ES2217619T3 - Paredes de separacion termica. - Google Patents

Paredes de separacion termica.

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ES2217619T3 ES98965634T ES98965634T ES2217619T3 ES 2217619 T3 ES2217619 T3 ES 2217619T3 ES 98965634 T ES98965634 T ES 98965634T ES 98965634 T ES98965634 T ES 98965634T ES 2217619 T3 ES2217619 T3 ES 2217619T3
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Abstract

Pared termoaislante (10) con dos capas de cubierta (13, 17) dispuestas separadas entre sí, realizadas al menos en gran medida estancas al vacío, que junto con un elemento de unión (23) al menos en gran medida estanco al vacío encierran un espacio intermedio (21) en el que se puede hacer el vacío, que va relleno de un material termoaislante (22) en el que se puede hacer el vacío, donde el elemento de unión (23) asienta y va fijado estanco al vacío sobre unas pestañas acodadas (14, 18) previstas a lo largo de los bordes libres de las capas de cubierta (17, 13), y orientadas alejadas del espacio intermedio (21), caracterizada porque el elemento de unión (23) va fijado estanco al vacío sobre la superficie de asiento (15, 20) de las pestañas acodadas (14, 18).

Description

Paredes de separación térmica.
La invención se refiere a una pared termoaislante con dos capas de cubierta dispuestas separadas entre sí, realizadas al menos en gran medida estancas al vacío, y que junto con un elemento de unión al menos en gran medida estanco al vacío encierran un espacio intermedio en el que se puede hacer el vacío, que va relleno de un material termoaislante en el que se puede hacer el vacío, donde el elemento de unión asienta y va fijado estanco al vacío sobre unas pestañas acodadas previstas a lo largo de los bordes libres de las capas de cubierta y orientadas alejadas del espacio intermedio.
Una pared termoaislante de esta clase se conoce por la patente GB-A 890 372.
Además de esto, en las paredes termoaislantes basadas en la técnica de aislamiento por vacío el estado de la técnica es que las capas de cubierta exteriores, distanciadas entre sí, estén unidas estancas al vacío por medio de un perfil de unión con una sección esencialmente en forma de U, estando insertado el perfil de unión de tal manera entre las capas de cubierta que los extremos libres de sus brazos queden próximos a los bordes de las capas de cubierta, rematando con éstos en gran medida a haces. En esta forma de unión de las dos capas de cubierta resulta forzosamente necesario realizar la base del perfil de unión con un espesor de material que ha de ser del orden de magnitud de las capas de cubierta, para conseguir suficiente rigidez para las fuerzas de tensión precisas, condicionadas por la fabricación, que se han de aplicar exclusivamente sobre la pared termoaislante desde el exterior de la cámara de aislamiento, debido a la falta de accesibilidad de ésta. A consecuencia del aumento de espesor del material en la zona de la base del perfil de unión se produce un puente térmico que influye negativamente y de manera notable en la capacidad de aislamiento de una pared termoaislante, si se utilizan materiales de aislamiento térmico económicos, que se introducen en el espacio intermedio entre las capas de cubierta y que sirven de material de apoyo y aislamiento, tales como espuma de poliuretano de células abiertas o espuma de poliestireno de células abiertas o similares. Con el fin de evitar esta influencia negativa, se rellenan las paredes conocidas con materiales de fibra de vidrio costosos, que además, debido a su peso específico relativamente alto suponen un notable incremento de peso para las paredes, con lo cual se dificulta notablemente su manejo en el curso de la fabricación, pero también en el caso de que se utilicen, por ejemplo, en un aparato frigorífico tal como un armario frigorífico doméstico, un armario refrigerador o un armario congelador, lo que dificulta notablemente la movilidad de éstos.
La invención tiene como objetivo mejorar una pared termoaislante conforme al preámbulo de la reivindicación 1, aplicando medidas constructivas sencillas.
Este objetivo se resuelve de acuerdo con la invención por el hecho de que el elemento de unión va fijado estanco al vacío sobre la superficie de asiento de las pestañas acodadas.
Con una técnica de construcción de esta clase se pueden utilizar sin excepción componentes de geometría sencilla, en forma de recortes de chapa de superficie plana, de fabricación económica. Además, los tramos de las capas de cubierta que se han de fijar entre sí mediante herramientas de amarre quedan libremente accesibles en las capas de cubierta y en el elemento de unión, de manera que por una parte se pueden utilizar unas herramientas de amarre sencillísimas, gracias a la buena accesibilidad de los puntos de amarre, y por otra parte se puede utilizar un elemento de unión con un espesor de pared a modo de lámina, ya que éste no tiene ya que servir para tener que soportar cualquier clase de fuerzas de tensión. Mediante el empleo de un elemento de unión que tenga un espesor de pared a modo de lámina se obtiene la posibilidad de rellenar el espacio intermedio entre las capas de cubierta con un material termoaislante económico, como por ejemplo espuma de poliuretano de células abiertas o espuma de poliestireno de células abiertas, sin que ello influya negativamente en las características de aislamiento térmico, ya que el elemento de unión a modo de lámina representa sólo un puente térmico despreciable cuando se utilicen estos materiales de aislamiento térmico.
De acuerdo con una forma de realización preferida del objeto de la invención está previsto que el elemento de unión esté realizado como perfil plano, con dos tiras del borde que presenten por lo menos esencialmente la anchura y el espesor del material de las pestañas acodadas, entre las cuales está dispuesta una pieza intermedia a modo de lámina que recubre por lo menos el espacio intermedio.
Mediante las tiras del borde, cuyo espesor de material se encuentre en el rango de las pestañas acodadas, se puede fijar el elemento de unión, fabricado por ejemplo de acero inoxidable o chapa de acero, de forma especialmente segura y rápida mediante la técnica de soldadura, por ejemplo, en capas de cubierta fabricadas de acero inoxidable o chapa de acero, con elevada seguridad en el proceso, creándose al mismo tiempo por medio de la pieza intermedia a modo de lámina un recubrimiento del espacio intermedio entre las capas de cubierta, con una transmisión de calor mínima.
De acuerdo con otra forma de realización preferida del objeto de la invención está previsto que la pieza intermedia a modo de lámina vaya fijada estanca al vacío con sus tramos laterales, como capa intermedia, entre las tiras del borde y las pestañas acodadas, estanca al vacío en las capas de cubierta.
De esta manera se obtienen unas piezas individuales de fabricación especialmente sencilla y económica, que además se pueden ensamblar de manera especialmente segura en su función y se pueden unir entre sí con especial seguridad en el proceso.
La fijación estanca al vacío de la capa intermedia se puede establecer con especial seguridad en el proceso y también de manera especialmente económica, si de acuerdo con una siguiente realización ventajosa del objeto de la invención está previsto que la fijación estanca al vacío de la capa intermedia se realiza mediante la técnica de soldadura.
El elemento de unión se puede fabricar de manera especialmente sencilla, por lo que respecta a la técnica de fabricación y se puede manejar de forma especialmente sencilla si de acuerdo con otra forma de realización preferida del objeto de la invención está previsto que el elemento de unión esté ensamblado a partir de varios trozos longitudinales parciales.
De acuerdo con una siguiente forma de realización preferida del objeto de la invención está previsto que los trozos parciales longitudinales pasen por las zonas de las esquinas de las paredes en una sola pieza y sin empalme.
De esta manera se menguan potenciales problemas de estanqueidad del aislamiento al vacío debido a los puntos de unión que se acumulan en las zonas de las esquinas, por ejemplo, en forma de acumulaciones de cordones de soldadura en el caso de capas de cubierta fabricadas en acero inoxidable o chapa de acero, y en los elementos de unión. Además de esto se asegura mediante los perfiles de esquina de una sola pieza que se mantenga siempre con seguridad la geometría exigida por motivos técnicos de funcionamiento, ya que los perfiles de esquina se pueden emplear, por ejemplo, como elementos preconformados o prefabricados, y no es necesario realizar la configuración de la esquina en las paredes termoaislantes únicamente mediante trozos de perfil que sólo se ensamblan en el curso del proceso de fabricación. Además, mediante los perfiles de esquina de una sola pieza se pueden obtener diversos diseños de esquina, como por ejemplo esquinas redondas, que al soldar las capas de cubierta con el perfil de unión permiten realizar un proceso de soldadura continua que transcurre sin interrupción, seguido y por lo tanto con seguridad en el proceso.
De acuerdo con otra forma de realización preferida del objeto de la invención está previsto que los trozos parciales longitudinales estén apoyados entre sí en los puntos de empalme, respectivamente, por medio de un elemento de apoyo fijado estanco al vacío en las capas de cubierta.
Mediante la introducción de esta clase de elementos de apoyo, cuyo espesor de pared se encuentra, por ejemplo, en el orden de magnitud del espesor del material de las superficies de cubierta, se pueden ajustar los trozos parciales longitudinales de forma especialmente sencilla y rápida entre sí y con respecto a las capas de cubierta, lo que permite acelerar considerablemente el desarrollo de la fabricación. Además de esto, los elementos de apoyo eventualmente están también en condiciones de soportar las fuerzas de tensión que haya que aplicar condicionadas por la fabricación.
De acuerdo con una siguiente forma de realización preferida del objeto de la invención está previsto que los trozos parciales longitudinales estén cubiertos entre sí en los respectivos puntos de empalme por un elemento de recubrimiento, que está unido estanco al vacío con las capas de cubierta y con el elemento de apoyo.
Mediante el empleo de elementos de recubrimiento en los puntos de empalme, entre los trozos parciales longitudinales unidos entre sí, éstos se pueden unir de forma especialmente segura y cómoda para la fabricación para formar un elemento de unión estanco al vacío, con lo cual se obtiene una unión estanca al vacío incluso si entre los trozos parciales longitudinales unidos entre sí se forman unas separaciones de empalme de distinta anchura, condicionada por las tolerancias de fabricación, gracias a la unión estanca al vacío del elemento de recubrimiento con los elementos de apoyo fijados estancos al vacío a las capas de cubierta.
Las paredes termoaislantes se pueden fabricar con especial seguridad en el proceso y con técnica de gran serie si de acuerdo con una siguiente realización ventajosa del objeto de la invención está previsto que las capas de cubierta, el elemento de unión, el elemento de apoyo y el elemento de recubrimiento estén realizados en materiales metálicos apropiados para la soldadura.
Se puede crear un aparato frigorífico especialmente compatible con el medio ambiente, provisto de una elevada capacidad de aislamiento térmico, con una carcasa termoaislante, teniendo dispuesto en su interior un espacio útil que se puede cerrar mediante una puerta termoaislante, si de acuerdo con una siguiente forma de realización preferida del objeto de la invención está previsto que la carcasa termoaislante y la puerta estén realizadas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9. Gracias a la elevada capacidad de aislamiento térmico se puede reducir además el espesor de pared de la carcasa termoaislante, aumentando de esta manera el volumen útil de la cámara de refrigeración o congelación, a igualdad de dimensiones exteriores.
De forma igualmente cuidadosa para el medio ambiente y con una capacidad de aislamiento térmico relativamente elevada y una gran capacidad útil a igualdad de dimensiones exteriores se puede fabricar una mufla de horno para una cocina doméstica con una mufla de horno realizada calorifugada, que se pueda cerrar mediante una puerta, si de acuerdo con una última forma de realización preferida del objeto de la invención está previsto que la mufla del horno esté realizada de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9.
La invención se explica a continuación con mayor detalle en la siguiente descripción tomando como ejemplo una carcasa de aparato frigorífico.
Las figuras muestran:
Figura 1 una carcasa termoaislada de un aparato frigorífico doméstico, cuyas capas de cubierta separadas entre sí, que sirven como paredes de la carcasa, están unidas por sus bordes libres, por el lado del orificio de acceso del aparato, mediante un elemento de unión, en una vista en perspectiva lateral y
Figura 2 detalle de una pared de la carcasa, en una representación ampliada respecto a la figura 1, en una sección conforme a la línea de corte II-II.
La figura 1 muestra en una representación esquemática y simplificada una carcasa 10 termoaislante que puede utilizarse para un aparato frigorífico doméstico tal como un armario frigorífico doméstico o un armario congelador, que lleva un recinto de almacenamiento 12 realizado como cámara de refrigeración o congelación, accesible a través de un orificio de acceso 11. El espacio de almacenamiento está revestido de una capa de cubierta interior 13 que sirve de revestimiento interior, que está realizada como cuerpo tubular y que es, por ejemplo, de chapa de acero inoxidable o de chapa de acero protegida contra la corrosión, con un espesor de material de por ejemplo 0,4 mm. La capa de cubierta interior 13 lleva en su tramo final próximo al orificio de acceso 11 una pestaña acodada 14, dispuesta esencialmente perpendicular a la capa de cubierta interior 13, cuya cara exterior alejada del recinto de almacenamiento 12 sirve de superficie de asiento, cuyo borde libre 16 limita la sección de apertura libre del orificio de acceso 11. La capa de cubierta interior 13 va revestida de una capa de cubierta exterior 17, que sirve de revestimiento exterior de la carcasa, cuyas paredes están dispuestas distanciadas con respecto a las paredes de la capa de cubierta 13, de manera que las dos capas de cubierta 13 y 17 están ensambladas como dos tubos metidos uno dentro del otro. La capa de cubierta exterior 17 lleva en su tramo final próximo al orificio de acceso 11 una pestaña acodada 18 realizada mediante conformado sin arranque de virutas de la capa de cubierta 17, cuyo borde libre 19 está alejado de la capa de cubierta 13, y cuya cara exterior sirve igual que la de la pestaña acodada 14 como superficie de asiento 20, que está dispuesta igual que la de la capa de cubierta 13, esencialmente perpendicular a la superficie de la capa de cubierta 17, y que transcurre esencialmente a la misma altura con respecto a la superficie de asiento 15 de la capa de cubierta interior 13. Entre la capa de cubierta 13 y la capa de cubierta exterior 17, que la rodea a modo de envolvente, se forma un espacio intermedio 21, debido a la separación uniforme entre las paredes de esta última capa de cubierta respecto a las paredes de la capa de cubierta 13, que va relleno de un material termoaislante 22 en el que se puede hacer el vacío, tal como espuma de poliuretano de células abiertas o espuma de poliestireno de células abiertas, y que por su cara posterior, opuesta al orificio de acceso 11 está cerrado estanco al vacío empleando medios que no están representados. Por el lado del orificio de acceso 11, el espacio intermedio 21 está cerrado estanco al vacío mediante un elemento de unión 23, que transcurre a lo largo de las pestañas acodadas 14 o 18, respectivamente, y que con sus bordes libres va fijado estanco al vacío en las superficies de asiento 15 ó 20 de aquellas. El elemento de unión 23 está realizado esencialmente como perfil plano y está ensamblado a partir de varios trozos parciales 24, que se extienden por la zona de la esquina de la carcasa 10 en una sola pieza y sin empalme, y que están fabricados de un material a modo de lámina, como por ejemplo una lámina de acero inoxidable con un espesor de pared de 0,1 mm. Los trozos parciales 24 a modo de lámina que se extienden hasta los bordes libres de las respectivas pestañas acodadas 14 o 18, están ensambladas con sus tramos finales 25 formando un punto de empalme 26, estando soportados los tramos finales 25 en el punto de empalme 26 por un elemento de apoyo 27 realizado con una sección a modo de perfil en U. Éste está fabricado, por ejemplo, de una chapa de acero inoxidable que se encuentra en el rango de espesor del material de las capas de cubierta 13 y 17, y va fijado con sus brazos de forma estanca al vacío mediante un cordón de soldadura S1 a la cara interior de las capas de cubierta 13 y 17 próxima al espacio intermedio 21. El elemento de unión 23 comprende además de sus trozos parciales a modo de lámina 24 unas tiras del borde 28 que se encuentran en el rango de espesor del material de las capas de cubierta 13 y 17, y que tienen esencialmente la anchura de la superficie de asiento 15 o 20, y que igual que los trozos parciales 24 van continuos en una sola pieza por las zonas de esquina de la carcasa 10, y que a lo largo de la superficie de asiento 15 están fijados estancos al vacío mediante un cordón de soldadura S2, de manera que los trozos parciales 24 a modo de lámina quedan dispuestos como capa intermedia entre las pestañas acodadas 14 ó 18 y las tiras del borde 28, y unidos estancos al vacío mediante el cordón de soldadura S2 con la capa de cubierta 13 ó 17. Las tiras del borde 28 están acortadas respectivamente en el punto de empalme 26, esencialmente en la mitad de la anchura b de un elemento de recubrimiento 29 que se encuentra en el rango de espesor del material de las capas de cubierta 13 y 17, fabricado por ejemplo de chapa de acero inoxidable o de chapa de acero protegida contra la corrosión, estando el elemento de recubrimiento 29 en condiciones de rellenar el hueco formado por el acortamiento de las tiras del borde 28 respecto a los trozos parciales 24. El elemento de recubrimiento 29, que cierra esencialmente a haces con los bordes libres de las pestañas acodadas 14 y 18, sirve para el recubrimiento estanco al vacío del punto de empalme 26 de los tramos finales 25. Para obtener una unión estanca al vacío se emplea un cordón de soldadura S3 que cruza los cordones de soldadura S2, y que se extiende en toda la longitud del elemento de recubrimiento 29, y que une de forma estanca al vacío el elemento de recubrimiento 29, tanto con las pestañas acodadas 14 y 18 como también con la base del elemento de apoyo 27 realizado en forma de U. Mediante los elementos de recubrimiento 29 que se utilizan en los puntos de empalme 26 de los trozos parciales 24, junto con las tiras del borde 28 y los trozos parciales a modo de lámina 24, las dos capas de cubierta están unidas entre sí estancas al vacío con una conducción térmica entre ellas reducida al mínimo, de manera que en colaboración con los medios no representados que unen entre sí de forma estanca al vacío, por la parte posterior, las dos capas de cubierta, el espacio intermedio 21 queda cerrado pudiendo hacerse el vacío.
A diferencia del elemento de unión 23 presente cabe imaginar también que se pueden obtener las tiras del borde 28 mediante un plegado múltiple de los bordes longitudinales de los trozos parciales 24 a modo de lámina.
La pared termoaislante objeto de la invención descrita mediante el ejemplo de una carcasa calorifugada para un aparato refrigerador o congelador doméstico también es adecuada para realizar una puerta de un aparato frigorífico doméstico y para fabricar una mufla de horno calorifugada que se pueda utilizar en una cocina doméstica, siendo preciso en esta última aplicación, adaptar el material de aislamiento térmico que sirve de material de apoyo, en el espacio intermedio que tiene hecho el vacío, de acuerdo con las temperaturas de trabajo que normalmente aparecen en las cocinas.

Claims (11)

1. Pared termoaislante (10) con dos capas de cubierta (13, 17) dispuestas separadas entre sí, realizadas al menos en gran medida estancas al vacío, que junto con un elemento de unión (23) al menos en gran medida estanco al vacío encierran un espacio intermedio (21) en el que se puede hacer el vacío, que va relleno de un material termoaislante (22) en el que se puede hacer el vacío, donde el elemento de unión (23) asienta y va fijado estanco al vacío sobre unas pestañas acodadas (14, 18) previstas a lo largo de los bordes libres de las capas de cubierta (17, 13), y orientadas alejadas del espacio intermedio (21), caracterizada porque el elemento de unión (23) va fijado estanco al vacío sobre la superficie de asiento (15, 20) de las pestañas acodadas (14, 18).
2. Pared termoaislante según la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento de unión (23) está realizado como perfil plano con dos tiras del borde (28) que presentan por lo menos esencialmente la anchura y el espesor del material de las pestañas acodadas (14, 18), entre las cuales está dispuesta una pieza intermedia (24) a modo de lámina que recubre por lo menos el espacio intermedio (21).
3. Pared termoaislante según la reivindicación 2, caracterizada porque la pieza intermedia (24) a modo de lámina va fijada estanca al vacío con sus tramos laterales, como capa intermedia, entre las tiras del borde (28) y las pestañas acodadas (14, 18) en las capas de cubierta (13, 17).
4. Pared termoaislante según la reivindicación 3, caracterizada porque la fijación estanca al vacío de la capa intermedia (24) se realiza mediante la técnica de soldadura.
5. Pared termoaislante según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizada porque el elemento de unión (23) está realizado ensamblado a base de varios trozos parciales (24).
6. Pared termoaislante según una de las reivindicaciones 1, 2 ó 5, caracterizada porque los trozos parciales (24) son de una sola pieza en las zonas de esquina de las capas de cubierta (13, 17) y van conducidas sin empalme.
7. Pared termoaislante según la reivindicación 5 ó 6, caracterizada porque los trozos parciales (24) están apoyados entre sí en sus respectivos puntos de empalme, por medio de un elemento de apoyo (27) fijado estanco al vacío en las capas de cubierta (13, 17).
8. Pared termoaislante según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizada porque los trozos parciales (24) están cubiertos entre sí en sus respectivos puntos de empalme entre sí por medio de un elemento de recubrimiento (29), que está unido estanco al vacío con las capas de cubierta (13, 17) y con el elemento de apoyo (27).
9. Pared termoaislante según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque las capas de cubierta (13, 17), el elemento de unión (23), el elemento de apoyo (27) y el elemento de recubrimiento (29) están realizados en materiales metálicos apropiados para la soldadura.
10. Aparato frigorífico con una carcasa calorifugada y un espacio útil dispuesto en la misma, que se puede cerrar mediante una puerta calorifugada, caracterizado porque la carcasa calorifugada (10) y la puerta están construidas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9.
11. Cocina doméstica con una mufla de horno calorifugada que puede cerrarse mediante una puerta, caracterizada porque la mufla de horno está construida de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9.
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