ES2293326T3 - Dispositivo de refrigeracion. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de refrigeración, en particular para la refrigeración de espacios refrigerados, con dos intercambiadores de calor (2) activables alternativamente, en particular evaporadores o refrigeradores de un circuito de refrigeración, y al menos un ventilador (1) para insuflar un gas, en particular aire, a través de los intercambiadores de calor (1), caracterizado porque los intercambiadores de calor (2) están dispuestos de forma que pueden ser atravesados respectivamente por toda la corriente de gas del ventilador (1) al menos en caso de activación.
Description
Dispositivo de refrigeración.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de refrigeración, en particular para la refrigeración de
espacios refrigerados, con dos intercambiadores de calor activables
alternativamente, en particular evaporadores o refrigeradores de un
circuito de refrigeración, y al menos un ventilador para insuflar un
gas, en particular aire, a través de los intercambiadores de
calor.
Del documento DE 197 09 176 C2 se conoce un
dispositivo de refrigeración del tipo nombrado al inicio. En este
dispositivo de refrigeración están dispuestos uno junto o sobre otro
los dos intercambiadores de calor activables alternativamente,
configurados con láminas, y son atravesados por la misma corriente
del medio a enfriar. Esto significa que los dos intercambiadores de
calor están cargados cada vez sólo con la mitad de la corriente.
Para conseguir una carga deseada con una corriente de medio, debe
elegirse por ello la corriente global el doble de grande. El
ventilador debe configurarse correspondientemente grande por lo cual
los costes se aumentan así como de la necesidad de espacio.
La invención tiene el objetivo de especificar un
dispositivo de refrigeración del tipo nombrado al inicio que no
presente estas desventajas. El dispositivo de refrigeración debe ser
configurado en especial de forma económica y ahorrando espacio.
Este objetivo se resuelve gracias a que los
intercambiadores de calor se disponen de forma que pueden ser
atravesados respectivamente por toda la corriente de gas del
ventilador al menos en caso de activación.
Mediante la disposición de los intercambiadores
de calor de forma que pueden ser atravesados por toda la corriente
de gas del ventilador, la corriente de gas global necesaria se
reduce a aproximadamente a la mitad frente a los dispositivos
conocidos. Por consiguiente debe dimensionarse más pequeño el
ventilador, por lo cual se ahorran costes y espacio.
Un flujo a través de los dos intercambiadores de
calor de toda la corriente de gas puede conseguirse en particular
por el hecho de que los dos intercambiadores de calor estén
dispuestos uno tras otro en la dirección de flujo. En este caso los
dos intercambiadores pueden estar dispuestos en el mismo lado del
ventilador. Por ello se cargan automáticamente los dos
intercambiadores de calor con toda la corriente de gas
independientemente de en que dirección sople el ventilador.
Otra disposición consiste en que un primer
intercambiador de calor esté dispuesto delante del o de los
ventiladores en la dirección de flujo, y un segundo intercambiador
de calor esté dispuesto detrás del o de los ventiladores. Los dos
intercambiadores de calor pueden proteger por ello al ventilador de
influencias externas.
Especialmente económica es una configuración en
la que los intercambiadores de calor están dispuestos libremente
delante o detrás del o de los ventiladores. Por ello no son
necesarios componentes adicionales, y pueden emplearse
intercambiadores de calor convencionales. Producciones especiales,
como en el dispositivo de refrigeración nombrado al inicio, no son
necesarias.
Entre el o los ventiladores y los
intercambiadores de calor pueden estar dispuestos también canales de
conducción de gas. De ello se deducen varias ventajas. Entre otras,
los intercambiadores de calor y el ventilador pueden disponerse
distanciados unos de otros. Además, en los canales de conducción de
gas pueden disponerse dispositivos de medida de presión, como
captadores de presión, filtros así como insonorizadores.
Según otra configuración de la invención están
dispuestos también el o los ventiladores y los intercambiadores en
guías cerradas de gas. Por ello puede usarse completamente el flujo
generado por el ventilador y puede obtenerse un buen guiado de
flujo.
Es especialmente ventajoso que el o los
ventiladores y los intercambiadores estén dispuestos en una carcasa
común. Esto es por un lado un ahorro de espacio y logra además una
buena protección del o de los ventiladores mediante los
intercambiadores de calor dispuestos delante y/o detrás.
En la carcasa pueden conectarse preferiblemente
al menos en el lado de salida de canales de conducción de gas. Esto
hace posible de forma ventajosa la colocación alejada de la carcasa
del lugar a ser enfriado, por ejemplo, en la capa intermedia de un
espacio refrigerado o completamente fuera de un ventilador que
rodean el espacio refrigerado.
Según una configuración especial de la invención
está previsto un ventilador con dirección reversible de soplado.
Por la inversión de la dirección de soplado del ventilador puede
invertirse la dirección de flujo de gas a través de los
intercambiadores dispuestos delante o detrás del ventilador, en
particular, de forma que el gas se aspira por el respectivo
intercambiador de calor no activo y se sopla hacia fuera por el
respectivo intercambiador de calor activo. El intercambiador de
calor no activo es atravesado por el gas a enfriar y se calienta
por éste, lo que puede emplearse ventajosamente en evaporadores de
un circuito de refrigeración para la descongelación cuando la
temperatura del gas a enfriar se encuentra por encima del punto de
congelación. A continuación pasa el gas por ello ya enfriado al
segundo intercambiador de calor activado, enfriándose ulteriormente
de la forma deseada.
Por la activación alternativa de los dos
intercambiadores de calor y la inversión correspondiente de la
dirección de soplado del ventilador puede descongelarse siempre un
intercambiador de calor, y puede emplearse uno para el
enfriamiento. Esto tiene la ventaja de que se cambia cíclicamente la
dirección de soplado de la instalación, por lo que puede
conseguirse una mejor distribución del gas enfriado en el espacio
refrigerado. Si por el contrario se desease un soplado hacia fuera
siempre solo en una dirección, esto puede conseguirse por una
disposición apropiada de los canales de conducción de gas y válvulas
delante de las entradas y salidas del dispositivo de
refrigeración.
Según otra forma de realización la dirección
diferente de flujo a través de los intercambiadores de calor está
realizada por guías de fluido controladas por válvulas.
También con esta configuración puede aspirarse
alternativamente el gas por un intercambiador de calor y puede
soplarse por el otro intercambiador de calor, estando
respectivamente inactivo el primer intercambiador de calor y
descongelándose dado el caso mientras que el otro intercambiador de
calor se activa para la refrigeración. Una inversión de la
dirección de soplado no es necesaria en esta disposición. Otra
ventaja consiste en que la potencia del ventilador puede
optimizarse para la dirección única de soplado del ventilador.
Según una configuración especial de la invención
está previsto un ventilador cuyo lado de soplado puede unirse
alternativamente mediante válvulas de inversión y los
correspondientes canales de conducción de gas con el primer o el
segundo intercambiador de calor, y cuyo lado de aspiración puede
unirse con el respectivo otro intercambiador de calor. En esta
variante está dispuesto así el ventilador entre los dos
intercambiadores de calor.
Según otra configuración especial está previsto
un ventilador cuyo lado de aspiración está unido con la abertura de
entrada y cuyo lado de soplado alternativamente con el primer o el
segundo intercambiador, y estando unido el respectivo otro
intercambiador de calor por un lado con el un intercambiador de
calor y por otro lado con la abertura de salida del dispositivo. En
esta variante están dispuestos luego los dos intercambiadores de
calor en la dirección de flujo delante del ventilador o los dos
intercambiadores de calor detrás del ventilador.
Según todavía una configuración especial de la
invención están previstos dos ventiladores dispuestos en sentido
opuesto y paralelos el uno al otro que están unidos respectivamente
por los canales de conducción de gas con los dos intercambiadores
de calor, y pueden activarse alternativamente. También en este caso
puede conseguirse de nuevo que el gas a enfriar se aspire
alternativamente por un intercambiador de calor y se sople por el
otro intercambiador de calor. En este caso está activo
respectivamente un ventilador y el otro ventilador inactivo.
También aquí existe la ventaja de que la potencia del ventilador
puede optimizarse para la dirección única de flujo.
Mediante una válvula puede cerrarse
preferiblemente la respectiva rama no activa de esta disposición.
Por ello puede evitarse un flujo erróneo a través de la rama no
activa.
Según una configuración especialmente preferida
de la invención la abertura de entrada y la abertura de salida del
dispositivo están formadas respectivamente por la misma abertura
independientemente de la dirección de flujo a través de los
intercambiadores de calor. Por ello se produce la ventaja de que un
filtro montado detrás de la abertura de entrada es atravesado
siempre en la misma dirección. Por ello no deben estar previstos
filtros de recambio lo que hace posible una obturación
especialmente buena de los filtros. Un aire erróneo pude evitarse
por ello ampliamente de forma que puede garantizarse un rendimiento
elevado de filtro hasta la técnica del espacio más puro.
Igualmente es preferible que la abertura de
entrada y la abertura de salida del ventilador estén dispuestas
siempre en el mismo lado del dispositivo, en particular una junto a
otra. Por ello puede conseguirse un montaje especialmente compacto
del dispositivo por lo que la necesidad de espacio puede reducirse
de forma ventajosa.
Otra reducción de la necesidad de espacio puede
conseguirse gracias a que las guías de fluido según otra
configuración de la invención se extiendan al menos por secciones
en diferentes planos, en particular unas sobre o bajo otras.
Además, esta variante es especialmente ventajosa cuando la abertura
de entrada y la abertura de salida están dispuestas en el mismo
lado del dispositivo.
Es ventajoso además que el diámetro de las guías
de fluido sea distinto en diferentes secciones. En particular puede
ser mayor el diámetro en la zona de los intercambiadores de calor
que antes o después, por ejemplo, en la relación de aproximadamente
2 :1. También con ello puede reducirse ulteriormente el tamaño
constructivo sin que la eficacia del dispositivo se limita
notablemente ya que la sección transversal puede mantenerse en la
zona de los intercambiadores de calor ventajosamente grande y por lo
demás la sección transversal reducida apenas significa un
perjuicio.
Como ventilador pueden emplearse ventiladores
axiales en el dispositivo de refrigeración según la invención. Sin
embargo, en el dispositivo de refrigeración según la invención
pueden instalarse también ventiladores radiales. Estos tienen la
ventaja de una presión claramente mayor lo que en particular surte
efecto con el empleo de los canales de conducción de gas.
El empleo de ventiladores radiales también hace
posible el uso de filtros para el gas a enfriar. Estos pueden estar
dispuestos en particular en los canales de conducción de gas y/o en
la carcasa de ventilador. Por el empleo de filtros pueden
satisfacerse requerimientos elevados en higiene.
Como filtros puede estar previsto en particular
al menos un filtro rotativo que puede rotar en función de la
dirección de flujo de gas. De esta manera se carga el filtro del
flujo de gas siempre en la misma dirección. Un nuevo soplado hacia
fuera de partículas filtradas puede evitarse por ello.
Según otra configuración de la invención está
previsto al menos un filtro de rollo. Éste puede estar configurado,
por ejemplo, como filtro desechable, y en cada inversión de la
dirección de flujo correspondientemente puede rotarse
ulteriormente.
Según otra configuración de la invención el
rollo de filtro puede estar configurado movible adelante y atrás de
forma cíclica también en función de la dirección del flujo de gas.
Por ello se carga una sección del rollo de filtro respectivamente
siempre en la misma dirección con el flujo de gas, de forma que
también puede evitarse también aquí el nuevo soplado hacia fuera de
partículas. Al conseguir un determinado grado de carga del filtro
puede rotarse más, entonces el doble de la longitud del filtro, de
forma que pueden emplearse alternativamente dos nuevas secciones
del filtro de rollo.
En los canales de conducción de gas y/o en la
carcasa de ventilador puede estar dispuesto al menos un dispositivo
de medida de presión, en particular una cápsula manométrica. Ésta
puede introducirse tanto para la determinación del grado de
engelamiento de un intercambiador de calor, así como para la
determinación de la necesidad de un cambio de filtro.
Un cambio de filtro o una rotación ulterior de
un filtro de rollo puede provocarse o indicarse también después del
transcurso de un tiempo predeterminado o predeterminable, por ello
están previstos medios correspondientes según otra configuración de
la invención. Por ello puede ahorrarse un dispositivo de medida de
presión. Sin embargo, por los valores empíricos pueden obtenerse
buenos resultados.
También la inversión de la dirección de flujo a
través de los dos intercambiadores de calor puede realizarse
dependiendo del tiempo, por lo que igualmente están previstos medios
especialmente apropiados. También con esto, por los valores
empíricos pueden obtenerse buenos resultados y pueden ahorrarse
dispositivos correspondientes de medida, como dispositivos de
medida de presión, para el registro del grado de engelamiento de los
intercambiadores de calor.
Según otra configuración de la invención en los
canales de conducción de gas y/o en la carcasa de ventilador, en
particular en la zona de la abertura de salida, están previstos
medios para la esterilización. También por ello pueden satisfacerse
requerimientos en higiene, siendo especialmente eficaz la
esterilización de la zona de salida.
Para la esterilización pueden estar previstos
especialmente medios para la radiación ultravioleta o la ionización.
Alternativa o adicionalmente es también posible prever medios para
la inyección de medios de desinfección, por ejemplo, ácidos de
frutas. Ambas medidas son muy apropiadas para la esterilización.
Básicamente los dos intercambiadores de calor se
accionan recíprocamente. Pero, según una configuración de la
invención también es posible un funcionamiento superpuesto mediante
un control correspondiente para la activación de los
intercambiadores de calor. Mediante un control semejante puede
ponerse a disposición a corto plazo una potencia elevada de
refrigeración. Además, por ello puede regularse la humedad del
aire.
Además, los dispositivos de insonorización están
ventajosamente en la carcasa del ventilador o en las guías de gas.
Por ello puede reducirse la emisión de sonido del dispositivo.
Según otra configuración la velocidad de giro
del o de los ventiladores puede regularse de forma ventajosa para
la regulación del rendimiento del dispositivo de refrigeración.
Una construcción ventajosa se produce cuando la
carcasa presenta varias cámaras. Con la finalidad de mantenimiento
y reparación es ventajoso en este caso cuando las cámaras son
respectivamente accesibles a través de una abertura propia de
acceso, en particular una puerta.
Además, es ventajoso que cada cámara presente
una evacuación propia de agua de condensación. Medidas de
mantenimiento y reparación pueden facilitarse además por el hecho
de que en la carcasa esté previsto un dispositivo de
iluminación.
Ejemplos de realización de la invención que no
limitan están representados en los dibujos y se describen a
continuación. Muestran respectivamente en representación
esquemática,
Fig. 1 un diagrama de bloques de una primera
variante del dispositivo de refrigeración según la invención,
Fig. 2 una representación según la fig. 1 de una
segunda variante,
Fig. 3 una representación según la fig. 1 de una
tercera variante,
Fig. 4 una vista en planta de una cuarta
variante del dispositivo de refrigeración según la invención,
Fig. 5 un vista en perspectiva de la variante de
la fig. 4 desde una primera dirección visual, y
Fig. 6 una vista en perspectiva del mismo
dispositivo de una desde una segunda dirección visual.
La fig. 1 muestra un ventilador 1, dos
intercambiadores de calor 2 dispuestos a ambos lados del ventilador
1, así como dos filtros 3 dispuestos respectivamente en el lado de
los dos intercambiadores de calor 2 opuesto al ventilador 1. Entre
el ventilador 1 y los intercambiadores de calor 2, así como los
filtros 3, existen guías de gas 4, pudiendo estar hechas éstas de
canales o tuberías. El ventilador 1 y los intercambiadores de calor
2, así como también preferiblemente los filtros 3 pueden estar
dispuesto también en una carcasa común que luego garantiza el
guiado de gas, esquemáticamente representado, entre los componentes
nombrados.
Adicionalmente están representados dos cápsulas
manométricas 5 mediante las que puede determinarse la presión a
ambos lados del ventilador 1. Una cápsula manométrica 5 semejante
puede estar dispuesta tanto, según se representa, en la zona de los
filtros 3 para poder deducir el grado de carga de los filtros 3,
como también en la zona de los intercambiadores de calor 2 para
poder deducir el grado de engelamiento. Para poder determinar ambos
pueden estar previstos también una pluralidad de cápsulas
manométricas 5 a cada lado.
El ventilador 1 está configurado como ventilador
radial cuya dirección de giro puede invertirse. De esta manera
puede generarse un flujo de gas tanto en la dirección de la flecha 6
como también en la dirección opuesta según la flecha 7. La
conmutación puede realizarse en función del grado de engelamiento de
los intercambiadores de calor 3 o en función del tiempo. Un control
correspondiente está previsto pero no representado.
Los filtros 3 pueden estar configurados como
filtros rotativos, en particular como filtros de bolsillo que
pueden rotarse 180º. Mediante un control apropiado puede ajustarse
la posición de giro conforme a la dirección de soplado del
ventilador 1, de forma que los filtros pueden cargarse siempre en la
misma dirección por la corriente de gas 6 ó 7, y no se soplan hacia
fuera de nuevo las partículas absorbidas por los filtros 3 cuando
se invierte la dirección de rotación del ventilador 1. El filtro 3
del lado de salida de flujo podría moverse también de forma
sencilla fuera del flujo ya que frecuentemente es suficiente si el
filtro 3 está activo en el lado de aspiración.
En lugar de filtros de bolsillo pueden emplearse
también filtros de rollo en los que el material de filtro puede
desenrollarse de un rollo. Si el filtro de rollo está configurado
como filtro desechable, así se desenrolla éste durante la inversión
de la dirección del ventilador 1 respectivamente en una longitud
correspondiente del rollo. También puede emplearse un filtro
reutilizable en el que el control enrolla o desenrolla cíclicamente
el filtro, de forma que es eficaz siempre la misma sección del
filtro en la una y en la otra dirección de soplado 6, 7 del
ventilador 1. El control puede estar configurado además de forma que
en caso de un grado determinado de carga del filtro el rollo puede
rotarse más hasta que dos nuevas secciones están a disposición para
el enrollamiento y desenrollamiento.
La necesidad de un recambio de filtro o rotación
ulterior de un filtro de rollo puede determinarse mediante un
control apropiado en función de la presión. El control puede indicar
luego esto y/o puede introducir un cambio automático o una rotación
ulterior automática del filtro.
En lugar de mediante la presión el control puede
determinar la necesidad de un recambio de filtro también por el
paso del tiempo. El periodo se deduce en particular de valores
empíricos y puede ser ajustado previamente. Pero el periodo también
puede cambiarse y determinarse previamente por el usuario.
Los intercambiadores de calor 2 pueden estar
configurados con láminas, según se describe, por ejemplo, en el
documento DE 197 09 176 C2. Por lo demás pueden emplearse
intercambiadores convencionales según se utilizan también para
ventiladores sencillos que soplan solo en una dirección. También
para el ventilador 1 pueden utilizarse ventiladores
convencionales.
En la variante representada en la fig. 2 no
puede invertirse la dirección de rotación del ventilador 1. En
lugar de éste el ventilador 1 está unido respectivamente a través de
dos caminos alternativos 4a, 4b o 4c, 4d con los dos
intercambiadores de calor 2. En cada una de estas cuatro secciones
4a, 4b, 4c, 4d está dispuesta una válvula de bloqueo 8 que se
cierra o abre según la dirección deseada de flujo de la corriente de
gas 6 ó 7.
Para lograr un flujo según las flechas 6 están
abiertas las válvulas 8 en las secciones 4a y 4d y cerradas en las
secciones 4b y 4c. Correspondientemente están abiertas para lograr
un flujo según las flechas 7 las válvulas 8 en las secciones 4b y
4c y cerradas en las secciones 4a y 4d. El ventilador 1 está
configurado también aquí preferiblemente como ventilador radial,
pudiéndose optimizar mejor sin embargo ahora a causa de la
dirección individual de rotación. Por lo demás puede ser idéntica la
configuración de esta variante con la descrita anteriormente.
También la forma de funcionamiento es idéntica a excepción de la
conmutación de las válvulas 8.
En la variante representada en la fig. 3 están
previstos dos ventiladores 1a y 1b que están dispuestos en paralelo
entre sí y con dirección opuesta de rotación en cada una de las
secciones parciales 4e, 4f de la guía de gas 4. Según la dirección
deseada de flujo 6 ó 7 se conecta el ventilador 1a o el otro
ventilador 1b. En particular, mediante la conexión del ventilador
1a y cierre de la sección 4f se genera un flujo en la dirección de
la flecha 6 y mediante la conexión del ventilador 1b y el cierre de
la sección 4e un flujo en la dirección de la flecha 7. Por la
válvula de cierre 9 en las dos secciones 4e y 4f se cierra
respectivamente la sección 4e o 4f con el ventilador 1a o 1b no
activo para evitar un flujo erróneo.
Los dos ventiladores 1a y 1b están configurados
preferiblemente de nuevo como ventiladores radiales y están
optimizados sobre su dirección correspondiente de flujo. Por lo
demás puede estar configurado también aquí el dispositivo de la
misma manera que en la variante 1. También es idéntica la forma de
funcionamiento a la variante 1 excepto la activación alternativa de
los dos ventiladores 1a y 1b y el cierre de la respectiva otra
sección 4f o 4e.
La variante representada en las fig. 4 a 6
comprende una carcasa 10 con una abertura de entrada 11 y una
abertura de salida 12. Detrás de la abertura de entrada 11 está
dispuesto un filtro 3 y detrás un ventilador 1 no inversible en su
dirección de rotación. El lado de aspiración del ventilador 1 señala
hacia la abertura de entrada 11 de la carcasa 10. En el lado de
soplado de la carcasa 1 continua a éste una válvula 13 y detrás los
dos intercambiadores de calor 2.
La carcasa 10 está subdividida por una pared de
separación 14 en dos zonas 15 y 16, que están subdivididas por un
lado por las paredes de separación 17 en varias cámaras 18. En una
primera cámara 18^{1} detrás de la abertura de entrada 11 de la
carcasa 10 está dispuesto el filtro 3. Luego sigue una cámara
18^{2} que está separada de la primera cámara por una pared de
separación 17^{1}. La pared de separación 17^{1} presenta una
abertura de paso 19 en la que está conectado el lado de aspiración
del ventilador 1.
La cámara 18^{2} con el ventilador 1 se
delimita por otro lado por una pared de separación 17^{2} en la
que está prevista la válvula 13. Según puede apreciarse en
particular en la fig. 5, la altura de la válvula 13 es en este caso
aproximadamente la mitad de la altura de la pared de separación
17^{2}.
La pared de separación 17^{2} delimita con el
primer intercambiador de calor 2^{1} otra cámara 18^{3}, el
primer intercambiador de calor 2^{1} con el segundo intercambiador
de calor 2^{2} una cámara 18^{4} y el segundo intercambiador de
calor 2^{2} con la carcasa 10 otra cámara 18^{5}. Todas las
cámaras 18^{1} a 18^{5} se encuentran en la primera sección de
carcasa 15.
En la segunda sección de carcasa 16, según puede
reconocerse en particular en la fig. 6, está formada por una pared
de separación 17^{3} doble acodada un cámara 18^{6} y una cámara
18^{7}. La cámara 18^{6} está en conexión con la cámara
18^{5} a través de una abertura 20. Existe otra unión de la cámara
18^{6} mediante una válvula 21 con la cámara 18^{2} en la que
se encuentra el ventilador 1. La cámara 18^{7} está unida a
través de todavía una válvula 22 con la cámara 18^{3} y a través
de otra válvula 26 con la cámara 18^{6}.
La pared acodada de separación 17^{3} presenta
una primera sección 23 vertical que está unida con el lado superior
de la carcasa 10, una sección 24 horizontal conectando allí y una
segunda sección 25 vertical conectando a ésta que está unida con el
fondo de la carcasa 10. La altura h_{1} de la segunda sección
vertical es más pequeña, aproximadamente la mitad que la altura
h_{2} de la primera sección vertical. Además, en la segunda
sección 25 vertical está prevista la válvula 26.
Todas las cámaras 18 de la carcasa 10 están
provistos de una evacuación de condensación de agua según se indica
por la flecha dentada 27. Además, las cámaras son accesibles a
través de puertas 28, en particular para trabajos de mantenimiento
y reparación. En la cámara 18^{6} está previsto además un
dispositivo de radiación ultravioleta 29 mediante el que puede
esterilizarse el medio guiado a través del dispositivo. Finalmente
puede estar prevista una iluminación en la carcasa 10.
En la variante representada en las fig. 4 a 6 se
forma la abertura de entrada siempre independientemente de la
dirección de flujo a través de los dos intercambiadores de calor
2^{1} y 2^{2} por la abertura 11 y la abertura de salida
siempre por la abertura 12 de la carcasa 10. Sin embargo, para hacer
posible un flujo variable a través de los dos intercambiadores de
calor 2^{1} y 2^{2}, están previstas las válvulas 17, 21, 22 y
26. Para el flujo del dispositivo en la primera dirección señalada
por la flecha 6 están abiertas las válvulas 17 y 26, por el
contrario las válvulas 21 y 22 están cerradas. La corriente de gas
aspirada por el ventilador 1 llega desde la abertura de entrada 11
a través del filtro 3 a la cámara 18^{1} y desde allí a la cámara
18^{2}. Luego llega la corriente de gas a través de la válvula 12
a la cámara 18^{3}, atraviesa el primer intercambiador de calor
2^{1} que en este caso está inactivo y se descongela por la
corriente caliente de gas, luego en la cámara 18^{5}, después a
través del intercambiador de calor 2^{2} activo a través del que
la corriente de gas se enfría y después a la cámara 18^{5}. Desde
allí llega la corriente de gas a través de la abertura 20 en la
pared 14 a la cámara 18^{6}, en la que se esteriliza la corriente
de gas mediante el dispositivo de radiación ultravioleta 29. Luego
la corriente de gas atraviesa la válvula 26, llega a la cámara
18^{7} y sale desde allí a través de la abertura de salida 12 de
la carcasa 10 del dispositivo.
En un funcionamiento inverso del dispositivo
según la flecha 7 se cierran las válvulas 17 y 26 mientras que las
válvulas 21 y 22 están abiertas. Ahora no llega la corriente de gas
aspirada por el ventilador 1 desde la cámara 18^{2} a la cámara
18^{3}, ya que la válvula 13 está cerrada sino a través de la
válvula 21 a la cámara 18^{6}. Desde allí fluye el gas
ulteriormente a través de la abertura 20 en la pared 14 a la cámara
18^{5}, atraviesa el segundo intercambiador de calor 2^{2} ahora
inactivo, descongelando éste, ulteriormente a la cámara 18^{4},
luego a través del primer intercambiador de calor 2^{1} ahora
activo que enfría la corriente de gas, y luego a la cámara
18^{3}. Ya que la válvula 13 está cerrada, la corriente de gas
llega desde la cámara 18^{3} a través de la válvula 22 a la cámara
18^{7} y sale desde allí a través de la abertura de salida 12 de
la carcasa 10. También en esta dirección de funcionamiento se
esteriliza el gas mediante el dispositivo de radiación ultravioleta
en la cámara 18^{6}. En lugar de la disposición del dispositivo
de radiación en la cámara 18^{6} puede estar dispuesto éste
también en la cámara 18^{7}, es decir, en la zona de la abertura
de salida 12.
Según se aprecia, los dos intercambiadores de
calor 2^{1} y 2^{2} según la forma descrita de funcionamiento
pueden atravesarse facultativamente en una o la otra dirección 6, 7.
Por la relación de la sección de carcasa 15 respecto a la sección
de carcasa 16 de aprox. 2:1 se realiza una sección transversal
grande del intercambiador de calor y por otro lado en conjunto un
tamaño de carcasa relativamente pequeño. Los cambios de sección
transversal que aparecen por ello no tienen una influencia
desventajosa en el flujo.
En todas las variantes representadas los
intercambiadores de calor 2, que pueden ser en particular el
evaporador o refrigerador de un circuito de refrigeración, son
atravesados respectivamente por toda la corriente de gas del
ventilador 1 o de los ventiladores 1a, 1b. Es decir, el gas se
aspira por el un intercambiador de calor 2 que entonces no esta
activo, y se sopla por el otro intercambiador de calor 2 que es
activo. Si el primer intercambiador de calor 2 se congela así se
enfría ya el gas aspirado. Por ello se descongela el primer
intercambiador de calor 2 con gas con una temperatura por encima
del punto de congelación sin que dispositivos de descongelación
eléctricos u otros sean necesarios. En el segundo intercambiador de
calor activo se enfría ulteriormente el gas de la forma
deseada.
Después de conseguir un grado determinado de
engelamiento del segundo intercambiador de calor 2 o después de un
transcurso de tiempo predeterminado se conmuta la dirección de
flujo, mientras que en el caso de la variante de la fig. 1 se
conmuta la dirección de rotación del ventilador 1. En el caso de la
variante de la fig. 2 se conmutan para ello las válvulas 8 de su
posición abierta a su posición cerrada y de su posición cerrada a
su posición abierta. Y en el caso de la variante de la fig. 3 se
desconecta éste, cuando en primer lugar estaba conectado el
ventilador 1a, y el otro ventilador 1b se conecta así como la
válvula cerrada se abre y la válvula 9 abierta se cierra. Si por
otro lado el ventilador 1b estaba conectado así correspondientemente
se realiza la conmutación de forma inversa. La conmutación en la
variante de las fig. 4 a 6 ha sido descrita ya arriba.
En todos los casos también es posible un
funcionamiento superpuesto en el que durante un periodo determinado
están activos los dos intercambiadores de calor 2. Por ello puede
aumentarse por un lado a corto plazo el rendimiento de
refrigeración y por otro lado puede regularse por ello el contenido
de agua del gas.
A causa del empleo de un ventilador radial con
el que puede realizarse una presión claramente mayor que con un
ventilador axial, pueden emplearse filtros 3, canales de conducción
de gas 4 así como también dispositivos de insonorización. El sonido
del dispositivo de refrigeración puede reducirse por ello de forma
ventajosa.
En la carcasa de ventilador pueden estar
previstos además medios para la esterilización como radiación
ultravioleta y medios para la inyección de medios de desinfección
como ácidos de frutas.
- 1
- Ventilador
- 1a, 1b
- Ventilador
- 2, 2^{1,2}
- Intercambiador de calor
- 3
- Filtro
- 4
- Guía de gas
- 4a - 4f
- Sección de 4
- 5
- Captador de presión
- 6
- Dirección de flujo
- 7
- Dirección de flujo
- 8
- Válvula
- 8
- Válvula
- 10
- Carcasa
- 11
- Abertura de entrada
- 12
- Abertura de salida
- 13
- Válvula
- 14
- Pared
- 15
- Sección de carcasa
- 16
- Sección de carcasa
- 17^{1} - 17^{3}
- Pared de separación
- 18^{1} - 18^{7}
- Cámara
- 19
- Abertura
- 20
- Abertura
- 21
- Válvula
- 22
- Válvula
- 23
- Sección vertical
- 24
- Sección horizontal
- 25
- Sección vertical
- 26
- Válvula
- 27
- Evacuación de agua de condensación
- 28
- Puerta
- h_{1}
- Altura de 25
- h_{2}
- Altura de 23.
Claims (43)
1. Dispositivo de refrigeración, en particular
para la refrigeración de espacios refrigerados, con dos
intercambiadores de calor (2) activables alternativamente, en
particular evaporadores o refrigeradores de un circuito de
refrigeración, y al menos un ventilador (1) para insuflar un gas,
en particular aire, a través de los intercambiadores de calor (1),
caracterizado porque los intercambiadores de calor (2) están
dispuestos de forma que pueden ser atravesados respectivamente por
toda la corriente de gas del ventilador (1) al menos en caso de
activación.
2. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 1, caracterizado porque los dos
intercambiadores de calor (2) están dispuestos uno detrás de otro
en la dirección de flujo (6, 7).
3. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 2, caracterizado porque un primer
intercambiador de calor (2) está dispuesto delante del o de los
ventiladores (1) en la dirección de flujo (6, 7), y un segundo
intercambiador de calor (2) está dispuesto detrás del o de los
ventiladores (1) en la dirección de flujo (6, 7).
4. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los dos
intercambiadores de calor (2) están dispuestos delante del o de los
ventiladores (1) o los dos intercambiadores de calor (2) están
dispuestos detrás del o de los ventiladores (1).
5. Dispositivo de refrigeración según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los
intercambiadores de calor (2) están dispuestos de forma libre
delante o detrás del o de los ventiladores (1).
6. Dispositivo de refrigeración según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque entre el o los
ventiladores (1) y los intercambiadores de calor (2) están
dispuestos canales de conducción de gas (4).
7. Dispositivo de refrigeración según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el o los
ventiladores (1) y los intercambiadores (2) están dispuestos dentro
de los canales de conducción de gas.
8. Dispositivo de refrigeración según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el o los
ventiladores (1) y los intercambiadores de calor (2) están
dispuestos en una carcasa común.
9. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 8, caracterizado porque los canales de
conducción de gas pueden conectarse a la carcasa al menos en el
lado de salida de gas.
10. Dispositivo de refrigeración según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque está
previsto un ventilador (1) con una dirección reversible de
soplado.
11. Dispositivo de refrigeración según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
dirección diferente de flujo a través de los intercambiadores de
calor está realizada por guías de fluido controladas por
válvulas.
12. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 11, caracterizado porque está previsto un
ventilador (1) cuyo lado de soplado puede unirse alternativamente
mediante válvulas de inversión (8) y los correspondientes canales
de conducción de gas (4, 4a, 4b, 4c, 4d) con el primer o el segundo
intercambiador de calor (2), y cuyo lado de aspiración puede unirse
con el respectivo otro intercambiador de calor (2).
13. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 11, caracterizado porque está previsto un
ventilador (1) cuyo lado de aspiración está unido con la abertura
de entrada (11), y cuyo lado de soplado alternativamente con el
primer o el segundo intercambiador (2^{1}, 2^{2}), y porque el
respectivo otro intercambiador de calor (2^{1}, 2^{2}) está
unido por un lado con el intercambiador de calor (2^{1}, 2^{2})
y por otro lado con la abertura de salida (12).
14. Dispositivo de control según la
reivindicación 11, caracterizado porque están previstos dos
ventiladores (1a, 1b) dispuestos en sentido opuesto y paralelos el
uno al otro que están unidos respectivamente a través de los
canales de conducción de gas (4, 4e, 4f) con los dos
intercambiadores de calor (2) y pueden activarse
alternativamente.
15. Dispositivo según la reivindicación 14,
caracterizado porque la rama (4e, 4f) respectivamente no
activada puede cerrarse mediante una válvula (9).
16. Dispositivo de refrigeración según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
abertura de entrada (11) y la abertura de salida (12) del
dispositivo están formadas respectivamente por la misma abertura
(11, 12) independientemente de la dirección de flujo (6, 7) a través
de los intercambiadores de calor (2^{1}, 2^{2}).
17. Dispositivo de refrigeración según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
abertura de entrada (11) y la abertura de salida (12) están
dispuestas siempre del mismo lado del dispositivo, en particular la
una al lado de la otra.
18. Dispositivo de refrigeración según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las
guías de fluido (18) se extienden al menos por secciones en planos
diferentes.
19. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 18, caracterizado porque las guías de fluido
(18) se extienden las unas sobre y bajo las otras y/o unas junto a
otras.
20. Dispositivo de refrigeración según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
sección transversal de las guías de fluido (18) es diferente en
distintas secciones (15, 16).
21. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 20, caracterizado porque la sección
transversal de las guías de fluido (18) en la zona de los
intercambiadores de calor (2^{1}, 2^{2}) es mayor que antes o
después, en particular en la relación de aproximadamente 2 :1.
22. Dispositivo de refrigeración según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque está
previsto al menos un ventilador radial como ventilador (1).
23. Dispositivo de refrigeración según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque está
previsto al menos un filtro (3) en los canales de conducción de gas
(4) y/o en la carcasa de ventilador.
24. Dispositivo según la reivindicación 23,
caracterizado porque está previsto al menos un filtro
rotativo que puede rotar independientemente de la dirección de
flujo de gas (6, 7).
25. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 23 ó 24, caracterizado porque está previsto al
menos un filtro de rollo.
26. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 25, caracterizado porque el filtro de rollo
está configurado como filtro desechable.
27. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 25, caracterizado porque el rollo de filtro
puede enrollarse y desenrollarse cíclicamente en función de la
dirección de flujo de gas (6, 7).
28. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 27, caracterizado porque el filtro puede
rotarse más en caso de necesidad, al menos el doble de la longitud
del filtro.
29. Dispositivo de refrigeración según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en los
canales de conducción de gas (4) y/o en la carcasa de ventilador
está previsto al menos un dispositivo de medida de presión (5), en
particular una cápsula manométrica.
30. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 29, caracterizado porque un dispositivo de
medida de presión (5) sirve para la determinación del grado de
engelamiento de un intercambiador de calor (2).
31. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 29 ó 30, caracterizado porque un dispositivo
de medida de presión (5) sirve para la determinación de la
necesidad de un cambio de filtro.
32. Dispositivo de refrigeración según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque están
previstos medios que pueden provocar un cambio de filtro o una
rotación ulterior de un filtro de rollo después del transcurso de
un tiempo predeterminado o predeterminable y/o indican la necesidad
de una medida semejante.
33. Dispositivo de refrigeración según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque están
previstos medios mediante los que se provoca una inversión de la
dirección de flujo (6, 7) del gas a través de los intercambiadores
de calor (2) en función de un tiempo predeterminado o
predeterminable.
34. Dispositivo de refrigeración según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en los
canales de conducción de gas (4) y/o en la carcasa de ventilador,
en particular en la zona de la abertura de salida, están previstos
medios (29) para la esterilización.
35. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 34, caracterizado porque están previstos
medios para la esterilización mediante rayos ultravioletas o por
ionización.
36. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 34 ó 35, caracterizado porque están previstos
medios para la inyección de medios de desinfección como ácidos de
frutas.
37. Dispositivo de refrigeración según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque está
previsto un control para la activación de los intercambiadores de
calor (2) que hace posible un funcionamiento superpuesto.
38. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 37, caracterizado porque el control hace
posible una regulación de la humedad del gas.
39. Dispositivo de refrigeración según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en la
carcasa de ventilador y/o las guías de gas (4) están dispuestos
dispositivos de insonorización.
40. Dispositivo de refrigeración según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque puede
regularse la velocidad de rotación del o de los ventiladores
(1).
41. Dispositivo de refrigeración según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
carcasa (10) presenta una pluralidad de cámaras (18^{1} a
18^{7}) que son accesibles respectivamente a través de una
abertura propia de acceso, en particular una puerta (28).
42. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 41, caracterizado porque cada cámara (18^{1}
a 18^{7}) presenta una evacuación propia de agua de condensación
(27).
43. Dispositivo de refrigeración según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en la
carcasa (10) está previsto un dispositivo de iluminación.
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