CABINA DE REFRIGERADOR AISLADA MEDIANTE VACIO Y METODO PARA EVACUAR LA PARED AISLADA ESTANCA A GASES DE LA MISMA.

Una cabina de refrigerador doméstico aislada por vacío que comprende un contenedor (10) sustancialmente impermeable a los gases que está lleno de un núcleo (12) sustancialmente poroso y un contenedor (14) de almacenamiento de gas que se comunica con dicho contenedor (10) y está lleno de un material adsorbente de gases,

entre el contenedor (10) y el contenedor (14) de almacenamiento de gases se disponen medios (18) de válvula adaptados para cerrar la comunicación entre el contenedor (10) y el contenedor (14) de almacenamiento de gases, caracterizada porque se proporcionan medios (24, 28) de calentamiento para calentar el contenedor (14) de almacenamiento de gas para evacuar gases cuando dicho medio (18) de válvula está cerrado

La presente invención se refiere a una cabina de refrigerador aislada mediante vacío que comprende un contenedor sustancialmente impermeable al gas que se llena con un núcleo sustancialmente poroso y un contenedor de almacenamiento de gas que se comunica con dicho contenedor y está lleno de un material adsorbente de gas. Una cabina de refrigerador aislada por vacío de 5 este tipo se describe en EP-A-860669.

Por el término “frigorífico” hacemos referencia a cualquier tipo de electrodoméstico en el que la temperatura interior es menor que la temperatura del recinto, es decir, refrigeradores domésticos, congeladores verticales, arcones congeladores o similares. 10

Son bien conocidas en el campo de la refrigeración las buenas capacidades de aislamiento de diferentes materiales de aislamiento por vacío (fibra, espuma o basadas en polvos), las cuales han mejorado significativamente en la última década. A pesar de estas mejoras y la demanda creciente de un consumo eléctrico reducido, aún no ha comenzado una 15 producción industrial de refrigeradores aislados por vacío para uso doméstico privado, aunque se ha invertido mucho trabajo de desarrollo.

El principal problema es mantener el vacío durante intervalos de tiempo de 10-15 años (vida útil normal de un electrodoméstico) sin aumentar demasiado el coste de producción del producto. Mientras que el método 20 tradicional, que consiste en soldar estructuras "impermeables al vacío" (principalmente de acero inoxidable), es muy caro (tanto el proceso como especialmente el coste de los materiales), las cabinas de refrigerador producidas con el sistema más económico que emplea revestimientos plásticos (con o sin camisa anti-difusión) tienen una vida útil limitada y por tanto no están 25 aún en producción. La solución describa en el documento EP-A-860669 mencionado anteriormente no garantiza niveles de presión bajos en el contenedor impermeable al gas para toda la vida útil del refrigerador. La solución alternativa de proporcionar un refrigerador con una bomba de vacío funcionando casi en continuo, como se muestra en EP-A-587546, aumenta 30 excesivamente el consumo energético total del refrigerador (en otras palabras, lo que se ahorra en términos de disminución de la transferencia de calor a

través de la pared del refrigerador se pierde en accionar la bomba de vacío). Este modo conocido de mantener un vacío en la pared de una cabina de refrigerador emplea una bomba para recuperar periódicamente el vacío requerido que puede haberse degradado por la salida de gases y vapor de agua. Bombas mecánicas pequeñas y de bajo coste no serán capaces de 5 alcanzar los niveles de vacío requeridos para conseguir unos valores de aislamiento aceptables. Las bombas mecánicas pequeñas y de bajo coste pueden evacuar hasta un rango de 20 a 200 mbar bastante rápidamente. Sin embargo, la mayoría de rellenos por vacío requieren vacíos por debajo de este rango. Algunos rellenos de espuma de celdas abiertas requieren un vacío 10 inferior a 0,1 mbar para conseguir la clase de conductividades térmicas deseadas.

Un objeto de esta invención es proporcionar una cabina de refrigerador del tipo descrito que mantenga ampliamente el nivel de presión baja y por tanto la capacidad del aislamiento de estructuras metálicas, pero con una reducción 15 significativa del coste total del electrodoméstico. Es más, estos buenos resultados se obtienen con una disminución del consumo energético global del electrodoméstico.

La presente invención, como se define en las reivindicaciones adjuntas, describe cómo mantener la baja presión y hermeticidad del vacío con un diseño 20 adecuado y un método de evacuación de coste rentable.

De acuerdo con la presente invención, una cabina aislada por vacío para un refrigerador puede disminuir los costes energéticos significativamente. De acuerdo con una primera realización de la presente invención, se proporciona un diseño de un nuevo sistema de evacuación que puede conseguir los niveles 25 deseados de vacío sin gastar demasiada energía. Para alcanzar las bajas presiones, dicha realización utiliza una etapa de adsorción donde se utiliza un contenedor de almacenamiento de gas conectado, por un lado, al aislamiento y, por el otro lado, a la atmósfera. Se disponen medios de válvula automáticos que pueden cerrar/abrir el conducto entre la etapa de adsorción y el 30 aislamiento, y entre la etapa de aislamiento y la atmósfera respectivamente, de acuerdo con un ciclo predeterminado.

De acuerdo con una segunda realización de la invención, se utiliza un sistema de evacuación multi etapa, donde una porción del sistema de evacuación corriente abajo del contenedor de almacenamiento de gas puede ser una etapa mecánica o una segunda etapa de adsorción auxiliar. En el primer caso, la etapa de adsorción está conectada en serie con una bomba 5 mecánica de modo que ambas pueden desarrollar el vacío requerido según un método aditivo. Es ventajoso conectar el contenedor de almacenamiento de gas inmediatamente al relleno de aislamiento. De este modo, la etapa de adsorción "bombeará” el relleno de aislamiento casi continuamente y no requerirá energía adicional. El ciclo de adsorción se completa calentando a una 10 temperatura donde produce una presión por encima de la presión de admisión mínima admisible de la bomba mecánica. El contenedor de almacenamiento de gas de la etapa de adsorción puede ser tan simple como un cilindro lleno de absorbentes físicos como tamices moleculares, sílica gel, carbón activado, alúminas, aluminosilicatos, y otros absorbentes del mismo tipo. 15

La etapa de bomba mecánica comenzará a bombear cuando la presión de la etapa de adsorción calentada alcance la presión mínima de admisión utilizable de la bomba mecánica. La bomba mecánica evacuará la etapa de adsorción para extraer la mayor parte del gas (aire, agua, vapor, etc.) que fue previamente adsorbida por el contenedor de almacenamiento de gases. La 20 cabina de refrigerador estará diseñada de modo que la etapa de bombeo mecánico se utilizará en raras ocasiones, con el objeto de consumir la mínima cantidad de energía posible.

Cuando se utiliza una segunda etapa de adsorción en lugar de la bomba de vacío mecánica, ambas porciones del sistema de evacuación son etapas de 25 adsorción físicas en serie. Junto con la adsorción de materiales en los contenedores de almacenamiento de gas donde se lleva a cabo la etapa de adsorción/desorción, es posible utilizar adsorbentes químicos como el CaO (utilizado para adsorber agua). Estos adsorbentes químicos se pueden mezclar con adsorbentes físicos para adsorber gases residuales (vapor de agua, 30 hidrógeno). Incluso si la sorción de los desgaseadores químicos es en la

práctica irreversible, su uso puede garantizar un mejor comportamiento en términos de nivel de vacío dentro del contenedor impermeable a los gases.

La invención se explicará a continuación con mayor detalle haciendo referencia a los dibujos, que muestran:

- La figura 1 es una vista esquemática de una porción de una cabina 5 de refrigerador por vacío de acuerdo con una primera realización de la primera invención;

- La figura 2 es una vista similar a la de la figura 1 que muestra una segunda realización de la presente invención; y

- La figura 3 es una vista similar a la figura 2 que muestra una versión 10 diferente de la segunda realización de la presente invención.

Haciendo referencia a la figura 1, una cabina de refrigerador comprende una pared 10 doble aislada que comprende dos paredes 10a y 10b impermeables a los gases llenas con un material 12 de aislamiento que se puede extraer. El material 12 de aislamiento puede ser un polvo inorgánico 15 como la sílica y la alúmina, fibras inorgánicas y orgánicas, un objeto de espuma inyectada de estructura de celda abierta o semi-abierta como una espuma de poliuretano, o una espuma de poliestireno de celda abierta extruída como una plancha y montada en la cabina. El material 12 de aislamiento se conecta a un contenedor 14 de almacenamiento de gas en el que se lleva a cabo una etapa 20 de adsorción. Las válvulas 18 y 20 de aislamiento se dispondrán entre la cabina y la etapa 14 de adsorción y entre la etapa 14 de adsorción y la atmósfera respectivamente. Durante una mayor parte del tiempo de funcionamiento del refrigerador, sólo la válvula 18 permanecerá abierta para evacuar continuamente el aislamiento 12 de la cabina. Cuando la capacidad...

1. Una cabina de refrigerador doméstico aislada por vacío que comprende un contenedor (10) sustancialmente impermeable a los gases que está lleno de un núcleo (12) sustancialmente poroso y un contenedor (14) de almacenamiento de gas que se comunica con dicho contenedor (10) y está 5 lleno de un material adsorbente de gases, entre el contenedor (10) y el contenedor (14) de almacenamiento de gases se disponen medios (18) de válvula adaptados para cerrar la comunicación entre el contenedor (10) y el contenedor (14) de almacenamiento de gases, caracterizada porque se proporcionan medios (24, 28) de calentamiento para calentar el contenedor 10 (14) de almacenamiento de gas para evacuar gases cuando dicho medio (18) de válvula está cerrado.

2. Una cabina de refrigerador doméstico aislada mediante vacío de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el contenedor (14) de almacenamiento de gases se comunica, a través de un segundo medio (20) de 15 válvula, con una bomba (16) de vacío adaptada para ayudar a la evacuación del contenedor (14) de almacenamiento de gases.

3. Una cabina de refrigerador doméstico aislada mediante vacío de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el contenedor (14) de almacenamiento de gases se comunica, a través de un segundo medio (20) de 20 válvula, con un contenedor (26) de almacenamiento de gas auxiliar adaptado para ayudar a la evacuación del contenedor (14) de almacenamiento de gas.

4. Una cabina de refrigerador doméstico aislada mediante vacío de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque el contenedor (26) de almacenamiento de gas auxiliar está dotado de medios (28) de calentamiento 25 auxiliares.

5. Una cabina de refrigerador doméstico aislada mediante vacío, caracterizada porque el contenedor (26) de almacenamiento de gas auxiliar se comunica con la atmósfera a través de unos terceros medios (22a) de válvula. 30

6. Una cabina de refrigerador doméstico aislada mediante vacío de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada porque el medio (18) de válvula,

el segundo medio (20) de válvula, el tercer medio (22a) de válvula, la bomba (16) de vacío, los medios (24) de calentamiento y los medios (28) auxiliares de calentamiento están todos conectados a una unidad central de procesamiento de la cabina de refrigerador para llevar a cabo un ciclo predeterminado.

7. Método para evacuar un contenedor (10) sustancialmente impermeable 5 a los gases de una cabina de refrigerador doméstico aislada mediante vacío que está llena de un núcleo (12) sustancialmente poroso y se comunica con un contenedor (14) de almacenamiento de gas lleno con un material adsorbente de gases, caracterizado porque comprende los pasos de cerrar la comunicación entre el contenedor (10) y el contenedor (14) de almacenamiento 10 de gas y calentar el contenedor (14) de almacenamiento de gas para desorber gases de dicho contenedor de almacenamiento de gas.

8. Método de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque además comprende, después del paso de cerrar la comunicación entre el contenedor (10) y el contenedor (14) de almacenamiento de gas, el paso de 15 abrir la comunicación entre el contenedor (14) de almacenamiento de gas y una bomba (16) de vacío adaptada para ayudar a evacuar el contenedor (14) de almacenamiento de gas.

9. Método de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque además comprende, después del paso de cerrar la comunicación entre el 20 contenedor (10) y el contenedor (14) de almacenamiento de gas, el paso de abrir la comunicación entre el contenedor (14) de almacenamiento de gases y un contenedor (26) de almacenamiento de gas auxiliar adaptado para ayudar a evacuar el contenedor (14) de almacenamiento de gas.

10. Método de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque 25 además comprende, después del paso de calentar el contenedor (14) de almacenamiento de gas, el paso de cerrar la comunicación entre el contenedor (14) de almacenamiento de gas y el contenedor (26) de almacenamiento de gas auxiliar y el paso de calentar dicho contenedor (26) de almacenamiento de gas auxiliar para desorber gases del mismo. 30