MX2012010213A - Sistema y metodo de igualacion de temperatura aplicados a la puerta de aparatos electricos domesticos. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un sistema y a un método de igualación de temperatura aplicado a la puerta (12, 24, 30) de aparatos eléctricos domésticos, por medio de la circulación del aire dentro del compartimiento de congelamiento (23), el compartimiento congelador (11) o el compartimiento de refrigeración (16), como pueda ser el caso, con el fin de eliminar las regiones en donde el aire permanece estático. La circulación comprende el movimiento forzado del aire entre al menos una abertura de entrada de aire (34) y al menos una abertura de salida de aire (15, 25, 35, 36), el movimiento forzado es proporcionado por la acción de al menos un ventilador de ventilación (13, 26, 37), instalado en la abertura de entrada de aire o en la abertura de salida de aire. Las aberturas son colocadas en regiones de diferentes temperaturas dentro del compartimiento, y están interconectadas por medios para conducir el flujo de aire (14, 27, 34), cuyos medios pueden ser proporcionados por medio de conductos.

Description

SISTEMA Y METODO DE IGUALACION DE TEMPERATURA APLICADOS A LA PUERTA DE APARATOS ELECTRICOS DOMESTICOS Campo de la Invención La presente invención se refiere a un sistema para la igualación de la temperatura para la aplicación a las puertas de aparatos eléctricos domésticos, y más específicamente, a aparatos de refrigeración, siendo éstos últimos posiblemente del tipo de "desescarchado en ciclos", cuando el desescarchado es realizado en cada ciclo del compresor (técnicamente conocido como CycleDefrost) , automático cuando el desescarchado es controlado autónomamente por el refrigerador (también conocido NoFrost (NoEscarcha) o FrostFree (Libre de Escarcha) ) o manual , cuando se requiere la intervención de un usuario para realizar el desescarchado, siendo aplicable tal sistema independientemente del producto que es proporcionado con una, dos o más puertas.

Antecedentes de la Invención Desde el incio de la existencia humana ha existido la necesidad de conservar los alimentos con el fin de permitir el almacenamiento de los mismos. El primer refrigerador doméstico fue producido en 1913 por Fred W. Wolf Júnior en la ciudad de Chicago, y fue llamado Domelre (Refrigerador Eléctrico Doméstico) . Únicamente en el año de REF. 235084 1925 fueron fabricados los primeros refrigeradores que comprendían en una sola unidad la caja de refrigeración y el motor, el compresor y el condensador (un trío que antiguamente existía de manera separada, localizado detrás o debajo del refrigerador) .

Entre 1890 y 1929, los refrigeradores utilizaban gases tóxicos como refrigerantes. Algunos ejemplos incluían amoniaco (NH3) , cloruro de metilo (CH3C1) y dióxido de azufre (S02) . En 1928, un ingeniero Norteamericano, Thomas Midgley, desarrolló los clorofluorocarburos (CFCs) como sustituyentes para los gases tóxicos, entre cuyos CFCs debe señalarse el freón (CC12F2) .

Trágicamente, solo por 1973 los expertos químicos norteamericanos Frank Sherwood Rowland y Mario Molina se llegaron a enterar del efecto dañino de los CFCs a la capa de ozono del planeta. El gas de refrigeración directamente utilizado por las últimas 2 décadas para sustituir los gases CFCs, R22 y R12 en los refrigeradores domésticos, es el R134a.

Además de la evolución. de los sistemas de refrigeración, los refrigeradores domésticos agregaron calidad con el desarrollo de los sistemas de control de temperatura, sistema de ventilación forzada, sistemas de desescarchado automático, aplicación de nuevos materiales con mejor rendimiento y diseño, ergonomía, belleza, carácter práctico, etc.

Durante la década de los mil novecientos noventa, existía una gran preocupación sobre el consumo de energía de los aparatos domésticos,' particularmente de los refrigeradores. Esta década fue. testigo de la implementación la etiqueta de clasificación de consumo de energía, mediante la cual los refrigeradores son clasificados de acuerdo a- su nivel de consumo de energía. De este modo, la presente invención considera la preocupación ' creciente hacia la reducción del nivel de consumo de energía de los refrigeradores domésticos, y se supone que contribuye a la reducción continua de tales niveles.

Análisis de la Técnica Anterior En la Patente de los Estados Unidos No. 5,826,437, cuyo título es Refrigeración para Descargar el Aire Frió de una Puerta, se describe un refrigerador en donde la puerta del compartimiento de refrigeración comprende un conducto incrustado en ésta, que comprende una abertura de succión de aire frío, localizada sobre la cara interna de la puerta y varias aberturas de difusión de aire frío, también localizadas sobre la cara interna. En las figuras 3 y 4 del documento citado, reproducido en la presente solicitud como figura 1 y figura 2, se ilustran respectivamente una sección lateral del compartimiento de ref igeración y la puerta en cuestión. Como se puede observar, el ventilador 90 está instalado sobre la abertura de succión 83 del conducto vertical 80, terminando en la región superior e inferior de la puerta en las aberturas de difusión 81. Como se indica por medio de las flechas, el ventilador extrae el aire frío de la región central del compartimiento de refrigeración, e inyecta el mismo dentro de las región superior e inferior junto a la puerta, con el fin de mejorar el enfriamiento de los productos alimenticios almacenados sobre los anaqueles 76 de la puerta, que están normalmente expuestos al calor ambiental siempre que la puerta se abra.

Como se puede observar en la vista en sección transversal de la figura 1, el aire frío destinado a enfriar ese compartimiento, se origina del congelador (no mostrado) y es introducido por medio del conducto 68. Debido a la mayor densidad del aire frío, el mismo tiende a acumularse sobre la región inferior 91 del refrigerador. En consecuencia, el modo de distribución como se presenta, pone en evidencia una pérdida de eficiencia en el proceso, ya que aproximadamente la mitad del volumen del aire frío extraído por el ventilador 90, es transportado hacia dicha región inferior, la cual es ya de manera natural la región más fría del compartimiento. Objetivos de la Invención A la luz de lo que se ha descrito anteriormente, el objetivo de la presente invención consiste en la provisión de un sistema de igualación de temperatura para refrigeradores, que es más eficiente que aquellos conocidos, tales como aquellos presentados en la referencia anteriormente citada.

Otro objetivo más consiste en la provisión de un sistema de igualación de temperatura capaz de ser utilizado en compartimientos de congelamiento, aparatos congeladores y compartimientos de refrigeración.

Otro objetivo más de la presente invención consiste en la provisión de un sistema que no requiere alteraciones en el sistema de refrigeración.

Otro objetivo más consiste en la provisión de un sistema que puede ser utilizado en refrigeradores, independientemente de que los últimos sean proporcionados con una, dos o más puertas.

Otro objetivo más consiste en la provisión de un sistema de igualación de temperatura que pueda ser utilizado en otro tipo de aparatos eléctricos domésticos, manteniendo el principio de operación básica de los mismos, por ejemplo en hornos y aparatos de cocción.

Breve Descripción de la Invención Los objetivos anteriormente mencionados, así como otros, son logrados por la invención por medio de la provisión de medios que provocan la circulación del aire dentro del compartimiento de congelamiento, .el aparato Congelador o el refrigerador, como pueda ser el caso, con el fin de eliminar las regiones en donde el aire permanece estático.

De acuerdo a otra característica más de la invención, la circulación comprende el desplazamiento del aire entre las regiones con diferentes temperaturas, utilizando uno o más ventiladores de ventilación para tal propósito.

De acuerdo a otra característica más de la invención, los medios utilizados comprenden un ventilador de ventilación asociado con un arreglo que comprende al menos una entrada de aire y una salida de aire localizadas en diferentes regiones del compartimiento, interconectadas por medios para conducir el flujo de aire entre la entrada y la salida, el arreglo es instalado sobre la puerta del compartimiento bajo consideración, con el fin de promover una circulación forzada del aire, homogeneizando la distribución de la temperatura dentro del compartimiento.

De acuerdo a otra característica más de la invención, las diferentes regiones corresponden a diferentes niveles del compartimiento.

De acuerdo a otra característica más de la invención, el sistema actualmente propuesto puede ser utilizado en productos del tipo desescarchado en ciclos, cuando el desescarchado es efectuado en cada ciclo del compresor (técnicamente conocido como CycleDefrost) , productos tipo automáticos , cuando el desescarchado es autónomamente controlado por el refrigerador (técnicamente conocido como NoFrost o FrostFree) o productos tipo manuales , cuando se requiera la intervención del usuario para efectuar el desescarchado, en productos que tienen ya sea 1 (una) , 2 (dos) o más puertas.

De acuerdo a otra característica más de la invención, el sistema propuesto puede ser utilizado para igualar la temperatura únicamente en el compartimiento de congelamiento o congelador, en el compartimiento de refrigeración o en ambos compartimientos (congelador y refrigerador o compartimiento de congelamiento y refrigerador) .

De acuerdo a otra característica más de la invención, el sistema de igualación de temperatura es aplicado a la puerta de los aparatos de ref igeración, con lo cual se evita la necesidad de alteraciones en el sistema de refrigeración .

De acuerdo a otra característica más de la invención, el sistema propuesto promueve una orientación de la dirección del flujo de aire en las regiones de interés.

Similarmente , la presente invención funciona en la puerta de un aparato de cocción, homogeneizando la temperatura en el compartimiento del horno.

Breve Descripción de las Figuras Las características y ventajas restantes de la invención serán comprendidas mejor por medio de la descripción de las modalidades ejemplares preferidas de la misma, dadas meramente como ejemplos y no en ningún sentido limitante, y de las figuras a las cuales se refieren las modalidades, en donde: En la figura 1 se ilustra, en una vista seccional transversal, un sistema conocido de homogeneización de temperatura en el compartimiento de refrigeración.

En la figura 2 se muestra la tubería incrustada en la puerta del refrigerador de la figura precedente.

En la figura 3 se muestra, por medio de una vista en sección transversal de un refrigerador de dos puertas, equipado con un sistema de acuerdo a la invención, una de las posibles modalidades del flujo de aire dentro del compartimiento congelador.

En la figura 4 se describe, por medio de una vista esquemática en sección transversal, la puerta del compartimiento congelador de acuerdo con los principios de la presente invención.

En la figura 5 se muestra, por medio de una vista seccional transversal, el sistema de igualación de temperatura del compartimiento de congelamiento aplicado a los refrigeradores con un gabinete de una sola puerta.

En la figura 6 se detalla, por medio de una vista en perspectiva, el sistema de igualación de temperatura aplicado a la puerta del compartimiento de congelamiento, en el refrigerador de una sola puerta ilustrado en la figura precedente, que comprende un ventilador de ventilación, un arreglo de conductos internos y salidas de aire.

En la figura 7 se describe, en una vista en despiece, una construcción alternativa del sistema propuesto aplicado a la puerta del compartimiento de congelamiento, en un refrigerador con un gabinete de una sola puerta.

En la figura 8 se muestra una vista en sección transversal de la puerta del compartimiento de congelamiento, con relación a la construcción de la figura precedente.

En la figura 9 se muestra, por medio de una vista en perspectiva, el flujo de aire en la construcción alternativa ejemplificada en las dos figuras precedentes.

Descripción Detallada de la Invención La presente invención proporciona una solución para mejorar la circulación del aire en los sistemas de refrigeración, mediante la cual esta invención puede ser utilizada en productos tipo desescarchado en ciclos, en los cuales el desescarchado es efectuado en cada ciclo del compresor (técnicamente conocido como CycleDefrost) , productos tipo automático, mediante los cuales el desescarchado es controlado autónomamente por el refrigerador (técnicamente conocido como NoFrost o FrostFree) o productos tipo manual,, en los cuales se, requiere una intervención de parte del usuario para efectuar el desescarchado, incluyendo tales productos los que tienen 1 (una) , 2 (dos) o más puertas .

La presente invención puede ser utilizada en refrigeradores convencionales para distribuir el aire únicamente dentro del compartimiento de congelamiento, en el congelador o en el compartimiento de refrigeración o en ambos (el congelador y el refrigerador o el compartimiento de congelamiento y el refrigerador). Además, el sistema actualmente propuesto será también capaz de ser utilizado en congeladores tipo horizontal, con una o dos puertas, así como en congeladores del tipo vertical . La invención consiste en un ventilador de ventilación, los medios para conducir el flujo de aire, que pueden ser proporcionados por medio de un arreglo de conductos, ya sea internos o externos, salidas de aire o entradas de aire, tal que, después de ser aplicados a la puerta de un sistema de refrigeración, la presente invención promueve la circulación forzada del aire, homogeneizando la temperatura dentro del compartimiento en cuestió .

El ventilador de ventilación puede ser instalado dentro de la puerta o incluso en la parte externa de la misma, ya que esto no cambia los objetivos de la presente invención, ya que el propósito del ventilador de ventilación consiste en impulsar el aire en movimiento dentro de los compartimientos (ventilación forzada) .

Las variaciones mediante las cuales el ventilador de ventilación succiona o, bien sopla el aire, tampoco cambian los objetivos y los resultados de la presente invención. Las variaciones en las formas y posiciones de las salidas de aire o de las entradas de aire tampoco afectan los objetivos y los resultados de la presente invención, ya que la función específica de las salidas de aire y las entradas de aire consiste en dirigir el flujo de aire hacia regiones predeterminadas. La forma y la disposición del arreglo de conductos, ya 4 sea internos o externos, no afectan el propósito general de la invención.

Los aspectos específicos de la invención son descritos en las figuras anexas por una cuestión de conveniencia, en donde cada aspecto puede ser combinado con otros aspectos como puedan ser necesarios, dentro del alcance del mismo aspecto inventivo. De este modo, la figura 3 ejemplifica la aplicación del sistema de acuerdo a la invención al compartimiento 11 del congelador de un refrigerador 10 con dos puertas. Como se ilustra en la figura 3, y como se detalla en la figura 4, la puerta 12 del congelador está equipada con un ventilador de ventilación 13 instalado en una abertura de succión de aire, la cual se extiende a lo largo de un conducto 14 sustancialmente vertical y termina en al menos una salida de aire 15. Como se puede observar en esa modalidad ejemplar, el aire es succionado cerca de la región inferior, o el nivel inferior, de la puerta 12, es decir, junto a la región inferior del compartimiento 11 del congelador, y es nuevamente expulsado dentro de ese mismo compartimiento a través de al menos una salida de aire 15, localizada sobre una región o nivel diferente, con relación a aquel de la abertura de aspiración; en este caso, este nivel es el nivel superior. Este movimiento forzado del aire provoca una circulación tipo circuito cerrado, como es indicado por las flechas, dando como resultado una igualación de la temperatura en el compartimiento congelador completo. En el caso de que se utilicen dos o más salidas, las mismas deben estar preferentemente localizadas a la misma altura.

Modalidades alternativas serán entendidas como es posible, por las personas expertas en la .técnica, y deben ser incluidas en el alcance de las reivindicaciones. De este modo, por ejemplo, el sentido o la dirección de circulación del aire dentro de los compartimientos en los cuales es aplicado el sistema, puede ser diferente de aquel que es ilustrado en las figuras.

En la figura 5 se ejemplifica, por medio de una vista en sección transversal, la aplicación del sistema propuesto a un refrigerador 20 que tiene un gabinete con una única puerta 21 en donde se montan los anaqueles 22. Como se ilustra, el sistema de igualación de temperatura es montado en la puerta 24 del compartimiento de congelamiento 23, y comprende un ventilador 26, el cual extrae el aire frío de la región inferior de dicho compartimiento, y expulsa el aire a través de la abertura 25, localizada en la región superior de ése mismo compartimiento, con lo cual se promueve la circulación del aire dentro del mismo. En la figura 6, se describen detalles adicionales del sistema propuesto, por medio de una vista en perspectiva del mismo. En la modalidad ilustrada, el aire extraído por el ventilador de ventilación 26 es dirigido hacia las aberturas 25 de salida de aire por medio de un grupo de conductos 27 (representados en líneas discontinuas) incrustados en la puerta 24.

Las figuras 7, 8 y 9 representan un arreglo constructivo alternativo, en el cual los medios utilizados para conducir el flujo de aire omiten el uso de conductos. Como se ilustra, la puerta 30 del compartimiento de congelamiento (no mostrado en estas figuras) comprende el panel principal 31, térmicamente aislante, sobre el cual la cara interna volteada hacia el compartimiento de congelamiento, está superpuesta a una charola 32, preferentemente moldeada a partir de un material termoplástico, con o sin una capa de material aislante térmico. Esta charola tiene una profundidad 33, que es suficiente para acomodar el ventilador de ventilación 37 y el pedestal de soporte 38 del mismo, el cual, por una cuestión de conveniencia de construcción, es fijado a la cara interna del panel 31. La charola tiene una abertura circular 34 para aspirar el aire, en una posición que corresponde a aquella del ventilador de ventilación 37, y con un diámetro suficiente para acomodar el propulsor del mismo. Además, esta charola tiene dos aberturas 35 y 36, localizadas a un nivel que es diferente de la abertura de aspiración. De este modo, cuando el montaje es montado mediante la superposición de la charola 32 sobre el panel, se forma una cavidad o "cámara impelente" 34, como se detalla en la figura 8. El aire extraído por el ventilador de ventilación 37 es impulsado hacia la cámara impelente y es con esto difundido, como se ilustra por las flechas en línea discontinua de la figura 9, hacia las aberturas 35 y 36, a través de las cuales éste es insuflado dentro del compartimiento de congelamiento. Esta construcción permite una reducción de los costos de producción del sistema, ya que éste omite el uso de conductos de dirección de flujo, el flujo que procede normalmente desde la abertura de aspiración 34 hacia las aberturas de salida 35 y 36. Eventualmente , se puede proporcionar sobre la cara interna de la charola 32 nervaduras integralmente moldeadas con ésta y proporcionadas tal como para orientar el flujo de aire entre las aberturas de aspiración y de salida.

En una construcción alternativa opcional, se pueden insertar bloques de material térmicamente aislante o no térmicamente aislante, entre las caras internas de las paredes que forman la cámara impelente, los bloques tienen formas y disposiciones tal que éstos forman canales que dirigen el flujo de aire entre las aberturas de entrada y de salida.

La innovación actualmente introducida no está limitada a las representaciones comentadas o ilustradas en la presente, y deben ser entendidas en términos de su alcance amplio más completo. Muchas modificaciones y otras representaciones de la invención vendrán a la mente de aquellos expertos en la técnica a la cual pertenece tal innovación, teniendo el beneficio de la enseñanza presentada en las descripciones previas y en las figuras anexas. En consecuencia, se debe entender que la innovación en cuestión no está limitada a la forma de la misma, habiendo sido específicamente descrita en la presente, y que se entiende que modificaciones y otras formas son incluidas en el alcance de las reivindicaciones anexas al presente documento. Entre las posibles variantes de construcción se deben señalar aquellas con relación a los congeladores verticales, así como a los congeladores horizontales de una o de dos puertas, en donde en tal caso las regiones de aspiración y de soplado pueden ser localizadas al mismo nivel.

Aunque son empleados en la presente términos específicos, tales términos son utilizados meramente en una forma genérica y descriptiva y sin ningún propósito limitante .

Por lo tanto, la descripción precedente debe ser entendida como ilustrativa en vez de limitante, con respecto al alcance de la protección de la invención y todas las alteraciones y modificaciones obvias están comprendidas en el alcance de la protección definida por las reivindicaciones anexas a la misma.

Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (23)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un sistema de igualación de temperatura aplicado a la puerta de aparatos eléctricos domésticos, cuya puerta puede corresponder al compartimiento congelador, al compartimiento de congelamiento, al compartimiento de refrigeración, a un compartimiento de cocción o incluso a un congelador del tipo horizontal o del tipo vertical, constituido por al menos un ventilador de ventilación, los medios para la conducción del flujo de aire interconectando al menos una abertura de entrada de aire .con al menos una abertura de salida de aire, caracterizado porque al menos una abertura de entrada de aire está localizada sustancialmente en una primera región del compartimiento en el cual la temperatura es diferente de la temperatura presente en una segunda región de ese mismo compartimiento, en donde está localizada al menos una abertura de salida de aire, en donde una de las aberturas está asociada con el ventilador de ventilación.

2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera región corresponde a una posición de menor temperatura de aire dentro del compartimiento, con la segunda región que corresponde a una posición de mayor temperatura de aire.

3. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera región corresponde a una posición de más alta temperatura de aire, dentro del compartimiento y la segunda región corresponde a una posición de menor temperatura de aire.

4. El sistema de conformidad con la reivindicación 2 o 3, caracterizado porque la abertura de entrada de aire está localizada en la primera región.

5. El sistema de conformidad con la reivindicación 2 o 3, caracterizado porque la abertura de entrada de aire está localizada en la segunda región.

6. El sistema de conformidad con la reivindicación 4 o 5, caracterizado porque el ventilador de ventilación está localizado en la abertura de entrada de aire .

7. El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el ventilador de ventilación está localizado en una abertura de salida de aire.

8. El sistema de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque comprende dos o más aberturas de salida, estando todas éstas localizadas sustancialmente al mismo nivel.

9. El sistema de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque los medios para conducir el flujo de aire son proporcionados por conductos colocados internamente con relación a la puerta, donde es instalado el sistema.

10. El sistema de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque los medios de conducción del flujo de aire. son proporcionados por conductos colocados externamente con relación a la puerta donde es instalado el sistema.

11. El sistema de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque los medios para conducir el flujo de aire son proporcionados por una cámara impelente asociada con la puerta donde es instalado el sistema.

12. El sistema de conformidad con cualquiera de la reivindicación 9, 10 u 11, caracterizado porque éste es aplicado a la puerta de compartimiento de congelamiento.

13. El sistema de conformidad con cualquiera de la reivindicación 9, 10 u 11, caracterizado porque es aplicado a la puerta del compartimiento congelador.

14. El sistema de conformidad con cualquiera de la reivindicación 9, 10 u 11, caracterizado porque es aplicado a la puerta del compartimiento de refrigeración.

15. El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque incluye la insuflación de aire en un accesorio interno específico .

16. El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque incluye la expulsión del aire en un · accesorio interno específico .

17. El sistema de conformidad con cualquiera de la reivindicación 1, 2 o 3, caracterizado porque es aplicado a aparatos de cocción.

18. Un método para la igualación de la temperatura, aplicado a la puerta de aparatos eléctricos domésticos, caracterizado porque se proporciona la circulación de aire dentro de uno o más compartimientos, por aspiración o extracción del aire a través de una abertura asociada a la puerta, localizada en una primera región de uno o más compartimientos, y la insuflación de aire a través de al menos una abertura localizada en una segunda región del mismo compartimiento.

19. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la primera región corresponde a una posición de menor temperatura de aire dentro del compartimiento, y la segunda región corresponde a una posición de mayor temperatura de aire en ésta.

20. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la primera región corresponde a una posición de mayor temperatura de aire dentro del compartimiento, y la segunda región corresponde a una posición de menor temperatura de aire en ésta.

21. El método dé conformidad con cualquiera de la reivindicación 18, 19 o 20, caracterizado porque la aspiración del aire es proporcionada por medio de un ventilador de ventilación.

22. El método de conformidad con cualquiera de la reivindicación 18, 19 o 20, caracterizado porque el aire es insuflado por medio de un ventilador de ventilación.

23. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la primera región corresponde a un primer nivel de uno o más compartimientos, y la segunda región corresponde a un segundo nivel de uno o más compartimientos .