ES2242167T3 - Control de velocidad variable de cortina de aire. - Google Patents
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Abstract
Un sistema de refrigeración que comprende una vitrina que tiene un exterior y un interior; un serpentín que enfría el aire dentro de dicha vitrina; al menos un ventilador que impulsa el aire a través de dicho serpentín a dicha vitrina; una zona de exposición de dicha vitrina que tiene un frente abierto, y que tiene una salida en un lado de dicha zona de exposición que dirige el aire desde dicho al menos un ventilador a través del frente abierto de dicha zona de exposición a una admisión situada en el otro lado de dicha zona de exposición y devuelve el aire a dicho al menos un ventilador; y un conducto para comunicar el aire entre dicho ventilador, dicha admisión y dicha salida; caracterizado por: un primer sensor de datos ambientales para obtener datos ambientales; y una unidad de control en comunicación con dicho primer sensor de datos ambientales, a fin de controlar dicho al menos un ventilador para modificar el caudal de aire a través de la zona de exposición abierta de dicha vitrina enbase a dichos datos ambientales.
Description
Control de velocidad variable de cortina de
aire.
Esta invención se refiere a una cortina de aire
de velocidad variable para una vitrina frigorífica.
Los supermercados y tiendas de distribución de
otros géneros perecederos usan vitrinas frigoríficas tanto para
refrigerar como para exponer mercancías de este tipo. Generalmente,
estas vitrinas son unidades de refrigeración sencillas y no
sofisticadas que comprenden una vitrina y una zona abierta de
exposición que permite a los consumidores alcanzar la sección
refrigerada de la vitrina para retirar el producto perecedero.
Típicamente, se hace circular una cortina de aire a través de la
zona de exposición desde la parte superior de la vitrina hacia abajo
a un retorno de aire caliente situado en la parte inferior de la
vitrina. El aire se desplaza por una entrada de aire de retorno que
devuelve el aire a un ventilador que extrae el aire no sólo a la
entrada sino a través de un serpentín de evaporador que enfría el
aire. El ventilador es de velocidad fija, impulsando una cantidad
constante de aire a través de la zona de exposición. La cortina de
aire sirve para crear una separación de aire que impide que el aire
caliente del exterior de la vitrina entre en el interior de la
vitrina.
Dada la naturaleza abierta de la vitrina, las
condiciones ambientales pueden afectar a la temperatura interior de
la unidad de refrigeración. Específicamente, si la temperatura de un
emplazamiento, tal como una tienda, es elevada, el interior de la
vitrina puede estar también caliente. Además, la frecuente intrusión
en el interior de la vitrina por los consumidores que alcanzan
productos y los retiran puede también afectar a la temperatura
dentro del interior. El documento
GB-A-2011071 describe una vitrina en
la cual se controla la longitud del periodo de enfriamiento en base
a las temperaturas detectadas del aire y del producto dentro del
interior de la vitrina. Los sistemas actuales tienen pocos
mecanismos eficaces para tratar las condiciones cambiantes del
ambiente exterior e interior en la vitrina frigorífica.
Existe por tanto una necesidad de una vitrina que
pueda afrontar estas condiciones ambientales y refrigerar el
interior de la vitrina de una manera efectiva en cuanto a su
costo.
La invención comprende una vitrina frigorífica
que emplea un sensor ambiental y una unidad de control que controla
los ventiladores para alterar el caudal de aire a través de la zona
de exposición de la vitrina. El sistema de refrigeración comprende
una vitrina, un serpentín refrigerante, al menos un ventilador, un
zona de exposición de frente abierto situada a lo largo de la
vitrina, al menos un sensor para obtener datos ambientales, y una
unidad de control. La unidad de control regula el ventilador para
modificar el caudal de aire a través de la zona de exposición
abierta de la vitrina en base a los datos ambientales detectados,
proporcionando más o menos aire frío en función de las condiciones
ambientales detectadas. La unidad de control puede ajustar el caudal
de aire modificando la velocidad del ventilador, modificando la
frecuencia del ventilador, o alterando el ángulo de las palas del
ventilador.
Adicionalmente, la unidad de control puede
controlar un par de ventiladores por separado. Esto permite a la
unidad de control modificar el caudal de aire desplazado por cada
uno de los ventiladores juntos o diferentemente. La unidad de
control puede recibir datos ambientales de una amplia variedad de
sensores. Un sensor puede proporcionar datos sobre la presión del
aire. Otro sensor puede proporcionar datos relativos a la humedad
del ambiente. Además, el sensor ambiental puede también detectar la
temperatura. Se puede detectar el ambiente mediante un sensor
situado dentro de la vitrina y otro sensor dispuesto fuera de la
vitrina. Estos datos se comunican a la unidad de control que hace
una determinación respecto a la cantidad correcta de aire requerida
para las condiciones específicas existentes dentro y fuera de la
vitrina.
De esta manera, el sistema de refrigeración
ofrece un mecanismo económico y eficiente para adaptarse a las
condiciones ambientales cambiantes de un supermercado u otro
establecimiento detallista. El sistema de refrigeración tiene la
oportunidad de obtener una amplia variedad de datos ambientales y de
tomar decisiones inteligentes para controlar la temperatura dentro
de la vitrina. Se puede emplear este sistema en forma práctica
porque puede incorporar los sensores y controles informatizados
existentes.
Las diversas características y ventajas de esta
invención resultarán claras para los expertos en la técnica a partir
de la descripción detallada siguiente de la realización actualmente
preferida. Los dibujos que acompañan la descripción detallada se
pueden describir brevemente en la forma siguiente:
La Figura 1 ilustra un perfil lateral de la
realización de la invención, un sistema de refrigeración.
La Figura 2 ilustra una vista frontal de la
realización de la Figura 1, destacando la zona de exposición abierta
de la vitrina.
La Figura 3 ilustra una vista esquemática del
sistema de control usado para ajustar el caudal de aire a través de
la zona de exposición abierta de la vitrina.
La Figura 1 ilustra una realización de la
invención, el sistema de refrigeración 10. El sistema de
refrigeración 10 comprende una vitrina 14, un serpentín de
evaporador 18, un panel de ventilador 22, una unidad de control 52 y
un sensor 44. Como es conocido, la vitrina 14 es enfriada por el
serpentín de evaporador 18. El panel de ventilador 22 extrae aire de
la admisión 40 e impulsa el aire a través del serpentín de
evaporador 18. El aire se desplaza hacia arriba por el conducto
posterior 72, que distribuye algo de aire a lo largo de la dirección
de la flecha C por debajo de los estantes 60. Los estantes 60 están
iluminados por las luces 64. El aire no distribuido en la dirección
de la flecha C continúa desplazándose hacia arriba por el conducto
posterior 72 al conducto superior 68. El conducto superior 68 tiene
una salida 36, que empuja el aire en la dirección de la flecha B a
través de la zona de exposición abierta 32. Entonces el aire
procedente de la salida 36 es extraído a la admisión 40, con lo cual
forma una cortina de aire 56 a través de la zona de exposición
abierta 32. Con ello, se limita que el aire caliente en la dirección
de la flecha A procedente del exterior 80 de la vitrina 14 afecte a
la temperatura del interior 76.
El aspecto innovador de este sistema de
refrigeración radica en el uso de los sensores ambientales 44, 48 y
de la unidad de control 52 para controlar la proporción de aire que
forma la cortina de aire 56. Los sensores ambientales 44 y 48 pueden
comprender sensores normalmente disponibles tales como un sensor de
temperatura, un sensor de presión, un sensor de humedad, u otro
sensor conocido que afecte a la refrigeración. El sensor ambiental
44 y el sensor ambiental 48 están ambos en comunicación con la
unidad de control 52, que está programada para modificar el caudal
de aire que se impulsa desde el panel de ventilador 22 en base a los
datos ambientales detectados de forma que se mantenga el nivel de
temperatura deseado en el interior 76 de la vitrina 14. El sensor 44
puede detectar los datos ambientales del exterior 80 de la vitrina
14 mientras que el sensor ambiental 48 puede detectar los datos
ambientales del interior 76 de la vitrina 14. El sensor ambiental 48
puede comprender también un sensor de la presión de refrigeración
que detecta la presión dentro de los serpentines de evaporador
18.
La información de temperatura es habitualmente
proporcional al caudal de aire. Por ejemplo, si la temperatura fuera
o dentro de la vitrina aumenta, entonces debería aumentar también
deseablemente el caudal de aire. Conforme aumenta la humedad
ambiental, el caudal de aire debería aumentar deseablemente como se
detecta mediante un transmisor de presión ambiental. Además,
conforme el sensor de presión en el circuito de refrigerante
asociado con el serpentín aumenta su lectura, se puede determinar
que la carga de refrigeración también aumenta.
Puede ser deseable disminuir el caudal de aire
para reducir la carga en el circuito refrigerante. Alternativamente,
si el circuito está en un ciclo de desescarchado, puede ser deseable
aumentar el caudal de aire para ayudar en el desescarchado.
La Figura 2 muestra una vista frontal del sistema
de refrigeración 10. La vitrina 14 tiene la salida 36 soplando aire
a través de la zona de exposición 32 a la entrada 40. Como se
muestra, la vitrina 14 no tiene puertas, permitiendo un fácil acceso
a los productos almacenados en los estantes de la vitrina. Sin
embargo, se puede emplear la presente invención en sistemas de
refrigeración que tienen puertas u otros cerramientos.
La Figura 3 ilustra una representación
esquemática de la invención. Se muestra la unidad de control 52, el
sensor ambiental 44, el sensor ambiental 48, el panel de ventilador
22 que tiene un primer ventilador 24 y un segundo ventilador 28, el
serpentín de evaporador 18 y la cortina de aire 56. La unidad de
control 52 se comunica con el sensor ambiental 44 y el sensor
ambiental 48. En base a los datos procedentes de estos sensores, se
programa la unidad de control 52 para controlar por separado e
individualmente el ventilador 24 y el ventilador 28 del panel 22 de
ventilador. Este control separado de los ventiladores 24 y 28
permite que la cortina de aire 56 comprenda el frente de aire 82 y
el frente de aire 86 que tienen caudales de aire diferentes. El
ventilador 24 desplaza el aire a través del serpentín de evaporador
18 para formar el frente de aire 82. El ventilador 28 desplaza el
aire a través del serpentín de evaporador 18 para formar el frente
de aire 86. El ventilador 28 controla el frente de aire 86 y su
movimiento a través de la zona de exposición abierta 32. Así, la
corriente de aire 56 puede comprender dos frentes de aire diferentes
82, 86 que se mueven con caudales diferentes. De este modo, no sólo
puede ser controlado cada frente de aire en base a los datos
ambientales, sino que también puede ser controlado por separado para
maximizar la refrigeración de la vitrina 14 y hacerlo en forma
eficiente.
El caudal de aire impulsado a través del
evaporador 18 por el ventilador 24 y el ventilador 28 puede ser
ajustado usando ventiladores disponibles comercialmente. La unidad
de control 52 puede controlar el ángulo de las palas del ventilador
con ventiladores ajustables conocidos. Como es conocido, controlando
el ángulo, se puede alterar el volumen y la velocidad del aire
dirigido por el ventilador. Se conocen ventiladores de velocidad
ajustable que se pueden controlar por la unidad de control 52.
Además existen ventiladores comerciales que también permiten ajustar
la frecuencia nominal de cada ventilador para cambiar de esta forma
el caudal de aire impulsado desde el ventilador. Se puede usar un
inversor que tenga frecuencia nominal variable para cambiar la
velocidad del motor del ventilador, tal como un motor síncrono, para
alterar con ello el caudal. Controlando el inversor se puede alterar
el caudal. Un experto corriente en este campo puede contemplar otras
técnicas que permiten a la unidad de control 52 regular el caudal de
aire impulsado por los ventiladores 24 y 28.
La descripción precedente se da a título de
ejemplo sin ser limitativa. Son posibles muchas modificaciones a la
luz de las enseñanzas precedentes. Se han descrito las realizaciones
preferidas de esta invención. Sin embargo, un experto corriente en
la técnica reconocería que ciertas modificaciones se situarían
dentro del objeto de esta invención. Por tanto, dentro del objeto de
las reivindicaciones anexas, se puede practicar la invención de modo
diferente al específicamente descrito. Por esta razón, se debería
estudiar las reivindicaciones siguientes para determinar el
auténtico objeto y contenido de esta invención.
Claims (12)
1. Un sistema de refrigeración que comprende
una vitrina que tiene un exterior y un
interior;
un serpentín que enfría el aire dentro de dicha
vitrina;
al menos un ventilador que impulsa el aire a
través de dicho serpentín a dicha vitrina;
una zona de exposición de dicha vitrina que tiene
un frente abierto, y que tiene una salida en un lado de dicha zona
de exposición que dirige el aire desde dicho al menos un ventilador
a través del frente abierto de dicha zona de exposición a una
admisión situada en el otro lado de dicha zona de exposición y
devuelve el aire a dicho al menos un ventilador; y
un conducto para comunicar el aire entre dicho
ventilador, dicha admisión y dicha salida;
caracterizado por:
un primer sensor de datos ambientales para
obtener datos ambientales; y
una unidad de control en comunicación con dicho
primer sensor de datos ambientales, a fin de controlar dicho al
menos un ventilador para modificar el caudal de aire a través de la
zona de exposición abierta de dicha vitrina en base a dichos datos
ambientales.
2. El sistema de refrigeración de la
reivindicación 1, caracterizado además por un segundo sensor
de datos ambientales para obtener datos ambientales, uno de dichos
primer y segundo sensores de datos ambientales dispuesto
interiormente en dicha vitrina y el otro de dichos primer y segundo
sensores de datos ambientales dispuesto exteriormente a dicha
vitrina; y caracterizado además porque dicha unidad de
control está en comunicación con los dos dichos primer y segundo
sensores de datos ambientales, para controlar dicho al menos un
ventilador en base a dichos datos ambientales de dichos primer y
segundo sensores de datos ambientales.
3. El sistema de refrigeración de la
reivindicación 2, caracterizado además porque dicho al menos
un ventilador comprende un primer ventilador y un segundo
ventilador, siendo controlados dicho primer ventilador y dicho
segundo ventilador separadamente por dicha unidad de control.
4. El sistema de refrigeración de la
reivindicación 1, 2 ó 3, en el que dicha unidad de control altera el
ángulo de una pala de dicho ventilador o de al menos uno de dichos
ventiladores en base a dichos datos ambientales.
5. El sistema de refrigeración de la
reivindicación 1, 2 ó 3 en el que dicha unidad de control altera la
frecuencia nominal de dicho ventilador o de al menos uno de dichos
ventiladores en base a dichos datos ambientales.
6. El sistema de refrigeración de la
reivindicación 1, 2 ó 3, en el que dicha unidad de control altera la
velocidad de dicho ventilador o de al menos uno de dichos
ventiladores en base a dichos datos ambientales.
7. El sistema de refrigeración de la
reivindicación 1, 2 ó 3, en el que dicho primer sensor de datos
ambientales comprende un sensor de temperatura.
8. El sistema de refrigeración de la
reivindicación 1, 2 ó 3, en el que dicho primer sensor de datos
ambientales comprende un sensor de presión.
9. El sistema de refrigeración de la
reivindicación 1, 2 ó 3, en el que dicho primer sensor de datos
ambientales comprende un sensor de humedad.
10. El sistema de refrigeración de la
reivindicación 2 ó 3, en el que dicho segundo sensor de datos
ambientales comprende un sensor de temperatura.
11. El sistema de refrigeración de la
reivindicación 2 ó 3, en el que dicho segundo sensor de datos
ambientales comprende un sensor de presión.
12. El sistema de refrigeración de la
reivindicación 1, 2 ó 3, en el que dicho segundo sensor de datos
ambientales comprende un sensor de humedad.
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