Dispositivo de refrigeración calentado para evitar el escarchado.
Dispositivo de refrigeración (1) que comprende
- al menos un compartimiento de refrigeración (2) y al menos un compartimiento de congelación (3),
- una pared intermedia aislante (4) que separa los compartimientos (2 y 3) el uno del otro,
- al menos un evaporador (5) que proporciona la refrigeración del aire que circula en los compartimientos (2y 3),
- un compresor (6) que comprime el refrigerante que pasa a través del evaporador (5) y que circula en elciclo de refrigeración,
- un canal (7) a través del cual el aire pasa de retorno desde el compartimiento de refrigeración (2) alvolumen (H) que contiene el evaporador (5),
- un ventilador (8) que sopla el aire refrigerado hacia los compartimientos (2 y 3), ycaracterizado por
- un calentador de descongelación (9) situado en el evaporador (5) y
- una unidad de control (10) que detecta el tiempo de operación (t7a) del ventilador (8), el tiempo dedetención (t7b) del ventilador (8), la temperatura (T2) del compartimiento de refrigeración (2) y la temperatura(T5) del evaporador (5), en el que la unidad de control (10) opera el ventilador (8) si la relación (Γw) deltiempo de operación (t7a) del ventilador (8) respecto al total de los tiempos de operación y de detención (t7a+t7b) del ventilador (8) es inferior a una relación de operación límite predeterminada (Γwt), siendo latemperatura (T2) del compartimiento de refrigeración (2) menor que una temperatura de activación (T2t)predeterminada del compresor (6), y siendo la temperatura (T5) del evaporador (5) mayor que unatemperatura predeterminada (T5t),
- y en el que la unidad de control (10) opera el calentador de descongelación (9) si la relación (Γw) deltiempo de operación (t7a) del ventilador (8) respecto al total de los tiempos de operación y de detención (t7a+T7b) del ventilador (8) es inferior a una relación de operación límite predeterminada (Γwt), siendo latemperatura (T2) del compartimiento de refrigeración (2) menor que una temperatura de activación (T2t)predeterminada del compresor (6), y siendo la temperatura (T5) del evaporador (5) no mayor que unatemperatura predeterminada (T5t).
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/056642.
Solicitante: ARCELIK ANONIM SIRKETI.
Nacionalidad solicitante: Turquía.
Dirección: E5 ANKARA ASFALTI UZERI TUZLA 34950 ISTANBUL TURQUIA.
Inventor/es: ERCAN,TURGAY, GULBAS,FERKAN.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- F25D17/06 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F25 REFRIGERACION O ENFRIAMIENTO; SISTEMAS COMBINADOS DE CALEFACCION Y DE REFRIGERACION; SISTEMAS DE BOMBA DE CALOR; FABRICACION O ALMACENAMIENTO DEL HIELO; LICUEFACCION O SOLIDIFICACION DE GASES. › F25D REFRIGERADORES; CAMARAS FRIGORIFICAS; NEVERAS; APARATOS DE ENFRIAMIENTO O CONGELACION NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (escaparates refrigerados A47F 3/04; recipientes con aislamiento térmico para uso doméstico A47J 41/00; vehículos frigoríficos, véanse las subclases apropiadas correspondientes a las clases B60 - B64; recipientes con aislamiento térmico en general B65D 81/38; sustancias para la transferencia, intercambio o almacenamiento de calor, p. ej. refrigerantes, o sustancias para la producción de calor o frío por reacciones químicas distintas a la combustión C09K 5/00; recipientes con aislamiento térmico para gases licuados o solidificados F17C; acondicionamiento o humidificación del aire F24F; máquinas, instalaciones o sistemas frigoríficos F25B; enfriamiento sin refrigeración de los instrumentos o aparatos similares G12B; enfriamiento de motores o bombas, véanse las clases apropiadas). › F25D 17/00 Dispositivos para la circulación de fluidos refrigerantes; Dispositivos para la circulación de gases, p. ej. aire, dentro de los recintos refrigerados. › por circulación forzada de aire.
- F25D21/04 F25D […] › F25D 21/00 Desescarchado; Prevención de la escarcha; Evacuación del agua condensada o desescarchada (evacuación de hielo o del agua de los aparatos cambiadores de calor en general F28F 17/00; dispositivos de calefacción especialmente adaptados para superficies transparentes o reflectoras H05B 3/84). › Medidas contra la formación de escarcha o de condensado.
- F25D21/08 F25D 21/00 […] › por calentamiento eléctrico.
PDF original: ES-2431805_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Dispositivo de refrigeración calentado para evitar el escarchado Descripción La presente invención se refiere a un dispositivo de refrigeración que es calentado para evitar el escarchado y a un procedimiento de operación de dicho dispositivo. Un dispositivo de refrigeración según el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce, por ejemplo, del documento WO-A1-2006/092759.
En los dispositivos de refrigeración, se proporcionan al menos dos compartimientos mantenidos a diferentes temperaturas, generalmente siendo uno el compartimiento de refrigeración y el otro el compartimiento de congelación. El compartimiento de refrigeración está reservado para los alimentos tales como frutas y verduras y los alimentos se enfrían para ser almacenados durante unas pocas de semanas. Los alimentos que necesitan ser almacenados durante un período de tiempo más largo se colocan en el compartimiento de congelación que se enfría más.
En este tipo de dispositivos de refrigeración, la refrigeración de los compartimientos se realiza por diferentes procedimientos. Según un procedimiento, el aire es enfriado al hacerlo pasar sobre el evaporador por medio de un ventilador y después circula en el interior del compartimiento de congelación y el compartimiento de refrigeración. El aire alcanza el evaporador de nuevo mediante el paso a través del canal situado en la pared intermedia que separa los compartimientos de congelación y de refrigeración. La humedad en el aire caliente entregado desde el compartimiento de refrigeración se condensa y se congela sobre el canal de aire y el evaporador. Con el fin de mantener el rendimiento necesario, las capas de hielo acumulado sobre el canal de aire y el evaporador se descongelan a ciertos intervalos. El proceso de descongelación se lleva a cabo predominantemente mediante calentadores de descongelación eléctricos y por lo tanto el proceso de descongelación realizado frecuentemente aumenta considerablemente el consumo de energía.
En el estado de la técnica de la solicitud de patente internacional Nº W02006092759, se explica un dispositivo de refrigeración en el que se detecta la temperatura ambiente exterior y si esta temperatura se determina que causa escarchado, a continuación, el ventilador y el calentador de descongelación son operados para evitar el escarchado.
En el estado de la técnica de la solicitud de patente de los Estados Unidos Nº US6266966, se explica un dispositivo de refrigeración que comprende una placa de transferencia de calor situada en el canal de aire.
En el estado de la técnica de la solicitud de patente de los Estados Unidos Nº US2007033956, se explica un dispositivo de refrigeración que comprende una unidad de control que opera el ventilador y el calentador de descongelación del evaporador mediante la comprobación del sensor de la parte exterior circundante cuando el compresor del compartimiento de refrigeración está apagado.
En las realizaciones del estado de la técnica, se utilizan sensores para la detección del escarchado y se utilizan calentadores de descongelación para la prevención del escarchado. Aunque la utilización de una pluralidad de calentadores de descongelación es una solución costosa, deben ser determinados el momento adecuado y las condiciones adecuadas para suministrar el aire caliente calentado por el calentador de descongelación del evaporador al canal de aire por medio del ventilador.
El objeto de la presente invención es la realización de un dispositivo de refrigeración que comprende una unidad de control para la prevención del escarchado.
El dispositivo de refrigeración realizado con el fin de alcanzar el objeto de la presente invención se explica en las reivindicaciones adjuntas.
El dispositivo de refrigeración enfría los alimentos por medio del refrigerante que circula por el compresor que refrigera el aire ambiente en el evaporador y el aire enfriado se distribuye entre los compartimientos mediante un ventilador. El ventilador se opera cuando se hace circular el refrigerante y se detiene en otros momentos. El aire enfriado pasa a través del canal situado en la pared intermedia mientras pasa desde el compartimiento de refrigeración al compartimiento de congelación. La humedad se hiela en lugares fríos en particular en el evaporador, como resultado de un entorno exterior muy caliente o de que la puerta e abre con frecuencia. Con el fin de eliminar esto, el evaporador se calienta mediante un calentador de descongelación en momentos en que el refrigerante no pasa a través del mismo.
El dispositivo de refrigeración comprende, además, una unidad de control que opera el ventilador, si la relación de operación del ventilador, las temperaturas del compartimiento y el evaporador están dentro de intervalos predeterminados. La relación de operación del ventilador determina la relación de operación del compresor que es la necesidad de refrigeración. Por consiguiente, se detecta si la humedad se acumula o no en el interior del dispositivo de refrigeración. Si se detecta la acumulación de humedad, entonces las temperaturas del compartimiento se controlan para saber si se ha producido o no escarchado. La temperatura del calentador de descongelación se comprueba con el fin de eliminar el escarchado y se comprueba la temperatura del evaporador para detectar las
condiciones de operación del ventilador. Si todas las condiciones son favorables, la escarcha se elimina mediante la operación del ventilador. En una forma de realización de la presente invención, el calentador de descongelación se utiliza con el fin de mantener la temperatura del evaporador.
En otra forma de realización de la presente invención, el dispositivo de refrigeración tiene tres compartimientos y los compartimientos se enfrían mediante diferentes evaporadores con el fin de tener diferentes valores de temperatura. Los evaporadores se pueden controlar por separado por medio de al menos una válvula, el compresor también se utiliza mientras el ventilador funciona durante el proceso de descongelación, no entregando el refrigerante al evaporador a descongelar.
Mediante de la presente invención, el escarchado se detecta a partir de relaciones de operación del ventilador y el ventilador se activa con el fin de aprovechar el calor del calentador de descongelación para la descongelación. En consecuencia, se detecta el escarchado con eficacia y se ahorra energía con el ventilador entregando el aire caliente al evaporador y al canal en que se detecta el escarchado.
El dispositivo de refrigeración realizado con el fin de alcanzar el objeto de la presente invención se ilustra en las figuras adjuntas, donde:
La figura 1 es la vista esquemática lateral de un dispositivo de refrigeración.
La figura 2 es la vista esquemática lateral de un dispositivo de refrigeración que comprende tres compartimientos.
La figura 3 es el algoritmo de la unidad de control en una realización de la presente invención.
Los elementos que se muestran en las figuras están numerados como sigue:
1. Dispositivo de refrigeración
2. Compartimiento de refrigeración
3. Compartimiento de congelación
4. Pared intermedia
5. Evaporador
6. Compresor
7. Canal
8. Ventilador
9. Calentador de descongelación
10. Unidad de control El dispositivo de refrigeración (1) comprende
-al menos un compartimiento de refrigeración (2) y al menos un compartimiento de congelación (3) ,
-una pared intermedia aislante (4) que separa los compartimientos (2 y 3) el uno del otro,
-al menos un evaporador (5) que proporciona la refrigeración del aire que circula dentro de los compartimientos
(2 y 3) ,
-un compresor (6) que comprime el refrigerante que pasa a través del evaporador (5) y circula en el ciclo de refrigeración, -un canal (7) a través del cual el aire pasa de retorno desde el compartimiento de refrigeración (2) al volumen
(H) que contiene el evaporador (5) , -un ventilador (8) que sopla el aire refrigerado hacia los compartimientos (2 y 3) y -un calentador de descongelación (9) situado en el evaporador (5) (figura 1) .
El dispositivo de refrigeración (1) comprende, además, una unidad de control (10) la cual -detecta el tiempo de operación (t7a) del ventilador (8) , el tiempo de detención (t7b) del ventilador (8) , la temperatura (T2) del compartimiento de refrigeración (2) y la temperatura (T5) del evaporador (5) , y que opera el ventilador (8)
-si la relación (Tw) del tiempo de operación (t7a) del ventilador (8) respecto los tiempos totales de operación y de detención (t7a+ t7b) es inferior a una relación de operación límite predeterminada... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Dispositivo de refrigeración (1) que comprende
-al menos un compartimiento de refrigeración (2) y al menos un compartimiento de congelación (3) ,
-una pared intermedia aislante (4) que separa los compartimientos (2 y 3) el uno del otro,
-al menos un evaporador (5) que proporciona la refrigeración del aire que circula en los compartimientos (2 y 3) ,
-un compresor (6) que comprime el refrigerante que pasa a través del evaporador (5) y que circula en el ciclo de refrigeración,
-un canal (7) a través del cual el aire pasa de retorno desde el compartimiento de refrigeración (2) al volumen (H) que contiene el evaporador (5) ,
-un ventilador (8) que sopla el aire refrigerado hacia los compartimientos (2 y 3) , y
caracterizado por
-un calentador de descongelación (9) situado en el evaporador (5) y
-una unidad de control (10) que detecta el tiempo de operación (t7a) del ventilador (8) , el tiempo de detención (t7b) del ventilador (8) , la temperatura (T2) del compartimiento de refrigeración (2) y la temperatura (T5) del evaporador (5) , en el que la unidad de control (10) opera el ventilador (8) si la relación (Γw) del tiempo de operación (t7a) del ventilador (8) respecto al total de los tiempos de operación y de detención (t7a+ t7b) del ventilador (8) es inferior a una relación de operación límite predeterminada (Γwt) , siendo la temperatura (T2) del compartimiento de refrigeración (2) menor que una temperatura de activación (T2t) predeterminada del compresor (6) , y siendo la temperatura (T5) del evaporador (5) mayor que una temperatura predeterminada (T5t) ,
-y en el que la unidad de control (10) opera el calentador de descongelación (9) si la relación (Γw) del tiempo de operación (t7a) del ventilador (8) respecto al total de los tiempos de operación y de detención (t7a+ T7b) del ventilador (8) es inferior a una relación de operación límite predeterminada (Γwt) , siendo la temperatura (T2) del compartimiento de refrigeración (2) menor que una temperatura de activación (T2t) predeterminada del compresor (6) , y siendo la temperatura (T5) del evaporador (5) no mayor que una temperatura predeterminada (T5t) .
2. Dispositivo de refrigeración (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de control (10) que opera el calentador de descongelación (9) hasta que la temperatura (T5) del evaporador (5) alcanza la temperatura determinada (T5t) si la temperatura (T5) del evaporador (5) es menor que la temperatura determinada (T5t) .
3. Dispositivo de refrigeración (1) de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, que comprende más de un compartimiento de refrigeración (2, 102) , un evaporador separado (5, 105, 205) en cada uno de los compartimientos (2, 102 y 3) , un ventilador (8) asociado a cada uno de dichos evaporadores (5, 105, 205) y al menos una válvula que controla el refrigerante entregado a los evaporadores (5, 105, 205) y caracterizado porque la unidad de control (10) que opera el calentador de descongelación (9) y el ventilador (8) del evaporador (5) de los evaporadores (5, 105 o 205) , cuya válvula está cerrada y no opera los calentadores de descongelación (9) y los ventiladores (8) de los otros evaporadores (105, 205) , cuya válvulas están abiertas.
4. Procedimiento de operación de un dispositivo de refrigeración (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo dicho procedimiento las siguientes etapas:
-iniciar el ciclo de refrigeración (1000) ,
-preguntar si el ventilador (8) se ha detenido (1001) o no,
-si el ventilador (8) opera, entonces continuar el ciclo (1000) ,
-si el ventilador (8) se ha detenido (1002) , entonces preguntar si la relación (Γw) del tiempo de operación (t7a) del ventilador (8) respecto al total de los tiempos de operación y de detención (t7a+t7b) del ventilador (8) es menor o no que la relación de operación límite (Γwt) continua controlando la relación de operación (Γw) si la relación de operación (Γw) del ventilador (8) no es menor que la relación de operación límite (Γwt) (1001) ,
-preguntar si la temperatura (T2) del compartimiento de refrigeración (2) es, o no, inferior a la temperatura de activación (T2t) del compresor (6) si la relación de operación (Γw) del ventilador (8) es menor que la relación de operación límite (Γwt) (1003) ,
-si la temperatura (T2) del compartimiento de refrigeración (2) no es menor que la temperatura de activación (T2t) del compresor (6) , entonces operar el compresor (6) (2003) ,
-si la temperatura (T2) del compartimiento de refrigeración (2) es inferior a la temperatura de activación (T2t) 5 del compresor (6) , entonces preguntar si la temperatura (T5) del evaporador (5) es, o no, mayor que el valor de temperatura de descongelación (T5t) (1004) ,
-si la temperatura (T5) del evaporador (5) es mayor que el valor de la temperatura de descongelación (T5t) , entonces operar el ventilador (8) (3004) ,
-si la temperatura (T5) del evaporador (5) no es mayor que el valor de la temperatura de descongelación 10 (T5t) entonces operar el calentador de descongelación (9) (2004) ,
-preguntar si la temperatura (T5) del evaporador (5) es, o no, mayor que el valor de la temperatura de descongelación (T5t) (1005) ,
-si la temperatura (T5) del evaporador (5) es mayor que el valor de la temperatura de descongelación (T5t) entonces volver a la etapa 1003,
-si la temperatura (T5) del evaporador (5) no es mayor que el valor de la temperatura de descongelación (T5t) entonces operar el calentador de descongelación (9) (2004) .
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