ITMI20010212A1

ITMI20010212A1 - REFRIGERANT CIRCUIT CONDENSER PARTICULARLY FOR FREEZER REFRIGERATORS AND SIMILAR HOUSEHOLD APPLIANCES

Info

Publication number: ITMI20010212A1
Application number: IT2001MI000212A
Authority: IT
Inventors: Giuseppe Panighini
Original assignee: Whirlpool Co
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2001-02-02
Publication date: 2002-08-02
Also published as: EP1229293A1; DE60214056D1; BR0200254B1; EP1229293B1; ES2269524T3; ATE337531T1; BR0200254A; DE60214056T2

Abstract

A refrigeration circuit condenser, particularly for refrigerators, freezers and similar domestic appliances, comprising a flat tubular hairpin coil (2) disposed within a substantially flat heat dissipator, in which the hairpin coil (2) and heat dissipator (3) are contained in a sealed box casing (1) filled with fluid (4) of high specific heat. <IMAGE>

Description

Descrizione di un brevetto d'invenzione a nome: Description of an invention patent in the name:

La presente invenzione si riferisce ad un condensatore di circuito frigorifero, m particolare per frigoriferi, congelatori e simili apparecchiature d'uso domestico. Il condensatore e del tipo a serpentina piana disposta in dissipatore termico, ad esempio di fili, sbarrette, lamelle metalliche o di un corpo alettato di lamiera, ciò al fine di aumentare la superficie disperdente. The present invention relates to a refrigerant circuit condenser, particularly for refrigerators, freezers and similar household appliances. The condenser is of the flat coil type arranged in a heat sink, for example of wires, bars, metal blades or a sheet metal finned body, this in order to increase the dispersing surface.

Nei convenzionali frigoriferi domestici (come pure nelle altre apparecchiature di utilizzo domestico che si avvalgono di circuiti frigorigeni a compressore) il condensatore è applicato alla faccia posteriore del mobile del frigorifero attraverso distanziali (per ridurre la trasmissione termica verso tale faccia) ed il suo raffreddamento è demandato ai moti convettivi dell'aria da esso stesso prodotti. In altre parole il suo raffreddamento è causato dall'aria ambiente movimentata, cioè per effetto a termosifone. In conventional domestic refrigerators (as well as in other household appliances that make use of compressor refrigeration circuits) the condenser is applied to the rear face of the refrigerator cabinet through spacers (to reduce heat transmission towards this face) and its cooling is entrusted to the convective motions of the air it produces itself. In other words, its cooling is caused by the moved ambient air, that is, due to the radiator effect.

La soluzione è senz'altro economica da produrre, ma ha, nell'uso, inconvenienti non trascurabili . The solution is certainly cheap to produce, but has, in use, not negligible drawbacks.

Innanzitutto le condizioni operative del circuito frigorigeno non sono ottimali perché soggette a variare in funzione dell'uso del frigorifero (frequenza di apertura e chiusura della porta) , delle condizioni ambientali anche di collocazione del frigorifero stesso e dal carico. A ciò si aggiunge una riduzione nel tempo della efficienza del condensatore per gli inevitabili depositi di polveri, grassi ecc. che sono praticamente irremovibili proprio per la complessività della forma che il condensatore piano presenta. First of all, the operating conditions of the refrigeration circuit are not optimal because they are subject to vary according to the use of the refrigerator (frequency of opening and closing the door), the environmental conditions including the location of the refrigerator itself and the load. Added to this is a reduction in the efficiency of the condenser over time due to the inevitable deposits of dust, grease, etc. which are practically immovable due to the complexity of the shape that the flat condenser presents.

E' scopo precipuo della presente invenzione quello di realizzare un condensatore perfezionato che consente, come prove pratiche hanno dimostrato, di migliorare in modo tangibile le condizioni operative del circuito frigorigeno che lo incorpora così da ridurre, a parità di condizioni, il consumo energetico dello stesso. The main purpose of the present invention is to provide an improved condenser which allows, as practical tests have shown, to tangibly improve the operating conditions of the refrigerating circuit that incorporates it, so as to reduce, under the same conditions, its energy consumption. .

Scopo accessorio della presente invenzione è quello di realizzare un condensatore perfezionato facilmente pulibile. An accessory object of the present invention is to provide an improved easily cleanable condenser.

Questi scopi oltre ad altri che meglio risulteranno ad un esperto del ramo dalla descrizione dettagliata che segue, vengono raggiunti da un condensatore conforme agli insegnamenti della presente invenzione, insegnamenti espressi dalle annesse rivendicazioni. These objects, as well as others which will become clearer to a person skilled in the art from the detailed description which follows, are achieved by a capacitor according to the teachings of the present invention, teachings expressed by the appended claims.

L'invenzione sarà meglio compresa dalla seguente descrizione dettagliata, fornita a puro titolo esemplificativo quindi non limitativo, di sue preferite forme di realizzazione, e fatta in relazione agli annessi disegni, in cui: The invention will be better understood from the following detailed description, provided purely by way of non-limiting example, of its preferred embodiments, and made in relation to the attached drawings, in which:

la figura 1 mostra in vista prospettica, con parte asportata, il condensatore secondo 1'invenzione; Figure 1 is a perspective view, with part removed, of the condenser according to the invention;

la figura 2 mostra in scala maggiore, sempre in vista prospettica, il dettaglio indicato con X del condensatore di cui alla figura 1; Figure 2 shows on a larger scale, again in a perspective view, the detail indicated by X of the capacitor of Figure 1;

la figura 3 mostra una sezione trasversale parziale del condensatore dell'invenzione; Figure 3 shows a partial cross section of the capacitor of the invention;

le figure 4A,B,C riproducono in forma schematica possibili sagome della pareti esterne del guscio del condensatore. Figures 4A, B, C reproduce in schematic form possible shapes of the external walls of the condenser shell.

Con riferimento ai disegni, il condensatore dell'invenzione comprende un involucro scatolare alettato e stagno 1 all'interno del quale è posta una serpentina tubolare piana 2 contenuta, disposta o montata in un dissipatore termico formato da un corpo alettato 3 composto da una o più lamiere. Un fluido 4 avente un alto calore specifico riempie l'interno dell'involucro scatolare alettato 1. With reference to the drawings, the condenser of the invention comprises a finned and watertight box-like casing 1 inside which is placed a flat tubular coil 2 contained, arranged or mounted in a heat sink formed by a finned body 3 composed of one or more sheet metal. A fluid 4 having a high specific heat fills the interior of the finned box-like envelope 1.

Il serpentino tubolare piano 2 (percorso dal fluido refrigerante) ed il corpo alettato 3 che lo contiene ovvero in cui è montato, è sostanzialmente identico sotto il profilo costruttivo ai condensatori ad aria tradizionali piani utilizzati nelle apparecchiature refrigeranti domestiche, quali ad esempio frigoriferi, congelatori, produttori di ghiaccio. La novità risiede nell' averlo disposto in un corpo scatolare stagno riempito di un fluido ad alto calore specifico. The flat tubular coil 2 (crossed by the refrigerant fluid) and the finned body 3 which contains it or in which it is mounted, is substantially identical in construction to the traditional flat air condensers used in domestic refrigerating equipment, such as for example refrigerators, freezers. , ice makers. The novelty lies in having placed it in a sealed box-like body filled with a fluid with a high specific heat.

Il corpo scatolare stagno ed alettato presenta forma quadrata o rettangolare. Le relative alettature possono assumere le più svariate forme, ad esempio quelle riprodotte schematicamente nelle figure 4A,B,C. Le alettature sono vantaggiosamente tutte parallele tra loro e si estendono (nell'uso del condensatore) verticalmente, sicché facile risulta essere una pulizia adeguata del condensatore dell'invenzione (pulizia necessaria a conservarne l'efficienza); in ciò il condensatore dell'invenzione si contraddistingue dai condensatori ad aria ove a causa della complessità della forma della lamiera alettata che contiene il serpentino una adeguata pulizia non è in pratica fattibile. The watertight and finned box-like body has a square or rectangular shape. The related fins can take the most varied forms, for example those shown schematically in figures 4A, B, C. The fins are advantageously all parallel to each other and extend vertically (when using the condenser), so that adequate cleaning of the condenser of the invention is easy (cleaning necessary to maintain its efficiency); in this the condenser of the invention is distinguished from air condensers where, due to the complexity of the shape of the finned sheet containing the coil, adequate cleaning is not practically feasible.

Il corpo scatolare presenta una apertura o bocchettone 5 intercettabile o sigillabile per l'introduzione del fluido 4, nonché passaggi a tenuta per l'ingresso 2A e l'uscita 2B del serpentino tubolare 2. The box-like body has an interceptable or sealable opening or union 5 for introducing the fluid 4, as well as sealed passages for the inlet 2A and outlet 2B of the tubular coil 2.

Il corpo scatolare 1 presenta inoltre convenzionali squadrette 6 per il fissaggio del condensatore al mobile dell'apparecchio frigorifero . The box-like body 1 also has conventional brackets 6 for fixing the condenser to the cabinet of the refrigerating appliance.

Il corpo scatolare 1 può essere fatto di lamiera (ad esempio ferrosa) ma anche di materiale plastico, vantaggiosamente se buon conduttore di calore. Di preferenza le sue facce esterne saranno nere, ad esempio per verniciatura o per pigmentazione (nel caso del materiale plastico). The box-like body 1 can be made of sheet metal (for example ferrous) but also of plastic material, advantageously if a good heat conductor. Preferably its external faces will be black, for example by painting or by pigmentation (in the case of plastic material).

Il corpo scatolare potrà essere prodotto per stampaggio in due o più pezzi da incollare o saldare tra loro dopo montaggio del serpentino con relativo corpo alettato di lamiera in uno di essi. Il corpo alettato di lamiera potrà essere incollato o saldato tramite due suoi bordi 3A longitudinali (tra loro opposti) alle pareti laterali minori 1A del corpo 1 (come mostra ad esempio la figura 3). The box-shaped body can be produced by molding in two or more pieces to be glued or welded together after assembly of the coil with relative sheet metal finned body in one of them. The sheet metal finned body can be glued or welded by means of two longitudinal edges 3A thereof (opposite to each other) to the minor side walls 1A of the body 1 (as shown for example in Figure 3).

Il fluido ad alto calore specifico può essere delle più diverse tipologìe. Tale fluido può essere acqua di rete, sue soluzioni saline, miscele eutettiche, gel siliconici, miscele o soluzioni acquose di derivati cellulosici, quali l' ossietilmetilcellulosa. Una composizione "X" particolarmente utile e vantaggiosa di un tale derivato cellulosico può essere la seguente: The high specific heat fluid can be of the most diverse types. This fluid can be mains water, its saline solutions, eutectic mixtures, silicone gels, mixtures or aqueous solutions of cellulosic derivatives, such as oxyethylmethylcellulose. A particularly useful and advantageous composition "X" of such a cellulosic derivative can be the following:

232 g di ossietilmetilcellulosa 232 g of oxyethylmethylcellulose

725 g di acqua "X" 725 g of water "X"

43 g di cloruro di sodio 43 g of sodium chloride

0,8 g di 6 clorometacresolo 0.8 g of 6 chlorometacresol

In una prova comparativa sono stati utilizzati (nello stesso ambiente a temperatura di 25°C) tre identici frigoriferi, salvo che uno era dotato di convenzionale condensatore ad aria, un secondo di condensatore secondo 1'invenzione con acqua di rete come fluido di riempimento ed il terzo di condensatore secondo l'invenzione ma con fluido di riempimento di cui alla composizione 'X' soprariportata. Tale prova comparativa ha fornito i seguenti risultati: In a comparative test three identical refrigerators were used (in the same environment at a temperature of 25 ° C), except that one was equipped with a conventional air condenser, a second with a condenser according to the invention with mains water as filling fluid and the third of a condenser according to the invention but with the filling fluid of composition 'X' above. This comparative test gave the following results:

Condensator Condensator Condensatore con e ad aria e ad acqua composizione X a) Temp. media cella (°C) 5 5 5 b) Temp. condensatore (°C) 46,3 35,5 32,3 c) Pere. Inserzione (%) 36,5 33,2 31.1 d) Consumo (Wh/24h) 551 509 495 e) Differenza consumo (%) Riferimento 7,6 10.2 m cui : Condensator Condensator Condenser with and with air and water composition X a) Average cell temp. (° C) 5 5 5 b) Condenser temp. (° C) 46.3 35.5 32.3 c) Pears. Insertion (%) 36.5 33.2 31.1 d) Consumption (Wh / 24h) 551 509 495 e) Difference in consumption (%) Reference 7.6 10.2 m which:

a) indica la temperatura media, valutata su un arco di tempo di 24h, della cella di conservazione del frigorifero; a) indicates the average temperature, evaluated over a period of 24 hours, of the refrigerator's storage cell;

b) indica la temperatura media del condensatore (nel periodo in cui il compressore è acceso) valutata sullo stesso arco di tempo con termocoppia applicata al condensatore; b) indicates the average temperature of the condenser (in the period in which the compressor is on) evaluated over the same period of time with thermocouple applied to the condenser;

c) indica la percentuale di tempo (sull'arco delle 24h) in cui il compressore del frigorifero è rimasto attivo; c) indicates the percentage of time (over 24 hours) in which the refrigerator compressor has remained active;

d) indica il consumo energetico nell'arco delle 24h; d) indicates the energy consumption over 24 hours;

e) indica la differenza percentuale di consumo energetico . e) indicates the percentage difference in energy consumption.

L'ultimo dato mostra che con il condensatore a liquido secondo l'invenzione sono stati conseguiti risparmi energetici sostanziali, rispettivamente del 7,6% e 10,2% con maggiore equilibrio funzionale del circuito frigorigeno relativo, da ascriversi all'effetto di volano termico svolto dal caricamento del condensatore ed alla maggiore superficie di scambio di calore del condensatore stesso. The last data shows that with the liquid condenser according to the invention substantial energy savings have been achieved, respectively of 7.6% and 10.2% with greater functional equilibrium of the relative refrigerant circuit, to be ascribed to the thermal flywheel effect. carried out by the charging of the condenser and to the greater heat exchange surface of the condenser itself.

Claims

CLAIMS 1. Refrigerant circuit condenser, particularly for refrigerators, freezers and similar household appliances comprising a flat tubular coil (2) arranged in a heat sink (3) which is also substantially flat, characterized in that coil (2) and heat sink (2) they are contained in a sealed box-like body (1) filled with fluid (4) with high specific heat.

2. Condenser according to claim 1, wherein the box-like body (1) is provided with parallel fins.

Condenser according to claims 1 or 1 and 2, wherein the fluid (4) with high specific heat is selected from the group comprising water, its saline solutions, entectic mixtures, mixtures or aqueous solutions of cellulosic derivatives.

4. Capacitor according to claim 3, wherein the cellulosic derivative is oxyethylmethylcellulose.

5. A condenser according to claim 4, wherein the oxyethylmethylcellulose is in composition with water, sodium chloride and 6 chlorometacresol.

6. Condenser according to one or more of the preceding claims, in which the box-like body (1) is at least externally black.

7. Condenser according to one or more of the preceding claims, in which the box-like body (1) has a square or rectangular outline and has means (6) for fixing it to the apparatus.