Una unidad detectora de temperatura.

Una unidad detectora de temperatura que comprende un alojamiento (10) que encierra una pluralidad de compartimientos adyacentes (14a,

14b, 14c), cada uno de los cuales contiene un bloque de material simulador de alimento que comprende una cera sólida en cuyo seno se han distribuido una pluralidad de partículas poliméricas rellenas de gas, y un sensor de temperatura (13a, 13b, 13c) que sobresale en el interior de dicho bloque, de tal modo que dichos sensores de temperatura están en contacto con el material simulador de alimento en posiciones térmicamente equivalentes, estando un primero de dichos sensores conectado a un control de frigorífico termostático, y estando un segundo de dichos sensores conectado a medios externos para presentar visualmente o comunicar de otro modo la temperatura medida.

Una unidad detectora de temperatura

Esta invención se refiere a un aparato para controlar y supervisar la temperatura y, en particular, a una unidad detectora destinada a ser instalada en un espacio en el que un material tal como alimentos ha de mantenerse a una temperatura predeterminada. La invención tiene utilidad particular en sistemas de refrigeración y congeladores para mercancías alimenticias y similares.

En un sistema de refrigeración convencional, un refrigerante líquido es hecho circular por una bomba a través de un compresor, un condensador y un evaporador, de tal modo que el evaporador se encuentra en una relación de intercambio de calor con una cavidad en la que los alimentos u otro material se han de almacenar a una temperatura reducida. El refrigerante entra en el evaporador en forma líquida y se hace evaporar, por ejemplo, haciéndolo pasar a través de una válvula de expansión, con lo que absorbe el calor latente de evaporación de sus inmediaciones y enfría el Interior de la cavidad. El refrigerante gaseoso pasa entonces a través del compresor y del condensador, y se vuelve a condensar en un líquido cuando no se encuentra en una relación de intercambio de calor con la cavidad de almacenamiento, dispersando el calor latente a la atmósfera circundante.

A fin de mantener la cavidad de almacenamiento a una temperatura uniforme, el sistema de refrigeración funciona intermitentemente en respuesta a la temperatura detectada en la cavidad de almacenamiento, por ejemplo, por un termopar o elemento similar. Cuando la temperatura detectada asciende por encima de un valor predeterminado, el sistema se conecta y el refrigerante se hace circular a través de él hasta que la temperatura detectada cae de nuevo por debajo de la magnitud requerida.

En los últimos años, el abandono de los refrigerantes basados en clorofluorocarbono (CFC), de los que se piensa que atacan la capa de ozono de la atmósfera superior, ha tenido como resultado el desarrollo de un cierto número de nuevos refrigerantes, algunos como sustitutivos temporales y otros como sustitutos a largo plazo de los CFCs. Se ha encontrado, sin embargo, que muchos de estos refrigerantes presentan problemas intrínsecos, tales como una eficiencia más baja y presiones de trabajo más elevadas.

Otra consideración medioambiental principal en los años recientes ha sido la necesidad de reducir el consumo de energía, por razones medioambientales y en respuesta al rápido Incremento de los precios de la energía.

Los sistemas de refrigeración convencionales, en los que el sensor de temperatura detecta la temperatura del aire dentro de la cavidad de almacenamiento, tienden a funcionar un elevado número de ciclos dentro de un periodo de tiempo dado, puesto que la temperatura del aire en la cavidad puede fluctuar rápidamente, por ejemplo, en respuesta a la apertura de la puerta del frigorífico o a continuación de una autodescongelación. A fin de aumentar la eficiencia del sistema y reducir el consumo de energía, existe la necesidad de reducir el número y la frecuencia de los ciclos de enfriamiento.

Los documentos GB-A-2.356.454 y EP-A-1.244.949 divulgan una unidad detectora para un sistema de refrigeración, en la que el sensor de temperatura sobresale dentro de un cuerpo de material que simula un alimento, de tal manera que está en contacto directo con él, por lo que la temperatura detectada se aproxima mucho más estrechamente a la del contenido de la cavidad de almacenamiento que si el sensor se encontrara simplemente sobresaliendo en el seno de la atmósfera de la cavidad. La temperatura del material sólido y liquido almacenado en la cavidad generalmente sube o baja mucho más lentamente que la del aire circundante, el cual está sometido a fluctuaciones más frecuentes y mayores. El efecto de hacer coincidir la temperatura detectada en la cavidad con la del contenido, cuya temperatura sube y baja más lentamente, en lugar de con la de la atmósfera circundante, es que el contenido de la cavidad puede mantenerse a una temperatura uniforme con ciclos de refrigeración en menor número pero más largos y, en consecuencia, puede reducirse el consumo de energía.

El documento US-A-27/9839 divulga un indicador de temperatura critica reutilizable y reajustable, el cual comprende un polímero múltiple tal como cera de parafina, que contiene unos elementos flotantes tales como esferas de vidrio huecas o microglobos de plástico. A medida que la temperatura de la cera asciende, esta se funde, lo que permite a los elementos flotantes coloreados ascender, con lo que se indica que se ha alcanzado una temperatura critica. Un dispositivo similar se divulga en el documento US-A-4.28.944, en el cual un indicador de temperatura comprende un recipiente que alberga un gel acuoso que contiene un polímero, como fase continua, con una fase dispersada en su seno, de tal manera que el gel se licúa de gel a liquido por debajo de una temperatura de umbral, lo que permite un cambio en la posición de la fase dispersada que indica la calda de la temperatura.

El documento GB-A-8.741.144 divulga un método de fabricación de una espuma retardadora de llama, en el que bolitas de polietileno expansible se mezclan con cerca de parafina clorada y la mezcla resultante es expandida hasta formar una espuma de celdas cerradas.

Un material conocido de simulación de un alimento, conocido como Porapak, consiste en un material de poliestireno enlazado transversalmente en tres dimensiones, según se ha divulgado, por ejemplo, por Kónig y Hermes en Chromatographia, Vol. 14, N° 6, 1.6.1981, págs. 351-354, XP257462. Puede tener un tamaño de las partículas de entre 177 pm y 149 pm, según se ha divulgado por Nerin et al. en J. Agrie. Food Chem., Vol. 59, N° 25,

2.11.22, págs. 7488-7492, XP257463. El Porapak también se ha divulgado como simulador de alimento por Nerin et al. en Anal. Bloanal. Chem., Vol. 387, 2.1.27, págs. 2283-2288, XP-257464.

El documento US-A-3.69.175 divulga un aparato para predecir la temperatura superficial de mercancías alimenticias tales como carne, cuando los envases son expuestos a un entorno refrigerado. Un modelo de un filete de carne roja, fabricado a partir de dos placas metálicas con un material aislante emparedado entre ellas, tiene una superficie exterior con la misma textura y revestida del mismo color que la carne que se está simulando, y la temperatura de la placa que se corresponde con el material aislante es medida por medio de un termopar conectado a un medidor eléctrico.

Persiste, sin embargo, la necesidad de materiales simuladores de alimentos cuya reacción a las fluctuaciones de temperatura siga más estrechamente la de los artículos alimenticios almacenados dentro de un refrigerador.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se ha proporcionado una unidad detectara de temperatura que comprende un alojamiento que encierra una pluralidad de compartimientos adyacentes, cada uno de los cuales contiene un bloque de material simulador de alimento que comprende una cera sólida en cuyo seno están distribuidas una pluralidad de partículas poliméricas rellenas de gas, y un sensor de temperatura que sobresale en el interior de cada uno de dichos bloques, de tal modo que dichos sensores de temperatura están en contacto con el material simulador de alimento, en posiciones térmicamente equivalentes, estando un primero de dichos sensores conectado a un control de frigorífico termostático, y estando un segundo de dichos sensores conectado a medios externos para presentar visualmente o comunicar de otra manera la temperatura medida. Las partículas pueden darse en la forma de microcápsulas o bolitas rellenas de gas, de un polímero expandido, por ejemplo, poliestireno expandido, cada una de las cuales contiene una pluralidad de celdas rellenas de gas. El gas es, preferiblemente, aire, pero pueden también utilizarse otros gases tales como gases inertes o dióxido de carbono. Las partículas son, preferiblemente, esféricas y, de preferencia, tienen un tamaño medio de partícula de no más de 5 mm y, más preferiblemente, de entre 2 pm y 1 mm. La densidad de distribución de partículas puede variarse de acuerdo con la capacidad calorífica y la conductividad térmica requeridas para el material simulador de alimento.

En una realización preferida de la invención, las partículas rellenas de gas son microcápsulas. Estas son, preferiblemente, de poliestireno y tienen, de preferencia, un diámetro medio de partícula de entre 5 pm y 5 pm.

El contenido de las partículas de polímero rellenas de gas está comprendido, preferiblemente, en un intervalo de entre el 5% y el 4% en volumen, preferiblemente entre el 1% y el 3%, por lo común aproximadamente el 25% en volumen.

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1.- Una unidad detectara de temperatura que comprende un alojamiento (1) que encierra una pluralidad de compartimientos adyacentes (14a, 14b, 14c), cada uno de los cuales contiene un bloque de material simulador de alimento que comprende una cera sólida en cuyo seno se han distribuido una pluralidad de partículas poliméricas rellenas de gas, y un sensor de temperatura (13a, 13b, 13c) que sobresale en el interior de dicho bloque, de tal modo que dichos sensores de temperatura están en contacto con el material simulador de alimento en posiciones térmicamente equivalentes, estando un primero de dichos sensores conectado a un control de frigorífico termostático, y estando un segundo de dichos sensores conectado a medios externos para presentar visualmente o comunicar de otro modo la temperatura medida.

2.- Una unidad detectara de temperatura de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual los bloques de material simulador de alimento son de forma cilindrica y están confinados dentro de compartimientos cilindricos adyacentes (14a, 14b, 14c), de manera que un sensor de temperatura (13a, 13b, 13c) se extiende radialmente en el interior de cada uno de dichos bloques hasta una posición en, o adyacente a, su eje cilindrico.

3.- Una unidad detectara de temperatura de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que las partículas rellenas de gas son microcápsulas.

4.- Una unidad detectora de temperatura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la cual las partículas rellenas de gas están hechas de poliestireno.

- Una unidad detectora de temperatura de acuerdo con la reivindicación 4, en la cual las partículas rellenas de gas son bolitas de poliestireno expandido.

6 - Una unidad detectora de temperatura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la cual las partículas poliméricas están rellenas de aire.

7.- Una unidad detectora de temperatura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la cual las partículas poliméricas rellenas de gas tienen un diámetro de entre 5 pm y 5 pm.

8.- Una unidad detectora de temperatura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la cual el contenido de dichas partículas poliméricas es de entre el 5% y el 4% en volumen.

9 - Una unidad detectora de temperatura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la cual el contenido de dichas partículas poliméricas es de entre el 1% y el 3% en volumen.