10) incluye un material de sustrato (14) en el que el medio acumulador (12) está integrado en pequeñas gotas en celdas (11).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/053632.

Solicitante: BSH HAUSGERÁTE GMBH.

Inventor/es: HOLZER, STEFAN, MRZYGLOD,MATTHIAS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > REFRIGERACION O ENFRIAMIENTO; SISTEMAS COMBINADOS... > REFRIGERADORES; CAMARAS FRIGORIFICAS; NEVERAS; APARATOS... > F25D3/00 (Dispositivos que utilizan otros agentes fríos; Dispositivos que utilizan recipientes que conservan el frío)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > REFRIGERACION O ENFRIAMIENTO; SISTEMAS COMBINADOS... > REFRIGERADORES; CAMARAS FRIGORIFICAS; NEVERAS; APARATOS... > F25D11/00 (Dispositivos autónomos desplazables asociados con maquinaria de refrigeración, p. ej. refrigeradores domésticos)

PDF original: ES-2547812_T3.pdf

 

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Aparato refrigerador con acumulador de calor.
Aparato refrigerador con acumulador de calor.

Fragmento de la descripción:

APARATO REFRIGERADOR CON ACUMULADOR DE CALOR

La presente invención se refiere a un aparato refrigerador, en particular a un aparato refrigerador doméstico con una cámara de almacenamiento para productos refrigerados, un evaporador que funciona intermitentemente, situado en contacto térmico con la cámara de almacenamiento, para mantener la cámara de almacenamiento en una gama de temperaturas predeterminada y un acumulador de calor asociado al evaporador, que contiene un medio acumulador, que en las fases de funcionamiento y de reposo del evaporador cambia su estado de agregación, encontrándose la gama de temperaturas predeterminada para la cámara de almacenamiento por encima de 0 °C y la temperatura de fusión del medio acumulador por debajo de 0 °C.

Un aparato refrigerador según el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce por el documento FR 2 745 894 A1.

Como medio acumulador se propone en el documento FR 2 745 894 A1 entre otros el agua. Ésta se expande al congelarse, por lo que las paredes del acumulador de calor deben ser elásticas. Una deformación de las paredes puede perjudicar la transmisión del calor entre el evaporador y el acumulador de calor.

Es objetivo de la presente invención indicar una vía sencilla y económica para mejorar la efectividad de la generación de frío incluso en un aparato refrigerador en el que una cámara de almacenamiento tiene una gama de temperaturas predeterminada superior a 0ºC.

El objetivo se logra mediante un aparato refrigerador con las características de la reivindicación 1. Las reivindicaciones secundarias están orientadas a perfeccionamientos ventajosos.

Sorprendentemente se observa que la utilización de un medio acumulador con una temperatura de fusión inferior a 0 °C en una tal cámara de almacenamiento, cuando la misma está configurada en particular como compartimiento de refrigeración o de frío de un armario frigorífico doméstico, hace posible un claro aumento de la eficiencia también y precisamente cuando la cantidad utilizada de medio acumulador es demasiado baja para provocar un enfriamiento de la cámara de almacenamiento por debajo de 0 ºC en una fase de reposo del evaporador.

La acción del medio acumulador no se basa aquí como en el documento DE 10 2004 035 017 A1 en un funcionamiento como acumulador de frío durante las fases de reposo del evaporador, sino como acumulador de calor durante sus fases de funcionamiento. Puesto que precisamente el acumulador de calor impide un fuerte enfriamiento del evaporador, al menos al comienzo de su fase de funcionamiento, mantiene el mismo la presión de vapor del medio refrigerante en el evaporador en un valor elevado y reduce así por un lado la diferencia de presiones contra la que debe funcionar un compresor para condensar de nuevo el medio refrigerante y por otro lado el volumen con el que debe trabajar el compresor para comprimir una masa dada del medio refrigerante.

La temperatura de fusión del medio acumulador debe encontrarse claramente por debajo de 0 °C, para asegurarse de que el medio acumulador está completamente fundido antes de que empiece a calentarse por encima de 0 °C en una fase de reposo del evaporador. Una necesaria descongelación del evaporador a intervalos de tiempo regulares no se prolonga por lo tanto por la fusión simultánea del medio acumulador. Para ello se prefiere que la temperatura de fusión del medio acumulador se encuentre por debajo de -2 °C.

Puesto que por otro lado una temperatura de fusión demasiado baja sigue teniendo poca influencia sobre la presión de vapor del medio refrigerante en el evaporador, tampoco debería ser la temperatura de fusión del medio acumulador inferior a -10 °C.

Como medio acumulador se utiliza una solución acuosa económica, en particular por ejemplo de glicol etilénico o urea.

Pueden lograrse una estabilidad especialmente elevada para el medio acumulador y una buena manejabilidad del material de sustrato cuando el medio acumulador está contenido en cápsulas, que están embutidas en el material de sustrato. Cuando el material de las cápsulas sigue siendo estable a una temperatura en la que el material de soporte se vuelve blando, es posible por ejemplo conformar el material de soporte termoplásticamente incluyendo las cápsulas allí contenidas, para fabricar el acumulador de calor.

Es especialmente efectivo el acumulador de calor cuando el evaporador está situado en la cámara de almacenamiento. La invención puede utilizarse ciertamente también por ejemplo en un evaporador

Coldwall, dispuesto fuera de la cámara de almacenamiento, entre la misma y una capa de material aislante del aparato refrigerador, pero la ganancia adicional en eficiencia es mayor en un evaporador situado en la cámara de almacenamiento.

Para lograr una buena efectividad, está dispuesto el acumulador de calor preferiblemente en contacto material con el evaporador.

Cuando el evaporador tiene forma de placa, puede lograrse un estrecho contacto térmico entre el evaporador y el acumulador de calor cuando un lado del evaporador está cubierto al menos predominantemente por el acumulador de calor.

Cuando el evaporador esta dispuesto contiguo a una pared de la cámara de almacenamiento, se encuentra el acumulador de calor preferiblemente en un lado del evaporador opuesto a la pared, con lo que el producto refrigerado se enfría en la cámara de almacenamiento esencialmente mediante el acumulador de calor.

Cuando el evaporador es un evaporador Rollbond o tube-on-sheet (con placa de tubos exteriores) , entonces está situado el acumulador de calor convenientemente en una cara plana del evaporador.

La cantidad de medio acumulador está preferiblemente de acuerdo con la potencia refrigerante del evaporador en una fase de funcionamiento, por lo que son suficientes entre dos y veinte minutos de funcionamiento del evaporador para congelar el medio acumulador. Un tiempo de congelación inferior a dos minutos es poco efectivo, ya que el evaporador necesita al comienzo de una fase de funcionamiento también un periodo de tiempo de similar magnitud para el enfriamiento cuando no existe ningún intercambiador de calor. Un tiempo de enfriamiento mayor de veinte minutos exige una gran cantidad de medio acumulador y limita así el volumen aprovechable de la cámara de almacenamiento.

La duración media de una fase de funcionamiento del evaporador debe ser mayor que el tiempo necesario para congelar el medio acumulador, para explotar por completo su potencial de efectividad. Por otro lado el mismo no debe ser bastante mayor, en particular como máximo del doble de duración que el tiempo necesario para congelar el medio acumulador, para mantener reducido el porcentaje sobre el tiempo total de funcionamiento del aparato frigorífico de una fase de funcionamiento del evaporador en el que su temperatura se encuentra claramente por debajo de la temperatura de congelación del medio acumulador y la eficiencia energética del evaporador se ve correspondientemente limitada.

Otras características y ventajas de la invención resultan claras en base a la siguiente descripción de ejemplos de realización con referencia a las figuras adjuntas. De esta descripción y de las figuras se deducen también características de los ejemplos de realización que no se mencionan en las reivindicaciones. Tales características pueden presentarse también en otras combinaciones distintas de las que aquí se publican específicamente. El hecho de que varias de tales características se mencionen una con otra en una misma frase o en otra clase de marco de texto, no justifica por lo tanto la conclusión de que las mismas sólo pueden presentarse en la combinación específicamente publicada; en lugar de ello ha de partirse básicamente... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Aparato refrigerador, en particular aparato refrigerador doméstico con una cámara de almacenamiento

(3) para productos refrigerados, un evaporador (5) que funciona intermitentemente, situado en contacto térmico con la cámara de almacenamiento (3) , para mantener la cámara de almacenamiento

(3) en una gama de temperaturas predeterminada y un acumulador de calor (10) asociado al evaporador (5) , que contiene un medio acumulador, que en las fases de funcionamiento y de reposo del evaporador cambia su respectivo estado de agregación, encontrándose la gama de temperaturas predeterminada para la cámara de almacenamiento (3) por encima de 0 °C y la temperatura de fusión del medio acumulador (12) por debajo de 0 °C.

caracterizado porque el acumulador de calor (10) incluye un material de sustrato (14) en el que el medio acumulador (12) está integrado en pequeñas gotas en celdas (11) .

2. Aparato refrigerador según la reivindicación 1, caracterizado porque la temperatura de fusión del medio acumulador (12) se encuentra por debajo de -2 ºC.

3. Aparato refrigerador según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la temperatura de fusión del medio acumulador (12) se encuentra por encima de -10 ºC.

4. Aparato refrigerador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el medio acumulador (12) es una solución acuosa, en particular de glicol etilénico o urea.

5. Aparato refrigerador según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las cápsulas (13) que contienen medio acumulador (12) están embutidas en el material de sustrato (14) .

6. Aparato refrigerador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el evaporador (5) está dispuesto en la cámara de almacenamiento (3) .

7. Aparato refrigerador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el acumulador de calor (10) está dispuesto en contacto material con el evaporador (5) .

8. Aparato refrigerador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el evaporador (5) tiene forma de placa y porque un lado (6) del evaporador (5) está cubierto al menos en su mayor parte por el acumulador de vapor (10) .

9. Aparato refrigerador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el evaporador (5) está situado contiguo a una pared (4) de la cámara de almacenamiento (3) y el acumulador de calor (10) está situado en un lado del evaporador (5) opuesto a la pared (4) .

10. Aparato refrigerador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el evaporador es un evaporador Rollbond o tube-on-sheet y porque el acumulador de calor (10) está situado en una cara plana (6) del evaporador (5) .

11. Aparato refrigerador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la potencia refrigerante del evaporador (5) en una fase de funcionamiento está dimensionada para congelar el medio acumulador (12) en al menos dos y/o como máximo veinte minutos.

12. Aparato refrigerador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la duración media de una fase de funcionamiento del evaporador (5) es más larga que el tiempo necesario para congelar el medio acumulador (12) .

13. Aparato refrigerador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la duración media de una fase de funcionamiento del evaporador (5) es como máximo el doble del tiempo necesario para congelar el medio acumulador (12) .