BRPI1105270A2 - aparelho de refrigeraÇço com dois evaporadores em sÉrie e mÉtodo para controlar tal aparelho - Google Patents
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Abstract
Patente de Invenção: APARELHO DE REFRIGERAÇçO COM DOIS EVAPORADORES EM SÉRIE E MÉTODO PARA CONTROLAR TAL APARELHO. A presente invenção refere-se a um aparelho de refrigeração que inclui um sistema de refrigeração, compreendendo um primeiro compartimento, tendo um primeiro evaporador e um ventilador acoplados ao primeiro evaporador, um segundo compartimento tendo um segundo evaporador conectado em série e a jusante no primeiro evaporador, um compressor acopIado operacionalmente ao primeiro e ao segundo evaporadores, e um circuito de controle para acionar o compressor e o ventilador a fim de ligar o compressor e o ventilador quando existe uma demanda de esfriamento em qualquer um dos ditos compartimentos. O circuito de controle é adaptado para retardar a ligação do ventilador por um tempo predeterminado depois que o compressor é ligado.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHO DE REFRIGERAÇÃO COM DOIS EVAPORADORES EM SÉRIE E MÉTO- DO PARA CONTROLAR TAL APARELHO".
A presente invenção refere-se a um aparelho de refrigeração in- cluindo um sistema de refrigeração compreendendo um primeiro comparti- mento incluindo um primeiro evaporador e um ventilador acoplado ao dito primeiro evaporador, um segundo compartimento incluindo um segundo e- vaporador conectado em série e a jusante do dito primeiro evaporador, um compressor acoplado operacionalmente ao dito primeiro evaporador e dito segundo evaporador e um circuito de controle para acionar o compressor e o ventilador a fim de ligar o compressor e o ventilador quando existe uma de- manda de esfriamento em qualquer um dos ditos compartimentos.
No tipo acima de aparelhos de refrigeração de dois comparti- mentos (alimento fresco e congelador), os ditos compartimentos são esfria- dos por dois evaporadores localizados dentro das duas cavidades. No Iayout mais comum, os dois evaporadores são conectados em série, com ou sem um ramal de desvio que conecta o sistema de refrigeração a montante do primeiro evaporador com o sistema a jusante de tal evaporador. A expansão do refrigerante ocorre no primeiro evaporador primeiro, enquanto o segundo evaporador está a jusante. O controle de temperatura de tais aparelhos é ge- ralmente executado por meio de três sensores de temperatura no evapora- dor de alimento fresco (ele controla o descongelamento do evaporador do alimento fresco), dentro do alimento fresco (ele controla a temperatura do compartimento do alimento fresco) e no evaporador do congelador (ele con- trola a temperatura do compartimento do congelador).
Nas soluções conhecidas, quando o compressor dá a partida, o motor do ventilador de circulação do ar localizado dentro do primeiro com- partimento, por exemplo, o compartimento de alimento fresco, inicia também. Ter uma circulação de ar forçado dentro do primeiro compartimento significa aumentar a taxa de troca de calor do primeiro evaporador e reduzir a oscila- ção da temperatura entre posições diferentes dentro do primeiro comparti- mento. Portanto, o ventilador melhora a eficiência do esfriamento e a con- servação do alimento dentro do primeiro compartimento. A desvantagem de uso de tal ventilador está relacionada com o impacto negativo na eficiência de esfriamento do segundo evaporador (a jusante do primeiro evaporador), durante o período transitório depois da partida do compressor. Na realidade, depois da partida do compressor, o primeiro evaporador começa a esfriar, mas a alta taxa de troca de calor devido ao ventilador causa uma rápida e- vaporação do refrigerante. O refrigerante gasoso quente entra no segundo evaporador, causando uma elevação de temperatura temporária que tem um impacto negativo na eficiência do esfriamento. É um objetivo da presente invenção proporcionar um aparelho
de refrigeração e um método para controlar tal aparelho que não apresentem as desvantagens acima mencionadas.
De acordo com a invenção, tal objetivo é alcançado graças aos aspectos listados nas reivindicações anexas. A solução, de acordo com a presente invenção, pode ser usada
para refrigeradores tendo o evaporador do alimento fresco a montante ou a jusante do evaporador do congelador, e seu aspecto principal é retardar a ligação do motor do ventilador comparado com a partida do compressor. O primeiro evaporador, portanto, tem uma taxa de transferência de calor mais baixa (convecção natural contra a convecção do ar forçado) e o refrigerante líquido frio entra no segundo evaporador mais cedo do que com as soluções presentes conhecidas. O benefício principal dessa solução é, portanto, esfri- ar mais eficientemente o segundo compartimento, evitando a elevação de temperatura que ocorre em cada partida do compressor. Além do mais, o re- tardo do ventilador significa um consumo de energia menor do motor do ven- tilador e uma carga de calor adicional menor para dentro do primeiro com- partimento devido ao motor do ventilador. A duração do retardo pode ser controlada de maneiras diferentes. De acordo com uma primeira modalidade da presente invenção, pode existir um retardo de tempo fixo. De acordo com uma segunda modalidade, o retardo termina quando a diferença da tempera- tura entre o evaporador do alimento fresco e o evaporador do congelador é menor do que um valor predeterminado. De acordo com uma terceira moda- lidade, o retardo termina quando a derivada da temperatura da curva de temperatura do congelador é mais baixa do que um valor predeterminado, ou compreendida em uma faixa predeterminada de valores, portanto, indi- cando que a temperatura do evaporador começa a ser esfriada.
Aspectos e vantagens adicionais de um aparelho de refrigeração
e de um método de acordo com a presente invenção serão evidentes a partir da descrição detalhada seguinte, com referência aos desenhos anexos nos quais:
- a figura 1 é uma vista esquemática do sistema de refrigeração de um aparelho de acordo com a presente invenção,
- a figura 2 é um diagrama mostrando o comportamento de um sistema de refrigeração de acordo com a técnica anterior, no qual o ventila- dor está na configuração "LIGADA" no evaporador a montante, e
- a figura 3 é um diagrama similar à figura 1, que se refere a um sistema de refrigeração de um refrigerador de acordo com a invenção, no
qual o ventilador está na configuração "DESLIGADA" no evaporador a mon- tante.
Com referência aos desenhos, um sistema de refrigeração 10 compreende um compressor 12, um condensador 14, um evaporador do a- Iimento fresco 16 e um evaporador do congelador 18 conectados em série. O evaporador do alimento fresco 16 está em um compartimento de alimento fresco 17, enquanto o evaporador do congelador 18 está em um comparti- mento do congelador 19. De acordo com uma modalidade da presente in- venção, o sistema compreende um conduto de desvio 20 que desvia o eva- porador do alimento fresco 16 e é controlado por uma válvula 22. De acordo com outra modalidade da invenção (não mostrada), tal conduto de desvio não está presente.
O sistema de refrigeração 20 é acionado através de uma unida- de do processo de controle 24 ligada ao compressor 12, à válvula 22 e ao motor elétrico 26a de um ventilador 26 soprando ar sobre o evaporador do alimento fresco 16.
Nas soluções conhecidas, o ventilador 26 é ligado com o com- pressor 12 sempre que um fluxo de refrigerante é solicitado no primeiro eva- porador 16, que nos exemplos mostrados nos desenhos é o evaporador do alimento fresco. O resultado é mostrado na figura 3 na qual é mostrado um ciclo LIGADO do compressor 12, no qual o refrigerante não é desviado, isto é, ele flui em primeiro lugar no evaporador do alimento fresco 16 e depois no evaporador do congelador 18. Nesse ciclo, a ligação do ventilador 26 contri- bui para uma elevação muito alta de temperatura do evaporador do congela- dor 18, que leva aproximadamente 510 segundos antes de alcançar um va- lor abaixo de -22°C. Na solução de acordo com a presente invenção (figura 3), onde a ligação do ventilador 26 é retardada, a temperatura do evaporador do congelador 18 leva somente 510 segundos antes de alcançar um valor abaixo de -22°C, todos os outros parâmetros sendo idênticos (isto é, refrige- rador idêntico com sistema de refrigeração idêntico).
Isso significa uma maior eficiência de energia de um aparelho de refrigeração, de acordo com a invenção.
Mesmo sendo a descrição geral acima de um exemplo da inven- ção focalizada em um refrigerador tendo o evaporador do alimento fresco a montante do evaporador do congelador, a invenção também se aplica ao refrigerador no qual o evaporador do alimento fresco está a jusante de um evaporador do congelador, ou onde tais evaporadores são colocados em uma série de mais do que dois evaporadores. Além do mais, mesmo se no exemplo acima, somente um ventilador for mostrado no primeiro comparti- mento, um segundo ventilador pode ser usado no segundo compartimento também.
Claims (12)
1. Aparelho de refrigeração incluindo um sistema de refrigeração (10) compreendendo: - um primeiro compartimento (17) tendo um primeiro evaporador (16) e um ventilador (26, 26a) acoplado ao dito primeiro evaporador (16), - um segundo compartimento (19) tendo um segundo evapora- dor (18) conectado em série e a jusante do primeiro evaporador (16), - um compressor (12) acoplado operacionalmente ao dito primei- ro evaporador (16) e ao dito segundo evaporador (18) e - um circuito de controle (24) para acionar o compressor (12) e o ventilador (26) a fim de ligar o compressor e o ventilador quando existe uma demanda de esfriamento em qualquer um dos ditos compartimentos, carac- terizado pelo fato de que o circuito de controle (24) é adaptado para retardar a ligação do ventilador (26, 26a) por um tempo predeterminado depois que o compressor (12) é ligado.
2. Aparelho de refrigeração de acordo com a reivindicação 1, no qual o dito tempo de retardo predeterminado é um tempo fixo.
3. Aparelho de refrigeração de acordo com a reivindicação 1, no qual o dito tempo de retardo predeterminado é baseado no tempo que leva para a diferença de temperatura entre o primeiro evaporador (16) e o segun- do evaporador (18) ser menor do que um valor predeterminado.
4. Aparelho de refrigeração de acordo com a reivindicação 1, no qual o dito tempo de retardo predeterminado é baseado no tempo que leva para a derivada da temperatura do segundo evaporador (18) ficar menor do que um valor predeterminado.
5. Aparelho de refrigeração de acordo com a reivindicação 1, no qual o dito tempo de retardo predeterminado é baseado no tempo que leva para a derivada da temperatura do segundo evaporador (18) ficar compre- endida dentro de uma faixa de valores predeterminada.
6. Aparelho de refrigeração de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, no qual o primeiro evaporador (16) é um evapo- rador do alimento fresco e o segundo evaporador (18) é um evaporador do congelador.
7. Aparelho de refrigeração de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, no qual o primeiro evaporador (16) é um evaporador do congelador e o segundo evaporador (18) é um evaporador do alimento fres- co.
8. Método para o controle de um aparelho de refrigeração inclu- indo um sistema de refrigeração (10) compreendendo um primeiro compar- timento (17) incluindo um primeiro evaporador (16) e um ventilador (26, 26a) acoplado ao dito primeiro evaporador (16), um segundo compartimento (19) incluindo um segundo evaporador (18) conectado em série e a jusante no primeiro evaporador (16), um compressor (12) acoplado operacionalmente ao dito primeiro evaporador (16) e o dito segundo evaporador (18), e um cir- cuito de controle (24) para acionar o compressor (12) e o ventilador (26) a fim de ligar o compressor (12) e o ventilador (26) quando existe uma deman- da de esfriamento em qualquer um dos ditos compartimentos, caracterizado pelo fato de que ele compreende a etapa de retardar a ligação do ventilador (26, 26a) por um tempo predeterminado depois que o compressor (12) é li- gado.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, no qual o dito tem- po de retardo predeterminado é um tempo fixo.
10. Método, de acordo com a reivindicação 8, no qual o dito tempo de retardo predeterminado é baseado no tempo que leva para a dife- rença de temperatura entre o primeiro evaporador (16) e o segundo evapo- rador (18) ser menor do que um valor predeterminado.
11. Método, de acordo com a reivindicação 8, no qual o dito tempo de retardo predeterminado é baseado no tempo que leva para a deri- vada da temperatura do segundo evaporador (18) ficar menor do que um valor predeterminado.
12. Método, de acordo com a reivindicação 8, no qual o dito tem- po de retardo predeterminado é baseado no tempo que leva para a derivada da temperatura do segundo evaporador (18) ficar dentro de uma faixa de valores predeterminada.
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