ES2292699T3 - Unidad de refrigeracion de transporte. - Google Patents
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Abstract
Una unidad de refrigeración de transporte (30) para enfriar un contenedor refrigerado (32), comprendiendo la unidad: un compresor (22), un condensador (24), un evaporador (28), y un dispositivo de expansión (26); un primer ventilador transversal (50) que tiene un primer eje (60) para extraer el aire enfriado a través de dicho evaporador (28) y al interior de un contenedor refrigerado (32); y un segundo ventilador transversal (58) que tiene un segundo eje (62) sustancialmente paralelo a dicho primer eje (60) para extraer aire a través de dicho condensador (24), caracterizado porque el segundo ventilador transversal (58) es sustancialmente mayor que el primer ventilador transversal (50) y porque, en la utilización, el aire extraído a través de dicho condensador (24) se descarga hacia fuera de la unidad de refrigeración (30) en la dirección del flujo de aire de la carretera durante el movimiento hacia delante.
Description
Unidad de refrigeración de transporte.
La presente invención se refiere generalmente a
una unidad de refrigeración de transporte, para enfriar un
contenedor refrigerado que incluye un par de ventiladores
transversales con ejes substancialmente paralelos que son
accionados por un mecanismo de accionamiento simplificado y que
descarga el aire extraído a través del condensador fuera de la
unidad de refrigeración.
Una unidad de refrigeración de transporte se
utiliza típicamente para enfriar un contenedor refrigerado de un
camión o de un remolque que transporta una carga refrigerada, tal
como alimentos congelados. La unidad de refrigeración se fija
típicamente a la pared delantera del camión o del remolque en un
bastidor principal de soporte. En una unidad de refrigeración de
transporte anterior, se utilizan tanto ventiladores axiales como
transversales para extraer el aire a través del evaporador y del
condensador. Como los ejes de los ventiladores del intercambiador
de calor no son paralelos, se utiliza un complejo sistema de
accionamiento para accionar los ventiladores, aumentando la
complejidad del sistema de accionamiento.
El aire extraído a través del evaporador en una
unidad de refrigeración de transporte anterior debe hacer también
un giro de 180º desde la entrada al evaporador para salir al
contenedor refrigerado. Puesto que se exige al aire dar varios
giros, existe un rozamiento adicional y pérdida de energía,
reduciendo la capacidad de la refrigeración sistema. El documento
EEUU 4.132.088 describe una unidad de refrigeración de transporte
según el preámbulo de la reivindicación l. El documento EEUU
4.027.498 describe una unidad de refrigeración.
Adicionalmente, en una unidad de refrigeración
de transporte anterior, el aire extraído a través del condensador
se dirige sobre el compresor que está situado en la sección más baja
de la unidad de refrigeración. Como el compresor se calienta
durante el funcionamiento de la unidad de refrigeración, el aire
calentado descargado del condensador, que está más frío que el
compresor, proporciona un enfriamiento adicional del paquete de
compresor y accionamiento (motor eléctrico y/o motor térmico más
motor eléctrico).
Según la presente invención desde un primer
aspecto amplio se proporciona una unidad de refrigeración como la
de la reivindicación 1. Una realización de una unidad de
refrigeración de transporte de la presente invención enfría un
contenedor refrigerado que transporta mercancías refrigeradas, tales
como alimentos congelados. El aire extraído a través de un
evaporador inclinado por un ventilador transversal se enfría y se
suelta en la parte superior del contenedor refrigerado, enfriando
el carga contenido en el contenedor refrigerado. Preferiblemente,
el evaporador está inclinado con un ángulo de aproximadamente 25º a
45º respecto a la pared del remolque para aumentar el área de
transferencia de calor.
El aire es extraído a través del condensador por
un ventilador transversal sustancialmente mayor y es descargado
fuera de la unidad de refrigeración en la dirección del flujo de
aire de la carretera durante el movimiento del vehículo hacia
delante. Preferiblemente, el ventilador transversal del condensador
es de aproximadamente 1,2 a 1,5 veces el tamaño del ventilador
transversal del evaporador puesto que hay una cantidad mayor de aire
que pasa a través del condensador.
Los ejes de los ventiladores transversales del
intercambiador de calor son sustancialmente paralelos al eje de un
árbol de motor que acciona los ventiladores. Como todos los ejes son
substancialmente paralelos, una correa continua que pasa sobre las
poleas de los ventiladores del intercambiador de calor y la polea
del árbol del motor acciona los ventiladores, simplificando el
mecanismo de accionamiento de la unidad de refrigeración.
La unidad de refrigeración incluye
adicionalmente un tabique que incluye las extensiones situadas entre
el evaporador y el condensador para proporcionar aislamiento. Las
extensiones se colocan entre la pared del vehículo y el bastidor de
la unidad de refrigeración para proporcionar un aislamiento
adicional e incluyen preferiblemente corrugaciones sellar
adicionalmente el flujo de aire.
De acuerdo con otro aspecto amplio de la
presente invención, se proporciona un método para enfriar un
contenedor refrigerado como el de la reivindicación 12.
Por consiguiente, la presente invención
proporciona una unidad de refrigeración de transporte que incluye
un sistema simplificado de accionamiento que acciona un par de
ventiladores de intercambiador de calor.
Éstas y otras características de la presente
invención se entenderán mejor a partir de la especificación y de los
dibujos siguientes.
Las diversas características y ventajas de la
invención se harán evidentes a los expertos en la materia a partir
de la descripción detallada siguiente de la realización actualmente
preferida. El dibujo que acompaña a la descripción detallada puede
ser descrito brevemente de la manera siguiente:
La Figura 1 ilustra un diagrama esquemático de
un ciclo refrigerante; y
la Figura 2 ilustra la unidad de refrigeración
de transporte de la presente invención utilizada para enfriar un
contenedor refrigerado.
\vskip1.000000\baselineskip
La Figura 1 ilustra esquemáticamente un ciclo de
refrigeración 20. El ciclo de refrigeración 20 consiste en un
compresor 22, un intercambiador de calor que rechaza el calor (un
condensador) 24, un dispositivo 26 de expansión, y un
intercambiador de calor que acepta el calor (un evaporador) 28.
Se hace circular el refrigerante a través del
ciclo de refrigeración 20 en circuito cerrado. El refrigerante sale
del compresor 22 a alta presión y entalpía. Conforme el refrigerante
circula a través del condensador 24 a alta presión, pierde calor y
entalpía, saliendo del condensador 24 con entalpía baja y presión
alta. Conforme pasa el refrigerante a través del dispositivo 26 de
expansión, cae la presión del refrigerante. Después de la
expansión, el refrigerante pasa a través del evaporador 28 y sale a
una entalpía alta y a una presión baja. El aire que pasa a través
del interior del evaporador 28 calienta y evapora el refrigerante.
Conforme el refrigerante absorbe calor del aire, el aire enfriado
circula entonces a través del contenedor refrigerado 32, enfriando
así el contenedor refrigerado 32 y su contenido. Después de que el
refrigerante pasa a través del compresor 22, está otra vez a alta
presión y entalpía, completando el ciclo de refrigeración 20. Según
se muestra esquemáticamente, el ciclo refrigerante 20 se incluye
preferiblemente como parte de una unidad de refrigeración de
transporte 30, tales como las comúnmente utilizadas para enfriar un
contenedor refrigerado 32 de vehículo. Como se sabe, tales unidades
30 se incorporan típicamente en los contenedores refrigerados 32
llevados por los camiones o remolques, u otras medios para
transportar mercancías congeladas tales como alimentos
congelados.
La Figura 2 ilustra la unidad de refrigeración
30 de la presente invención. La unidad de refrigeración 30 se fija
a la pared delantera 38 del contenedor refrigerado 32 en el bastidor
36 de soporte principal de la unidad de refrigeración 30. La unidad
de refrigeración 30 incluye además un compartimento 40 del
evaporador y un compartimento 42 del condensador separados por un
tabique 44. El compartimento del condensador 42 incluye el
condensador 24, y el compartimento 40 del evaporador incluye el
evaporador inclinado 28. El condensador 24 y el evaporador 28 están
conectados por una línea refrigerante 46 que contiene el dispositivo
26 de expansión, que completa el ciclo de refrigeración 20.
El evaporador 28 está inclinado con ángulo de A
grados respecto a la pared delantera 38 del contenedor refrigerado
32 para aumentar el área del transferencia de calor en el evaporador
28 sin requerir un espacio adicional. Preferiblemente, el
evaporador 28 está inclinado con un ángulo de aproximadamente 25º a
45º respecto a la pared delantera 38 del contenedor refrigerado 32.
El aire enfriado es extraído a través del evaporador 28 por un
ventilador transversal 50 del evaporador y descargado en la parte
superior 52 del contenedor refrigerado 32 debajo del techo 54 del
remolque para enfriar la carga situada en el contenedor refrigerado
32.
Al aire que pasa a través del ventilador
transversal 50 del evaporador se le hace dar un giro de 90º
naturalmente por el ventilador 50. Como al aire se le hace girar
naturalmente 90º por el ventilador transversal 50 del evaporador,
el aire gira solamente 90º en la unidad de refrigeración 30. Como
hay menos durante el funcionamiento, el rozamiento y la pérdida de
energía se reducen, aumentando la capacidad.
Durante el funcionamiento, el aire es extraído
hacia arriba a través del condensador 24 por un ventilador
transversal 58 del condensador. El aire relativamente templado sale
del condensador 24 y de la unidad de refrigeración 30 sobre el
techo 54 del remolque en la misma dirección de la circulación de
aire de la carretera durante el movimiento del vehículo hacia
delante. El ventilador transversal 58 del condensador es
substancialmente mayor que el ventilador transversal 50 del
evaporador puesto que el flujo de aire a través del condensador 24
es mayor que el flujo de aire a través del evaporador 28. Más
preferiblemente, el ventilador transversal 58 del condensador es
aproximadamente de 1,2 a 1,5 veces el tamaño del ventilador
transversal 50 del evaporador para adaptarse a la mayor cantidad de
flujo de aire que circula a través del ventilador 58 del
condensador. Empleando un ventilador transversal 58 de condensador
mayor, el flujo del aire está se mantiene en el ciclo de
refrigeración 20, minimizando el esfuerzo de la rueda y reteniendo
la velocidad del aire.
Los ejes 60 y 62 de los ventiladores 50 y 58 del
intercambiador de calor, respectivamente, son sustancialmente
paralelos entre sí y a un eje 64 de un árbol 66 de motor eléctrico o
de motor térmico que acciona los ventiladores 50 y 58. Los
ventiladores 50 y 58 del intercambiador de calor incluyen cada uno
una polea 80 y 82, respectivamente, y el árbol 66 del motor incluye
una polea 84. Como los ejes 60, 62, y 64 son sustancialmente
paralelos, una correa continua 68 que pasa sobre las poleas 80, 82
y 84 acciona los ventiladores 50 y 58. Preferiblemente, el árbol 66
del motor térmico o del motor eléctrico se coloca en la parte más
baja de la unidad de refrigeración 30. Mientras que el árbol 66 del
motor funciona, la correa 68 acciona los ventiladores 50 y 58,
extrayendo aire a través de los intercambiadores de calor 24 y
28.
El tabique 44 incluye un escudo de calor 70 y se
coloca entre el conducto 40 del evaporador y el conducto 42 del
condensador para proporcionar aislamiento. El tabique 44 incluye
además las extensiones 72 que se extienden entre las paredes 38 y
54 del remolque y el bastidor 36 para proporcionar un aislamiento
adicional y para prevenir que el aire se escape entre las paredes
38 y 54 y el bastidor 36. Preferiblemente, las extensiones 72
incluyen una pluralidad de corrugaciones 74 que presionan sobre las
paredes 38 y 54 del remolque. El contacto de la pluralidad de
corrugaciones 74 con las paredes 38 y 54 actúa como un sello
adicional, proporcionando un aislamiento adicional.
Durante el funcionamiento de la unidad de
refrigeración 30, el compresor 22 y el paquete de accionamiento 90
(motor eléctrico y/o motor térmico más radiador) aumentan de
temperatura. Se coloca un ventilador axial 76 adicional cerca del
compresor 22 para enfriar el compresor 22 y el paquete de
accionamiento 90. Si se utiliza un ventilador axial 76
adicionalmente, se emplea un mecanismo de accionamiento 78
independiente para accionar el ventilador 76, mostrado
esquemáticamente.
Existen varias ventajas en la unidad de
refrigeración de transporte 30 de la presente invención. Por citar
una, como los ejes 60 y 62 de los ventiladores 50 y 58 son
sustancialmente paralelos al eje 64 del árbol 66 del motor, una
correa continua 68 acciona los ventiladores 50 y 58, simplificando
el mecanismo de accionamiento. Además, utilizando un ventilador
transversal 50 de evaporador el aire da menos giros en el sistema 20
que si se hace girar al aire por el ventilador 50, reduciendo las
pérdidas y el rozamiento del sistema para el aire que sale del
evaporador 24.
La descripción precedente es solamente a título
de ejemplo de los principios de la invención. Son posibles muchas
modificaciones y variaciones de la presente invención a la luz de
las enseñanzas precedentes. Las realizaciones preferidas de esta
invención se han descrito, sin embargo, de modo que alguien con una
experiencia ordinaria en la técnica reconocería que ciertas
modificaciones quedarían dentro del ámbito de esta invención. Debe
entenderse, por tanto, que dentro del objeto de las
reivindicaciones anexas se puede practicar la invención de otra
manera que la especialmente descrita. Por esa razón debería
estudiar las reivindicaciones siguientes para determinar el alcance
y el contenido auténticos de esta invención.
Claims (12)
1. Una unidad de refrigeración de transporte
(30) para enfriar un contenedor refrigerado (32), comprendiendo la
unidad:
- un compresor (22), un condensador (24), un evaporador (28), y un dispositivo de expansión (26); un primer ventilador transversal (50) que tiene un primer eje (60) para extraer el aire enfriado a través de dicho evaporador (28) y al interior de un contenedor refrigerado (32); y un segundo ventilador transversal (58) que tiene un segundo eje (62) sustancialmente paralelo a dicho primer eje (60) para extraer aire a través de dicho condensador (24), caracterizado porque el segundo ventilador transversal (58) es sustancialmente mayor que el primer ventilador transversal (50) y porque, en la utilización, el aire extraído a través de dicho condensador (24) se descarga hacia fuera de la unidad de refrigeración (30) en la dirección del flujo de aire de la carretera durante el movimiento hacia delante.
2. La unidad de refrigeración de transporte
según lo indicado en el reivindicación 1, en la que dicha unidad de
refrigeración (30) incluye además un árbol de motor (66) que tiene
un tercer eje (64) substancialmente paralelo a dicho primer eje
(60) y a dicho segundo eje (62) para accionar dichos ventiladores
(50, 58).
3. La unidad de refrigeración de transporte
según lo indicado en la reivindicación 2, en la que dicho primer
ventilador transversal (50) incluye una primera polea (80), dicho
segundo ventilador transversal (58) incluye una segunda polea (82),
y dicho árbol de motor (66) incluye una tercera polea (84),
accionando el funcionamiento de dicho árbol (66) de motor dichos
ventiladores (50, 58) por una correa continua (68) colocada
alrededor de dichas poleas (80, 82, 84).
4. La unidad de refrigeración de transporte
según lo indicado en cualquier reivindicación precedente, en la que
dicho segundo ventilador transversal (58) es aproximadamente de 1,2
a 1,5 veces el tamaño de dicho primer ventilador transversal
(50).
5. La unidad de refrigeración de transporte
según lo indicado en cualquier reivindicación precedente, que
incluye adicionalmente un ventilador axial (76) empleado para
enfriar dicho compresor (22) incluyendo un mecanismo de
accionamiento (78).
6. La unidad de refrigeración de transporte
según lo indicado en cualquier reivindicación precedente, en la que
un tabique (44) separa dicho condensador (24) y dicho evaporador
(28).
7. Un contenedor refrigerado (32) que comprende
una unidad de refrigeración de transporte (30) según lo indicado en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, siendo dicho contenedor
refrigerado (32) para ser enfriada por dicho evaporador (28).
8. El contenedor refrigerado (32) según lo
indicado en la reivindicación 7, en el que un tabique (44) separa
dicho condensador (24) y dicho evaporador (28).
9. El contenedor refrigerado (32) según lo
indicado en la reivindicación 8, en el que dicho tabique (44)
incluye al menos una extensión (72) colocada entre un bastidor (36)
de dicha unidad de refrigeración (30) y una pared (38) del
contenedor refrigerado (32) para proporcionar aislamiento.
10. El contenedor refrigerado (32) según lo
indicado en la reivindicación 9, en el que cada una de dichas
extensiones (72) incluye una pluralidad de corrugaciones (74), las
cuales presionan en dicha pared (38) de dicho contenedor
refrigerado (32).
11. El contenedor refrigerado (32) según lo
indicado en cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10 en el que
dicho evaporador (28) está inclinado aproximadamente de 25º a 45º
respecto a una pared del remolque (38) del contenedor refrigerado
(32).
12. Un método para enfriar el contenedor
refrigerado (32) de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, que
comprende las etapas de:
- extraer el aire enfriado a través de dicho evaporador (28) y al interior de dicho contenedor refrigerado (32) con el primer ventilador transversal (50);
- extraer aire a través de dicho condensador (24) y descargar el aire fuera de dicho contenedor refrigerado (32) en la dirección de la circulación de aire de la carretera durante movimiento hacia delante con el segundo ventilador transversal (58); y
- accionar dichos ventiladores transversales (50, 58) con un mecanismo de la accionamiento.
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