ES2326163T3 - Frigorifico regulado por la temperatura del aire. - Google Patents

Abstract

Frigorífico con una cubierta termoaislante (2), un evaporador (6) y dos cámaras (3, 4) rodeadas por la cubierta (2), refrigeradas por el evaporador (6) a temperaturas teóricas diferentes, una fuente (10-12) para el abastecimiento del evaporador (6) con refrigerante líquido, un primer sensor de temperatura (17) y una unidad de control (13) para el control del funcionamiento de la fuente (10-12) dependiendo de una temperatura (TN) detectada por el primer sensor de temperatura (17), que se dispone para detectar la temperatura del aire en la más caliente (3) de las dos cámaras (3, 4), y un segundo sensor de temperatura (18) para la detección de una temperatura del evaporador (6) o de la más fría (4) de las dos cámaras (3, 4), caracterizado por que la unidad de control (13) está configurada para adoptar un primer modo de funcionamiento, siempre que la temperatura detectada por el segundo sensor de temperatura (18) se sitúe por debajo de un umbral predefinido y, en el primer modo de funcionamiento, controlar el funcionamiento de la fuente (10-12) de tal manera, que la temperatura detectada por el primer sensor de temperatura (17) quede dentro de un intervalo teórico.

Description

Frigorífico regulado por la temperatura del aire.

\global\parskip0.900000\baselineskip

La presente invención se refiere a un frigorífico con una cubierta termoaislante, un evaporador y dos cámaras rodeadas por la cubierta, refrigeradas por el evaporador a temperaturas teóricas diferentes.

Los frigoríficos conocidos de este tipo son, por ejemplo, neveras con compartimento congelador situado en el interior, cuyas paredes en su mayor parte se forman por el evaporador. Ya que a este compartimento congelador solamente puede penetrar calor desde el exterior por una parte reducida de su superficie, alcanza temperaturas de almacenamiento claramente inferiores que la cámara frigorífica principal de un frigorífico de este tipo, que rodea el evaporador en una gran parte de su superficie en el exterior.

Convencionalmente se regula la temperatura de ambas cámaras de un frigorífico de este tipo con ayuda de un sensor de temperatura, que se dispone en el propio evaporador y que detecta su temperatura. Ya que para el funcionamiento del compartimento congelador, el evaporador tiene que alcanzar temperaturas inferiores a 0ºC, en la superficie del evaporador, con el funcionamiento prolongado del frigorífico, se forma una capa de escarcha o de hielo. Esta capa causa un aislamiento térmico del evaporador frente al compartimento frigorífico principal del frigorífico con la consecuencia de que, con formación de hielo creciente, el evaporador absorbe cada vez menos calor. En consecuencia, solamente se requieren tiempos cortos de funcionamiento de una fuente que abastece el evaporador con refrigerante líquido como, por ejemplo, un condensador, para mantener la temperatura detectada por el sensor dentro de un intervalo teórico predefinido. Sin embargo, la potencia frigorífica del evaporador, que disminuye con la formación de hielo creciente, conduce a que las temperaturas en las cámaras frigoríficas del frigorífico cada vez sean mayores. El frigorífico ya no puede cumplir su función debidamente y existe el peligro de que alimentos almacenados en el mismo se deterioren prematuramente. Cuando un usuario reconoce esta situación y al mismo tiempo comprueba que el condensador trabaja rara vez, fácilmente puede llegar a la suposición errónea de que el frigorífico es defectuoso.

Un frigorífico de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce a partir del documento EP-A-0 967 449.

Es objetivo de la presente invención crear un frigorífico del tipo que se ha indicado al principio, en el que una formación de hielo creciente en el evaporador no pueda conducir a un aumento indeseado de las temperaturas de la cámara interior y su manera de trabajar con formación de hielo excesiva no provoque que el usuario suponga un defecto, sino le hace percatarse intuitivamente de que es necesaria una descongelación.

El objetivo se resuelve por un frigorífico con las características de la reivindicación 1.

Al disponer un primer sensor de temperatura de este frigorífico de tal modo que detecte la temperatura del aire de la más caliente de las dos cámaras refrigeradas del frigorífico, se excluye que una formación de hielo excesiva en el evaporador pueda conducir a un aumento indeseado de la temperatura en esta cámara. En lugar de eso, como consecuencia de la formación de hielo, las fases de funcionamiento de la fuente de refrigerante necesaria para el mantenimiento de la temperatura teórica en la cámara supervisada por el sensor se prolongan cada vez más. Por lo tanto, el usuario puede, en un caso dado, escuchar que el frigorífico trabaja y no llegar a ninguna conclusión equivocada sobre su capacidad de funcionamiento.

Preferiblemente, el frigorífico dispone de un segundo sensor de temperatura para la detección de una temperatura del evaporador o de la más fría de las dos cámaras. Sin embargo, este segundo sensor de temperatura no se utiliza, como sensores de temperatura dispuestos convencionalmente en el evaporador, para mantener la temperatura del evaporador continuamente dentro de un intervalo teórico, sino que esencialmente sirve como medida de precaución, para evitar controles erróneos, que podrían producirse con el uso exclusivo del primer sensor de temperatura con temperaturas del entorno excepcionalmente bajas o con una refrigeración ajustada muy débil. Precisamente cuando se ajusta una refrigeración débil o la temperatura del entorno, en el que está emplazado el frigorífico, solamente se sitúa ligeramente por encima de la temperatura teórica de la cámara interior más caliente, esto conduce a fases de funcionamiento extremamente cortas de la fuente de refrigerante, que pueden ser insuficientes para mantener la temperatura en la más fría de las dos cámaras en un valor suficientemente bajo. Para evitar este problema, está previsto que la unidad de control, que controla el funcionamiento de la fuente de refrigerante, se configure para adoptar un primer modo de funcionamiento o modo de funcionamiento normal, mientras que la temperatura del evaporador o de la cámara más fría detectada por el segundo sensor de temperatura se sitúe por debajo de un umbral predefinido y, en el primer modo de funcionamiento, controlar el funcionamiento de la fuente de tal manera, que la temperatura de la cámara más caliente detectada por el primer sensor de temperatura permanezca dentro de un intervalo teórico. Sin embargo, cuando la temperatura detectada por el segundo sensor de temperatura supera un primer umbral predefinido, está previsto que la unidad de control cambie de un primer modo de funcionamiento a un segundo modo de funcionamiento o modo de refrigeración de emergencia, donde regula la potencia media de la fuente en el segundo modo de funcionamiento a un valor más alto que en el primero. Preferiblemente, la unidad de control acciona continuamente la fuente en el segundo modo de funcionamiento.

Cuando la temperatura detectada por el segundo sensor de temperatura quede por debajo de un segundo umbral predefinido situado por debajo del primero, la unidad de control cambia del segundo modo de funcionamiento otra vez al primero.

\global\parskip1.000000\baselineskip

Para descongelar el evaporador en caso de necesidad, con una configuración sencilla del frigorífico, evidentemente es suficiente apagar y volver a encender el mismo después de la descongelación completa. De acuerdo con una configuración preferida, sin embargo, la unidad de control dispone de un tercer modo de funcionamiento o modo de descongelación, que se puede ajustar por un usuario, en el que no acciona la fuente. Cuando el frigorífico presenta un equipo calefactor para el calentamiento del evaporador, puede estar previsto que la unidad de control esté configurada para accionar en este tercer modo de funcionamiento el equipo calefactor, para acelerar la descongelación.

Preferiblemente, la unidad de control además está configurada para cambiar de manera autónoma del tercer modo de funcionamiento al primer o segundo modo de funcionamiento, cuando la temperatura detectada por el segundo sensor de temperatura supera un tercer umbral, que indica una descongelación completa del evaporador. Por lo tanto, con esta configuración es suficiente para la descongelación del evaporador que el usuario dé una orden a la unidad de control con respecto a esto; después de la descongelación realizada, la unidad de control vuelve sin otra intervención del usuario al funcionamiento de refrigeración normal.

Se obtienen otras características y ventajas de la presente invención a partir de la siguiente descripción de ejemplos de realizaciones con respecto a las figuras adjuntas. Se muestra:

En la Figura 1, una vista en perspectiva de un frigorífico, en el que se puede usar la presente invención;

En la Figura 2, un dibujo esquemático, que muestra diversos elementos de funcionamiento del frigorífico; y

En las Figuras 3A a 3C, el desarrollo en el tiempo de las temperaturas detectadas por los sensores de temperatura del frigorífico y las fases de funcionamiento del condensador del frigorífico.

La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de una nevera como ejemplo de uso de la presente invención, con la puerta 1 abierta. La cubierta termoaislante 2 de la nevera rodea una cámara interior, que está dividida en un compartimento frigorífico normal 3 y un compartimento congelador 4. El compartimento congelador 4 aproximadamente con forma de ortoedro se dispone en una esquina superior de la cámara interior. Tiene, en su lado frontal orientado hacia la puerta 1, una compuerta 5 que se puede cerrar, mostrada en la figura como medio abierta. Las cuatro paredes contiguas a este lado frontal de la forma de ortoedro se forman por un evaporador 6, sobre cuya superficie exterior se pueden distinguir conductos 7 para un refrigerante.

Por debajo del compartimento congelador 4 está montada, extraíble hacia delante, una bandeja plana. Se extiende a lo largo de toda la base del compartimento congelador 4 y sirve para la recogida del agua de deshielo, que, con la descongelación del evaporador 6, gotea del mismo.

En el dibujo esquemático de la Figura 2 se representan diferentes elementos de funcionamiento de la nevera. Se distingue la cubierta 2, la puerta 1, en este dibujo representada como cerrada, así como en el interior de la cubierta, el compartimento frigorífico normal 3 y el compartimento congelador 4 rodeado por el evaporador 6. Un conducto de aspiración 9 para refrigerante evaporado se extiende desde el evaporador 6 hasta un condensador 10. Un conducto de presión 11 que parte del condensador 10 para refrigerante condensado atraviesa un licuefactor 12 montado en el lado posterior de la cubierta 2, antes de alcanzar el evaporador 6.

Una unidad de control 13 para el control del funcionamiento del condensador 10 está unida con elementos de manejo e indicación 15 ó 16 montados en un panel frontal 14 de la cubierta 2 así como con dos sensores de temperatura 17, 18, de los cuales el primero, 17, está montado en el interior del compartimento frigorífico normal 3 o en una pared del mismo con separación al evaporador 6, para detectar la temperatura del aire prevaleciente en el compartimento frigorífico normal 3. El segundo sensor de temperatura 18 está montado en el evaporador 6 y detecta su temperatura.

La unidad de control 13 dispone de tres modos de funcionamiento. En un primer modo de funcionamiento enciende y apaga el condensador 10, dependiendo de la temperatura T_{N} detectada por el sensor de temperatura 17, para mantener esta temperatura T_{N} dentro de un intervalo de tolerancia predefinido alrededor de un valor de objetivo, que está ajustado por un usuario en uno de los elementos de manejo 15.

La Figura 3A muestra el desarrollo de la temperatura T_{N} detectada por el sensor de temperatura 17 del compartimento frigorífico normal 3 como función del tiempo t. Cada vez que la temperatura T_{N} se sitúa en el borde superior del intervalo de tolerancia, la unidad de control 13 enciende el condensador 10 y mantiene el mismo en funcionamiento hasta que la temperatura T_{N} alcance el límite inferior del intervalo de tolerancia. Las fases de funcionamiento correspondientes del condensador 10 se representan en la Figura 3B.

A lo largo del tiempo se forma, por humedad que penetra al abrir y cerrar la puerta 1 o por agua que se evapora de los artículos refrigerados almacenados, una capa de hielo sobre el evaporador 6, que aísla el mismo progresivamente del compartimento frigorífico normal 3. Por tanto, la velocidad de la refrigeración en las fases de funcionamiento del condensador 10 cada vez disminuye más a lo largo del tiempo y la duración de las fases de funcionamiento del condensador 10 aumenta. De este modo, un calentamiento indeseado de los artículos refrigerados en el compartimento frigorífico normal 3 se excluye.

\newpage

Ya que en el compartimento congelador 4 la capa de hielo en el evaporador 6 en general crece más lentamente que en el compartimento frigorífico normal 3, la duración creciente de las fases de funcionamiento del condensador 10 conduce al desarrollo de la temperatura del compartimento congelador T_{E} mostrado en la Figura 3C. Ésta presenta, con la duración creciente de las fases de funcionamiento del condensador, una tendencia descendente, que no es dañina para la duración útil de los alimentos almacenados en el compartimento congelador.

Cuanto más baja es la temperatura del entorno, en el que está emplazado el frigorífico, más lenta es el aumento de la temperatura T_{N} en las fases sin funcionamiento del condensador y más grande es la separación en el tiempo entre dos de sus fases de funcionamiento. Esto puede conducir, cuando la unidad de control 13 solamente dispone del sensor de temperatura 17 para la medición de la temperatura del aire en el compartimento frigorífico normal, a que, con refrigeración suficiente del compartimento frigorífico normal 3, el compartimento congelador 4 se caliente de forma indeseada. Para evitar esto, se proporciona el segundo sensor de temperatura 18. La Figura 2 muestra el segundo sensor de temperatura 18 montado en el evaporador 6. En rigor, con esta colocación del segundo sensor 18, la temperatura detectada por el mismo puede divergir de la temperatura prevaleciente T_{E} en el compartimento congelador 4. Sin embargo, esta divergencia es reducida, ya que el evaporador 6 forma una gran parte de la superficie del compartimento congelador 4 y el flujo de calor por el lado anterior y posterior del compartimento congelador, en comparación con el de por sus cuatro paredes formados por el evaporador, es bajo. Alternativamente, el segundo sensor 18 se podría colocar también con separación con respecto al evaporador 6 en el compartimento congelador 4, para detectar su temperatura T_{E}.

Cuando el segundo sensor de temperatura 18 comunica una temperatura por encima de un primer umbral crítico de, por ejemplo, -5ºC a la unidad de control 13, la misma cambia a un segundo modo de funcionamiento, en el que el condensador 10 se acciona continuamente independientemente del la temperatura T_{N} detectada por el sensor de temperatura 17. Solamente cuando la temperatura del evaporador quede por debajo de un segundo umbral de, por ejemplo, -10ºC y, por lo tanto, se garantiza una refrigeración suficiente del compartimento congelador, la unidad de control vuelve al primer modo de funcionamiento.

Por motivos de simplicidad, estos dos umbrales pueden estar predefinidos de manera fija por el fabricante del frigorífico. Para el usuario, en general, no existe ninguna necesidad de poder predefinir los mismos. Sin embargo, puede ser razonable que la unidad de control 13 ofrezca al usuario la posibilidad de bloquear completamente el segundo modo de funcionamiento. Por esto se puede ahorrar energía cuando el compartimento congelador está vacío y, por lo tanto, puede adoptar temperaturas por encima del primer umbral, sin que esto pueda conducir al daño de artículos refrigerados.

Además, la unidad de control 13 se puede colocar, mediante accionamiento de un elemento de manejo 15 correspondiente, en un tercer modo de funcionamiento, un modo de funcionamiento de descongelación. Este modo de funcionamiento puede consistir sencillamente en que la unidad de control deja apagado el condensador, pero, con el condensador apagado, supervisa la temperatura detectada por el sensor de temperatura 18 y, al alcanzar una temperatura Celsius positiva, que indica una descongelación completa del evaporador 6, vuelve al primer o segundo modo de funcionamiento.

Para la aceleración del proceso de descongelación, el evaporador 6 puede estar equipado con un equipo calefactor (no representado) que está accionado por la unidad de control 13, mientras que la misma se encuentre en su tercer modo de funcionamiento.

Por lo tanto, para descongelar la nevera es suficiente para un usuario accionar una vez un elemento de manejo 15 correspondiente, para iniciar el proceso de descongelación. Después de la finalización de la descongelación, la nevera retoma automáticamente el funcionamiento de refrigeración normal. El usuario solamente tiene que retirar en un momento posterior, que sea de su conveniencia, el agua de deshielo acumulada en la bandeja 8.

Claims (8)

1. Frigorífico con una cubierta termoaislante (2), un evaporador (6) y dos cámaras (3, 4) rodeadas por la cubierta (2), refrigeradas por el evaporador (6) a temperaturas teóricas diferentes, una fuente (10-12) para el abastecimiento del evaporador (6) con refrigerante líquido, un primer sensor de temperatura (17) y una unidad de control (13) para el control del funcionamiento de la fuente (10-12) dependiendo de una temperatura (T_{N}) detectada por el primer sensor de temperatura (17), que se dispone para detectar la temperatura del aire en la más caliente (3) de las dos cámaras (3, 4), y un segundo sensor de temperatura (18) para la detección de una temperatura del evaporador (6) o de la más fría (4) de las dos cámaras (3, 4), caracterizado por que la unidad de control (13) está configurada para adoptar un primer modo de funcionamiento, siempre que la temperatura detectada por el segundo sensor de temperatura (18) se sitúe por debajo de un umbral predefinido y, en el primer modo de funcionamiento, controlar el funcionamiento de la fuente (10-12) de tal manera, que la temperatura detectada por el primer sensor de temperatura (17) quede dentro de un intervalo teórico.

2. Frigorífico de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el evaporador (6) forma una pared, que separa las dos cámaras (3, 4) entre sí.

3. Frigorífico de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que la unidad de control (13) se configura para cambiar del primer modo de funcionamiento a un segundo modo de funcionamiento, cuando la temperatura detectada por el segundo sensor de temperatura (18) supera un primer umbral predefinido, donde regula la potencia media de la fuente (10-12) en el segundo modo de funcionamiento a un valor superior que en el primer modo de funcionamiento.

4. Frigorífico de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que la unidad de control (13) se configura para cambiar del segundo modo de funcionamiento al primer modo de funcionamiento, cuando la temperatura detectada por el segundo sensor de temperatura (18) se sitúa por debajo de un segundo umbral predefinido, donde este segundo umbral es inferior al primero.

5. Frigorífico de acuerdo con la reivindicación 3 ó 4, caracterizado por que la unidad de control (13) acciona continuamente la fuente (10-12) en el segundo modo de funcionamiento.

6. Frigorífico de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado por que la unidad de control (13) dispone de un tercer modo de funcionamiento que se puede ajustar por un usuario, en el que no acciona la fuente (10-12).

7. Frigorífico de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que el frigorífico presenta un equipo calefactor para el calentamiento del evaporador (6) y por que la unidad de control (13) está configurada para accionar el equipo calefactor en el tercer modo de funcionamiento.

8. Frigorífico de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7, caracterizado por que la unidad de control (13) está configurada para cambiar del tercer modo de funcionamiento al primer o segundo modo de funcionamiento, cuando la temperatura detectada por el segundo sensor de temperatura (18) supera un tercer umbral.