ES2243321T3 - Aparato frigorifico. - Google Patents
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Abstract
Aparato frigorífico con una carcasa calorifugada (11), en cuyo interior están previstos por lo menos dos compartimientos de frío (13, 17) que presentan una temperatura de compartimiento distinta, aislados y separados entre sí de forma calorifugada, que son enfriados respectivamente por un evaporador (14, 18) con la correspondiente potencia frigorífica, cuyos evaporadores (14, 18) presentan por el lado de entrada un dispositivo estrangulador previo (32, 33), y que son recorridos por agente frigorífico (23) sometido a recirculación forzosa por un compresor de agente frigorífico (29), que por el lado de aspiración presenta un colector de agente frigorífico (27) dispuesto delante, cuyo agente frigorífico se acumula durante la fase de parada del compresor de agente frigorífico (29) al menos en cierta parte en un tramo de paso de agente frigorífico (22) del evaporador (18) de superior potencia frigorífica, caracterizado porque el tramo de paso de agente frigorífico (22) está diseñado por lo que respecta al volumen de admisión de agente frigorífico para poder ser llenado casi totalmente con agente frigorífico líquido (29) durante el tiempo de parada del compresor (29).
Description
Aparato frigorífico.
Aparato frigorífico con una carcasa calorifugada,
en cuyo interior están previstos por lo menos dos compartimientos de
frío que presentan una temperatura de compartimiento distinta,
aislados y separados entre sí de forma calorifugada, que son
enfriados respectivamente por un evaporador de la correspondiente
potencia frigorífica, cuyos evaporadores presentan por el lado de
entrada un dispositivo estrangulador previo y que son recorridos por
agente frigorífico sometido a recirculación forzosa por un compresor
de agente frigorífico que por el lado de aspiración presenta un
colector de agente frigorífico dispuesto delante, que cuyo agente
frigorífico se acumula durante la fase de parada del compresor de
agente frigorífico al menos en cierta parte en un tramo de paso de
agente frigorífico del evaporador de superior potencia frigorífica,
caracterizado porque el tramo de paso de agente frigorífico está
diseñado en cuanto a su volumen de admisión de agente frigorífico
para poder ser llenado casi totalmente con agente frigorífico
líquido durante el tiempo de parada del compresor y que están
controlados, respectivamente, de forma independiente, mediante por
lo menos un elemento de control, y que durante la fase de parada del
compresor de agente frigorífico se recoge al menos en una cierta
parte en un tramo de paso del agente frigorífico del evaporador de
mayor potencia frigorífica.
En los aparatos combinados frigoríficos y
congeladores con un único compresor, como los descritos se describen
entre otros, en la patente DE 42 42 775 A1, se conoce, por ejemplo,
el enfriar sus compartimientos de refrigeración o congelación
mediante evaporadores conectados en serie, en cuyo caso el
evaporador del compartimiento frigorífico está dispuesto en serie
antes del evaporador del compartimiento congelador. Ahora bien esta
conexión de los evaporadores no permite regular de forma
independiente los dos compartimientos de frío. A la vista de esto se
ha pasado a disponer en los combinados frigoríficos y congeladores,
provistos de un único compresor, el evaporador del compartimiento
frigorífico y el evaporador del compartimiento congelador conectados
en paralelo entre sí. Si bien esta disposición permite una
regulación independiente de la temperatura de los compartimientos
enfriados por estos evaporadores, sin embargo esta conexión implica
el que durante el tiempo de parada del compresor de agente
frigorífico se produce un cierto desplazamiento del agente
frigorífico hacia el evaporador del compartimiento congelador,
debido a la diferencia de temperatura y de presión con respecto al
evaporador del compartimiento frigorífico, con lo cual al producirse
una demanda de frío del compartimiento frigorífico se dispone
solamente de un caudal reducido de agente frigorífico para enfriar
el evaporador del compartimiento frigorífico, y por lo tanto pueden
producirse o bien tiempos de retardo o incluso averías en el
funcionamiento.
Por la patente DE 195 35 144 A1 se conoce un
equipo congelador con por lo menos dos compartimientos congeladores
dispuestos en el interior de su carcasa calorifugada, separados
térmicamente entre sí, cada uno de los cuales es enfriado por un
evaporador. Los compartimientos congeladores están conectados
fluídicamente entre sí a través de una conducción de conexión, y se
pueden someter al agente frigorífico por medio de un elemento de
control. Los compartimientos congeladores están realizados con un
volumen útil diferente. El evaporador que sirve para enfriar el
compartimiento frigorífico de mayor volumen útil se puede desacoplar
del flujo de agente frigorífico por medio de un sistema de
aislamiento dispuesto en la conducción de conexión, y sirve como
depósito de reserva para agente frigorífico líquido.
La invención tiene como objetivo el realizar un
equipo frigorífico conforme al preámbulo de la reivindicación 1 y
con medidas constructivas sencillas, de manera que por una parte se
eviten los inconvenientes del estado de la técnica y por otra parte
resulte posible la regulación independiente de los compartimientos
frigoríficos.
Este objetivo se resuelve de acuerdo con la
invención por el hecho de que el tramo de conducción de agente
frigorífico está diseñado, por lo que se refiere al volumen de
recepción de agente frigorífico, para poderlo llenar casi
totalmente con agente frigorífico líquido durante el tiempo de
parada del compresor.
Debido a la realización del evaporador del
compartimiento congelador conforme a la invención, en caso de
demanda de frío del compartimiento frigorífico y durante el arranque
del compresor de agente frigorífico, se ejerce presión sobre el
agente frigorífico líquido acumulado en este tramo de conducción
del agente frigorífico durante el tiempo de parada del compresor de
agente frigorífico, con lo cual éste se transporta inmediatamente
después de arrancar el compresor desde el evaporador del
compartimiento congelador a un colector de agente frigorífico,
quedando disponible desde allí para enfriar el evaporador del
agente frigorífico. Debido a la carga completa del tramo del
evaporador del compartimiento congelador, que sirve para recoger el
agente frigorífico líquido durante la fase de parada del compresor
de agente frigorífico, al arrancar el compresor se ejerce sobre el
agente frigorífico líquido acumulado una diferencia de presión, con
lo cual el líquido es "arrastrado" fuera del evaporador del
compartimiento congelador, y se conduce de esta manera con suma
rapidez al circuito frigorífico que sirve para enfriar el evaporador
del compartimiento frigorífico.
De acuerdo con una forma de realización preferida
del objeto de la invención está previsto que el volumen de
acumulación de agente frigorífico del tramo del conducto de agente
frigorífico esté dimensionado menor que la cantidad de agente
frigorífico líquido que se acumule durante el tiempo de parada del
compresor de agente frigorífico en el evaporador de mayor potencia
frigorífica.
De esta manera se obtiene de forma económica una
forma de trabajo sumamente segura para regular de forma
independiente el compartimiento congelador o el compartimiento
frigorífico, que además se pueden desconectar individualmente debido
a sus posibilidades de regulación independiente.
El evaporador de superior potencia frigorífica
estará realizado de forma especialmente ventajosa si de acuerdo con
una siguiente forma de realización preferida del objeto de la
invención está previsto que el evaporador de superior potencia
frigorífica esté realizado como evaporador del compartimiento
congelador, cuyo tramo de paso de agente frigorífico situado en el
punto más bajo en la posición de funcionamiento del equipo
frigorífico, esté dimensionado por lo que se refiere al volumen de
admisión de agente frigorífico, menor que la cantidad de agente
frigorífico que allí se acumule durante el tiempo de parada del
evaporador de agente frigorífico. Puede conseguirse un llenado
completo del tramo de paso de agente frigorífico en el caso de un
evaporador fabricado a base de un conjunto de placas, por ejemplo,
mediante la correspondiente reducción de la sección del canal.
De acuerdo con una siguiente forma de realización
preferida del objeto de la invención está previsto que el evaporador
de superior potencia frigorífica esté realizado como sistema
evaporador con varios niveles de evaporador dispuestos unos sobre
otros separados entre sí.
Para esta clase de evaporadores se han acreditado
tanto los niveles de evaporador en forma de placa como los llamados
evaporadores de alambre tubular, donde en esta última clase de
evaporadores el tramo de paso de agente frigorífico, llenado al
menos totalmente con agente frigorífico líquido durante el tiempo
de parada del evaporador, está realizado en forma de tramo tubular
dispuesto a modo de meandros.
De acuerdo con otra forma de realización
preferida del objeto de la invención está previsto que el colector
de agente frigorífico esté empotrado dentro del material
calorifugado de la carcasa calorifugada.
De este modo se evita de forma sencilla y segura
la formación de condensación en el colector de agente frigorífico
cuando el evaporador del compartimiento frigorífico se llena de
agente frigorífico líquido.
De acuerdo con una forma de realización
alternativa del objeto de la invención está previsto que el colector
de agente frigorífico esté situado en la zona inicial de una
canaleta de recogida de agua de condensación prevista para recoger
el agua de condensación que se produce en el evaporador de menor
potencia frigorífica.
Mediante esta disposición del colector de agente
frigorífico se puede prescindir del aislamiento térmico para evitar
la formación de condensación en éste, ya que el agua de condensación
que pueda producirse en el caso de condensación del colector de
agente frigorífico se conduce directamente a la canaleta colectora
de agua de condensación ya existente.
La invención se explica en la siguiente
descripción, sirviéndose de un ejemplo de realización representado
de forma simplificada en el dibujo adjunto.
Las Figuras muestran:
Figura 1 un aparato combinado frigorífico y
congelador, cuyo compartimiento frigorífico y cuyo compartimiento
congelador son enfriados de forma independiente por evaporadores
dispuestos conectados en paralelo, de los cuales el evaporador del
compartimiento congelador tiene un tramo que durante la fase de
parada del compresor de agente frigorífico está al menos
sensiblemente totalmente lleno de agente frigorífico líquido, en una
vista en perspectiva lateral, y
Figura 2 un detalle de sección ampliada de un
tramo del canal del evaporador del compartimiento congelador lleno
de agente frigorífico líquido.
La Figura 1 muestra en una representación
esquemática simplificada un equipo combinado frigorífico y
congelador 10, con una carcasa calorifugada 11, cuyo espacio
interior está subdividido en dos tramos por una pared intermedia 12
dispuesta horizontalmente y realizada calorifugada, de los cuales el
tramo situado a mayor altura está realizado como compartimiento
frigorífico 13. Para enfriar el compartimiento frigorífico 13 está
previsto un evaporador realizado a modo de platina con un canal de
agente frigorífico 15, que en su extremo de entrada presenta un
punto de inyección de agente frigorífico 16. Debajo del
compartimiento frigorífico 13 y separado de éste por la pared
intermedia 12, está previsto en el interior de la carcasa
calorifugada 11 un compartimiento congelador 17, que es enfriado
por un evaporador 18, realizado, por ejemplo, como evaporador de
alambre tubular, que en el presente caso presenta tres niveles de
evaporador 19, 20 y 21 dispuestos verticalmente uno sobre el otro y
obtenidos dando forma adecuada a una única tubería. De los niveles
de evaporador 19 al 21, el nivel de evaporador 21 próximo al suelo
tiene al igual que los otros dos niveles de evaporador 19 y 20, un
tramo de conducción de agente frigorífico 12 a base de una tubería
continua que transcurre en forma de meandros, y que por su
dimensionado, concretamente su diámetro interior y su longitud,
presenta un volumen de admisión de agente frigorífico que asegura al
menos un llenado completo del tramo de paso de agente frigorífico 22
con agente frigorífico líquido 23 (véase al respecto la Figura 2)
durante el tiempo de parada de un compresor que se explicará con
mayor detalle más adelante. A continuación del tramo de paso de
agente frigorífico 22, que tiene una posición de instalación que
favorece su llenado completo, sigue una tubería de comunicación 24
que termina en un punto de derivación 25, al cual llega también el
extremo del lado de salida del evaporador del compartimiento
frigorífico 14. El punto de derivación 25 está comunicado por medio
de una tubería de comunicación 26 con un colector de agente
frigorífico 27 realizado como domo de vapor, que para evitar la
formación de condensación en el evaporador del compartimiento
frigorífico durante el régimen de enfriamiento, está empotrado en el
aislamiento térmico del fondo intermedio 12. El colector de agente
frigorífico 27 está unido por medio de una tubería de aspiración 28
con un compresor de agente frigorífico 29, que por el lado de
presión está conectado a un licuador 30, cuyo lado de salida está
unido por ejemplo a una electroválvula de 3/2 vías 31, la
electroválvula de 3/2 vías 31 sirve para controlar el agente
frigorífico 23 puesto en recirculación forzosa por el compresor de
agente frigorífico 29, a los evaporadores 14 y 18, donde la
electroválvula 31 desvía en una posición de mando I el agente
frigorífico líquido 24 a través de un estrangulador 32, hacia el
evaporador del compartimiento congelador 18, donde pasa por los
planos 19 a 21 de éste para su enfriamiento. Cuando está en
funcionamiento el compresor de agente frigorífico 29, el agente
frigorífico 23 fluye desde el extremo de salida del nivel del
evaporador 21, a través de la tubería de comunicación 24, al punto
de derivación 25, y desde allí al colector del agente frigorífico
27, a la tubería de aspiración 28 conectada por el lado de
aspiración al compresor de agente frigorífico 29. La electroválvula
31 tiene además de la posición de mando I una posición de mando II,
en la que el agente frigorífico líquido 23 sometido a recirculación
forzosa pasa a través de un estrangulador 32 dispuesto antes del
evaporador 14 al evaporador 14, desde el cual y por el extremo del
lado de salida se vuelve a conducir nuevamente al compresor de
agente frigorífico 29 a través del punto de derivación 25 y del
colector de agente frigorífico 27, a través de la tubería de
aspiración 28.
Para el caso de que después de una parada del
compresor de agente frigorífico 29 se señalice una demanda de frío
por parte del compartimiento frigorífico 13, el agente frigorífico
líquido 23, que durante la fase de parada del compresor de agente
frigorífico 29, se había acumulado en el volumen de recepción de
agente frigorífico del tramo de paso de agente frigorífico 22, es
arrastrado, al volver a arrancar el compresor de agente frigorífico
29 fuera del tramo de paso de agente frigorífico 22, debido a la
demanda de temperatura del compartimiento frigorífico 13, y se
conduce al domo de vapor que sirve de colector de agente
frigorífico 27, desde donde está disponible para el circuito de
frío para enfriar el compartimiento frigorífico 13, controlado por
medio de la posición de mando II de la electroválvula 31. Debido a
la activación inmediata del agente frigorífico líquido 23, acumulado
a través del compartimiento congelador 18, condicionado por el
principio de éste, durante la fase de parada del compresor de
agente frigorífico 29, el agente frigorífico pasa con suma rapidez
al circuito de frío del compartimiento frigorífico, a diferencia
del estado de la técnica, en el que el agente frigorífico 24
acumulado durante la fase de parada del compresor de agente
frigorífico en el evaporador del compartimiento congelador 18, sólo
se conduce paulatinamente al circuito de frío del compartimiento
frigorífico, con lo cual se alcanza notablemente antes la
temperatura deseada en el compartimiento frigorífico 13, en
comparación con el estado de la técnica, y por lo tanto se mejora
notablemente el balance energético del aparato combinado frigorífico
y congelador.
Claims (6)
1. Aparato frigorífico con una carcasa
calorifugada (11), en cuyo interior están previstos por lo menos
dos compartimientos de frío (13, 17) que presentan una temperatura
de compartimiento distinta, aislados y separados entre sí de forma
calorifugada, que son enfriados respectivamente por un evaporador
(14, 18) con la correspondiente potencia frigorífica, cuyos
evaporadores (14, 18) presentan por el lado de entrada un
dispositivo estrangulador previo (32, 33), y que son recorridos por
agente frigorífico (23) sometido a recirculación forzosa por un
compresor de agente frigorífico (29), que por el lado de aspiración
presenta un colector de agente frigorífico (27) dispuesto delante,
cuyo agente frigorífico se acumula durante la fase de parada del
compresor de agente frigorífico (29) al menos en cierta parte en un
tramo de paso de agente frigorífico (22) del evaporador (18) de
superior potencia frigorífica, caracterizado porque el tramo
de paso de agente frigorífico (22) está diseñado por lo que respecta
al volumen de admisión de agente frigorífico para poder ser llenado
casi totalmente con agente frigorífico líquido (29) durante el
tiempo de parada del compresor (29).
2. Aparato frigorífico según la reivindicación 1,
caracterizado porque el volumen de admisión de agente
frigorífico del tramo de paso de agente frigorífico (22) está
dimensionado menor que la cantidad de agente frigorífico líquido
(23) que se acumula, durante el tiempo de parada del compresor de
agente frigorífico (29), en el evaporador (18) de superior potencia
frigorífica.
3. Aparato frigorífico según la reivindicación 1
ó 2, caracterizado porque el evaporador de superior potencia
frigorífica está realizado como evaporador para el compartimiento
congelador (18), cuyo tramo de paso de agente frigorífico (22)
situado en la posición más baja, en la posición de funcionamiento
del aparato frigorífico (10), está dimensionado por lo que respecta
a su volumen de admisión de agente frigorífico (29), menor que la
cantidad de agente frigorífico líquido (23) que allí se acumula
durante el tiempo de parada del compresor de agente frigorífico
(29).
4. Aparato frigorífico según la reivindicación 1
a 3, caracterizado porque el evaporador (18) de superior
potencia frigorífica está realizado como sistema evaporador con
varios niveles de evaporador (19, 20, 21) dispuestos superpuestos
separados entre sí.
5. Aparato frigorífico según la reivindicación 1,
caracterizado porque el colector de agente frigorífico (27)
está empotrado en el material de calorifugado (12) de la carcasa
calorifugada (11).
6. Aparato frigorífico según la reivindicación 1,
caracterizado porque el colector de agente frigorífico (27)
está situado en la zona de recogida de una canaleta de recogida de
agua de condensación prevista para recoger el agua de condensación
producida por el evaporador (14) de menor potencia frigorífica.
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