APARATO DOMÉSTICO QUE COMPRENDE UN SISTEMA DE EXPANSIÓN.

Aparato doméstico que comprende un sistema de expansión.

La invención se refiere a un aparato doméstico 1 que comprende una cámara de tratamiento 2 para tratar artículos 3,

una guía de aire del proceso 5 para guiar aire del proceso a través de dicha cámara de tratamiento 2, comprendiendo dicha guía de aire del proceso 5 un soplador 6 para conducir el aire del proceso, un calentador 7 para calentar el aire del proceso y colocado corriente arriba de dicha cámara de tratamiento 2, y una bomba de calor 7, 8, 9, 10, 11, donde dicho calentador 7 es una fuente de calor 7 para transferir calor de un refrigerante que circula a través de dicha bomba de calor 7, 8, 9, 10, 11 al aire del proceso, y donde dicha bomba de calor 7, 8, 9, 10, 11 comprende además un disipador térmico 8 para transferir calor al refrigerante, un compresor 9 para comprimir el refrigerante, un sistema de expansión 10 para expandir el refrigerante, y una guía de refrigerante 11 para circular el refrigerante a través de dicha bomba de calor 7, 8, 9, 10, 11 en un circuito cerrado. Dicho sistema de expansión 10 tiene una restricción variable, la cual puede ser controlable por una unidad de control 14 en respuesta a señales de una unidad de sensor 15, 16.

Aparato doméstico que comprende un sistema de expansión.

La invención se refiere a un aparato doméstico que comprende una cámara de tratamiento para tratar artículos, una guía de aire del proceso para guiar aire del proceso a través de dicha cámara de tratamiento, comprendiendo dicha guía de aire del proceso un soplador para conducir el aire del proceso, un calentador para calentar el aire del proceso y colocado corriente arriba de dicha cámara de tratamiento, y una bomba de calor, donde dicho calentador es una fuente de calor para transferir calor de un refrigerante que circula a través de dicha bomba de calor al aire del proceso, y donde dicha bomba de calor comprende además un disipador térmico para transferir calor al refrigerante, un compresor para comprimir el refrigerante, un sistema de expansión para expandir el refrigerante, y una guía de refrigerante para circular el refrigerante a través de dicha bomba de calor en un circuito cerrado.

Un aparato doméstico de este tipo genérico es divulgado en WO 2008/107266 A1. El aparato divulgado es una secadora de ropa doméstica cuya bomba de calor es una bomba de calor del tipo de compresor, la cual se caracteriza por tener un refrigerante que es guiado en una guía de refrigerante cerrada. Para efectuar una absorción de calor al disipador térmico asociado, el refrigerante está hecho para evaporarse en el disipador térmico y, para liberar calor de la fuente de calor asociada, el refrigerante está hecho para licuarse en la fuente de calor. Para efectuar el transporte de calor y que los procesos de evaporación y licuefacción tengan lugar a temperaturas apropiadas, el refrigerante gaseoso es comprimido cuando pasa del disipador térmico a la fuente de calor, y el refrigerante líquido es expandido en un sistema de expansión cuando vuelve de la fuente de calor al disipador térmico. Según el citado documento, se realiza una selección especial del compresor comprendido por la bomba de calor y del refrigerante.

En el documento WO 2008/119611 A1, se divulga un dispositivo de limpieza para limpiar un disipador térmico de una bomba de calor de una secadora de ropa. Un disipador térmico en una secadora de ropa está sujeto a degradación por el funcionamiento mediante pequeños materiales formados de partículas que comprendan fragmentos de fibras y similares, normalmente llamados hilaza o pelusa, y extraídos de la ropa de lavado que es secada por el aire del proceso. De conformidad con la práctica habitual, un filtro de pelusa está colocado en la guía del aire del proceso corriente arriba del disipador térmico para capturar una gran parte de la pelusa del aire del proceso. Aun así, una fracción pequeña, pero considerable, de la pelusa evitará ser capturada por el filtro de pelusa, y se precipitará sobre el disipador térmico junto con condensado formado a partir de la humedad contenida en el aire del proceso, la cual es formada al extraerse calor del aire del proceso.

Mientras que cada uno de los dos documentos citados arriba es relativo a un aparato doméstico que tiene una guía de aire del proceso, la cual está esencialmente cerrada en sí misma para guiar el aire del proceso en un circuito esencialmente cerrado, WO 2008/110449 A1 expone un aparato doméstico que tiene una bomba de calor, y que tiene una guía de aire del proceso, la cual está abierta parcialmente.

De conformidad con los documentos WO 2008/119608 A2 y WO 2008/086933 A1, una bomba de calor puede ser aplicada en un aparato doméstico, además de calentadores eléctricos o de quemador de gas e intercambiadores térmicos aire/aire más habituales. Tales aparatos pueden ser llamados “híbridos”.

De conformidad con el documento WO 2007/141166 A1, el disipador térmico y la fuente de calor de una bomba de calor comprendidos por un aparato doméstico pueden ser dispuestos en una guía de aire del proceso bifurcada, para que el aire del proceso pase por ellos como flujos de dos partes en paralelo, a diferencia de la práctica más habitual que requiere que el flujo de aire del proceso no dividido pase por el disipador térmico y la fuente de calor en secuencia.

En la medida en que son relativos a aplicar una bomba de calor del tipo de compresor a un aparato doméstico, y también de conformidad con la práctica general con aparatos domésticos con bombas de calor del tipo de compresor, puesto que son comercializados en el momento de establecerse el derecho de prioridad a la invención divulgada a continuación, las bombas de calor están equipadas con componentes cuyas características relativas al funcionamiento están fijadas por el dimensionamiento y la construcción. El uso normal de tales aparatos domésticos tendrá lugar bajo una variedad de condiciones ambientales definidas por la ubicación de los aparatos y las estaciones del año. Asimismo, el uso normal en sí mismo también incurrirá en una variedad de condiciones de funcionamiento. Por ejemplo, el funcionamiento de una secadora de ropa con una bomba de calor incluirá una fase inicial, donde los componentes del aparato y la misma ropa de lavado que ha de ser secada serán llevados a sus temperaturas de funcionamiento adecuadas, un fase casi estacionaria, en la que se lleva a cabo la mayor parte de la operación de secado, y una fase de acabado, en la que la ropa de lavado está casi tan seca como se desea, y la extracción de la humedad residual de la ropa de lavado requiere elevar la temperatura del aire del proceso, que pasa por la ropa de lavado, por encima del nivel que había sido continuado a lo largo de la fase casi estacionaria. En consecuencia, ha de encontrarse una estructura de la bomba de calor que permita poner en funcionamiento la bomba de calor a través de todas estas fases, a la vez que se afrontan también condiciones ambientales variables.

Un objetivo de la presente invención es presentar un desarrollo del aparato tal y como es definido en el preámbulo de esta solicitud, el cual supere las desventajas especificadas.

Con el fin de cumplir con éste y otros objetivos, se especifica un aparato doméstico en la reivindicación independiente adjunta. En las reivindicaciones dependientes y la posterior descripción se especifican formas de realización preferidas del aparato doméstico según la presente invención.

Por consiguiente, se especifica, de conformidad con la invención, un aparato doméstico que comprende una cámara de tratamiento para tratar artículos, una guía de aire del proceso para guiar aire del proceso a través de dicha cámara de tratamiento, comprendiendo dicha guía de aire del proceso un soplador para conducir el aire del proceso, un calentador para calentar el aire del proceso y colocado corriente arriba de dicha cámara de tratamiento, y una bomba de calor, donde dicho calentador es una fuente de calor para transferir calor de un refrigerante que circula a través de dicha bomba de calor al aire del proceso, y donde dicha bomba de calor comprende además un disipador térmico para transferir calor al refrigerante, un compresor para comprimir el refrigerante, un sistema de expansión para expandir el refrigerante, y una guía de refrigerante para circular el refrigerante a través de dicha bomba de calor en un circuito cerrado. Además, dicho sistema de expansión tiene una restricción variable.

Según la invención, un sistema de expansión variable reemplaza los sistemas de expansión conocidos con parámetros dimensionales y constructivos fijados, para producir flexibilidad de funcionamiento para el aparato doméstico en vista de adaptarse al entorno cambiante y a requisitos relativos al funcionamiento.

Un parámetro de funcionamiento efectivo del sistema de expansión es una restricción, la cual está medida como un descenso de la presión generado por el refrigerante líquido que fluye a través a una temperatura nominal y un flujo de masa nominal. En el caso de un sistema de expansión dado por un único extensor, diferentes formas de realización como eyector u orificio, por un lado, y capilares de diversas longitudes y diversos diámetros, por otro lado, pueden resultar en la misma restricción. Por consiguiente, la invención no impone una limitación a priori sobre detalles constructivos del sistema de expansión. Se puede señalar que los sistemas de expansión variable son conocidos para aplicaciones no relevantes, como en aparatos de refrigeración.

La invención permitirá a un aparato doméstico adaptarse a una variedad de temperaturas ambiente, para asegurar el funcionamiento adecuado a temperaturas ambiente que varíen entre 5ºC y 35ºC, siendo 23ºC...

1. Aparato doméstico (1) que comprende una cámara de tratamiento (2) para tratar artículos (3) , una guía de aire del proceso (5) para guiar aire del proceso a través de dicha cámara de tratamiento (2) , comprendiendo dicha guía de aire del proceso (5) un soplador (6) para conducir el aire del proceso, un calentador (7) para calentar el aire del proceso y colocado corriente arriba de dicha cámara de tratamiento (2) , y una bomba de calor (7, 8, 9, 10, 11) , donde dicho calentador (7) es una fuente de calor (7) para transferir calor de un refrigerante que circula a través de dicha bomba de calor (7, 8, 9, 10, 11) al aire del proceso, y donde dicha bomba de calor (7, 8, 9, 10, 11) comprende además un disipador térmico (8) para transferir calor al refrigerante, un compresor (9) para comprimir el refrigerante, un sistema de expansión (10) para expandir el refrigerante, y una guía de refrigerante (11) para circular el refrigerante a través de dicha bomba de calor (7, 8, 9, 10, 11) en un circuito cerrado, caracterizado porque dicho sistema de expansión (10) tiene una restricción variable.

2. Aparato doméstico según la reivindicación 1, que comprende una unidad de control (14) conectada a dicho sistema de expansión (10) , y una unidad de sensor (15, 16) asociada a dicha bomba de calor (7, 8, 9, 10, 11) para controlar la restricción de dicho sistema de expansión (10) en respuesta a señales comunicadas a dicha unidad de control (14) por dicha unidad de sensor (15, 16) .

3. Aparato doméstico (1) según la reivindicación 2, donde dicha unidad de sensor (15, 16) comprende un sensor de estado (15) para percibir un estado de dicha bomba de calor (7, 8, 9, 10, 11) .

4. Aparato doméstico según la reivindicación 3, donde dicho sensor de estado (15) es un sensor de temperatura

(15) para percibir una temperatura del proceso dentro de dicha guía del refrigerante (11) .

5. Aparato doméstico según la reivindicación 4, donde la temperatura del proceso es una temperatura del refrigerante al salir de dicho disipador térmico (8) , y donde dicha unidad de control (14) está prefijada para controlar dicho sistema de expansión (10) para retener un sobrecalentamiento dado en el refrigerante que sale de dicho disipador térmico (8) .

6. Aparato doméstico (1) según una de las reivindicaciones2a5, donde dicha unidad de sensor (15, 16) comprende un sensor de temperatura ambiente (16) para percibir una temperatura ambiente de dicho aparato (1) .

7. Aparato doméstico (1) según la reivindicación 6, donde dicha unidad de control (14) está prefijada para fijar dicha restricción en un valor nominal, si la temperatura ambiente es esencialmente igual a una temperatura ambiente normal dada, y donde dicha unidad de control (14) está prefijada para fijar dicha restricción en un valor que supera dicho valor nominal, si la temperatura ambiente es esencialmente diferente de dicha temperatura ambiente normal.

8. Aparato doméstico (1) según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, donde dicho sistema de expansión (10) comprende al menos dos unidades de expansión (18, 19, 21) , las cuales son engranables de manera variable en dicha guía del refrigerante (11) por dicha unidad de control (14) .

9. Aparato doméstico (1) según la reivindicación 8, donde dicho sistema de expansión (10) comprende una unidad de expansión (18, 19, 21) , la cual comprende un primer extensor (18) y una válvula (19) controlable por dicha unidad de control (14) y conectada en serie.

10. Aparato doméstico (1) según la reivindicación 9, que comprende un segundo extensor (20) conectado en paralelo a dicha unidad de expansión (18, 19, 21) .

11. Aparato doméstico (1) según una de las reivindicaciones 9 y 10, que comprende una pluralidad de unidades de expansión (18, 19, 21) conectadas en paralelo unas a otras.

12. Aparato doméstico (1) según una de las reivindicaciones 9 y 10, donde dicha unidad de expansión (18, 19, 21) comprende una multiplicidad de primeros extensores (18) , donde dichos primeros extensores (18) están conectados en paralelo unos a otros a través de una válvula de distribución de vías múltiples (21) controlable por dicha unidad de control (14) .

13. Aparato doméstico (1) según una de las reivindicaciones1a7, donde dicho sistema de expansión (10) es un dispositivo de expansión variable (10) controlable por dicha unidad de control (14) .

14. Aparato doméstico (1) según la reivindicación 13, donde dicho sistema de expansión (10) comprende una válvula de expansión variable (10) .

15. Aparato doméstico (1) según una de las reivindicaciones 13 y 14, donde dicha válvula de expansión (10) es un dispositivo de expansión termostática (10) .

16. Aparato doméstico según la reivindicación 15, donde dicho dispositivo de expansión termostática (10) tiene un sensor de temperatura asociado (22) acoplado a dicha guía de aire del proceso (5) en una salida de dicha cámara de

tratamiento (2) para percibir una temperatura de aire del aire del proceso al salir de dicha cámara de tratamiento (2) , y donde dicho dispositivo de expansión termostática (10) está previsto para variar dicha restricción desde una restricción relativamente baja a una temperatura del aire baja hasta una restricción relativamente elevada a una temperatura del aire elevada.

17. Aparato doméstico (1) según una de las reivindicaciones 13 a 16, donde dicho sistema de expansión (10) es una multiplicidad de dispositivos de expansión termostática (10) , y donde dichos dispositivos de expansión termostática

(10) están conectados en paralelo unos a otros a través de una válvula de distribución de vías múltiples (21) controlable por dicha unidad de control (14) .

18. Aparato doméstico (1) según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, donde dicha guía de aire del proceso (5) está esencialmente cerrada en sí misma.

19. Aparato doméstico (1) según la reivindicación 17, donde dicho disipador térmico (8) es un enfriador (8) colocado en dicha guía de aire del proceso (5) para enfriar el aire del proceso tras salir de dicha cámara de tratamiento para extraer la humedad de dicho aire del proceso.

20. Aparato doméstico según la reivindicación 19, donde dicho enfriador (8) tiene un colector de condensado (13) colocado debajo de él para recoger condensado que se precipita del aire del proceso dentro de dicho enfriador (8) .

21. Aparato doméstico (1) según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, donde dicha cámara de tratamiento (2) es un tambor rotatorio (2) para revolver los artículos (3) colocados en él para tratamiento.