MXPA05000182A

MXPA05000182A - Un gabinete para refrigerador aislado al vacio y metodo para evaluar la conductividad termica del mismo.

Info

Publication number: MXPA05000182A
Application number: MXPA05000182A
Authority: MX
Inventors: David Kirby
Original assignee: Whirlpool Co
Priority date: 2002-07-01
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2005-04-11
Also published as: CA2490777C; WO2004003446A1; BR0312343B1; CN1666071A; BR0312343A; EP1378715A1; CA2490777A1; CN1311216C; PL204793B1; PL373258A1; EP1378715B1; US7472556B2; ATE424537T1; DE60231381D1; US20050248249A1; ES2322436T3

Abstract

Un gabinete para refrigerador aislado al vacio comprende un sistema de evacuacion para evacuar un espacio (10) de aislamiento del gabinete cuando la presion dentro de tal espacio es mayor que un valor predeterminado. Comprende un dispositivo sensor que tiene un elemento (14) de referencia de aislamiento localizado en un lado del espacio (10) de aislamiento y sensores (A, B, C) de temperatura para evaluar las diferencias de temperatura T1, T2) a traves del espacio (10) de aislamiento y a traves del elemento (14) de referencia de aislamiento, tal dispositivo sensor es adecuado para proporcionar al sistema de evacuacion con una senal relacionada con la relacion de ambas diferencias de temperatura.

Description

UN GABINETE PARA REFRIGERADOR AISLADO AL VACIO Y METODO PARA EVALUAR LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DEL MISMO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un gabinete para refrigerador aislado al vacio que comprende un sistema de evacuación para evacuar un espacio de aislamiento del gabinete cuando la presión dentro del espacio es mayor que un valor predeterminado. Con el término "refrigerador" se da a entender cada tipo de aparato doméstico en el cual la temperatura interior es menor que la temperatura ambiente, es decir, refrigeradores domésticos, congeladores verticales, congeladores de cajón o similares. Un gabinete (VIC) aislado al vacio para refrigeración puede hacerse al construir un gabinete de refrigeración que tiene un espacio de aislamiento herméticamente sellado y llenar ese espacio con un material poroso para poder soportar las paredes contra la presión atmosférica con la evacuación del espacio de aislamiento. Un sistema de bombeo puede necesitarse para re-evacuar intermitentemente este espacio de aislamiento debido a la introducción de aire y al vapor de agua por la perrr.eación . Una solución para proporcionar un refrigerador con una bomba de vacio que funciona casi continuamente se muestra en EP-A-587546, y también incrementa demasiado el consumo de energía general del refrigerador. Es ventajoso que el consumo de energía se re-evacue sólo cuando se necesite realmente. Por lo tanto, existe en la técnica la necesidad de un sistema de medición de aislamiento simple y económico que se pueda aplicar para operar una bomba de vacio de gabinete para refrigerador o sistema de evacuación similar sólo cuando realmente se necesite . La presente invención proporciona un gabinete para refrigerador aislado al vacio que tiene el sistema de medición de aislamiento, de acuerdo con las reivindicaciones anexas . De acuerdo con la invención, el sistema de sensor es un sistema que compara el valor de aislamiento de gabinete aislado al vacio con un aislamiento estándar. Las mediciones de temperatura se hacen todas en el mismo punto en el gabinete. Un cojín de un material con propiedades conocidas, de preferencia un aislamiento que no envejece estándar cubre este punto. Los rendimientos del aislamiento de tal aislamiento estándar no cambian de preferencia con el tiempo. Aisladores que no envejecen pueden ser por ejemplo rígidos, PU de celda abierta y aislamiento de fibra de vidrio rígida. El aislamiento de celda cerrada como PS o Pü es menos preferida puesto que sus rendimientos de aislamiento pueden cambiar con el enve ecimiento debido al cambio en la composición de gas celular. Las mediciones de temperatura de preferencia se forman en un punto en o cerca de la superficie exterior del cojín de aislamiento, la interconexión del cojín y el forro del gabinete (o alternativamente a la envoltura, es decir, la superficie exterior del gabinete) y en un punto al lado opuesto del cojín. La diferencia de temperatura a través del cojín se compara con la diferencia de temperatura a través del aislamiento de vacío. Cuando la relación de las diferencias de temperatura cambian, indicará que el aislamiento de vacío se está deteriorando. Un criterio para la operación de la bomba de vacío basado en esta relación de temperatura asegurará que el aislamiento siempre esté operando en una forma eficiente. La función del sistema de sensor de acuerdo con la invención no se afecta por las condiciones ambientales cambiantes, como puede afectarse un sistema de sensor basado en valores de temperatura. De cualquier forma, debido a tales condiciones ambientales cambiantes, los promedios pueden tomarse. Cualquiera de varios dispositivos de medición de temperatura pueden utilizarse, algunos de los cuales pueden medir las diferencias directamente. Termopares y termómetros de resistencia son ejemplos útiles de tales dispositivos. La invención ahora se explicará en mayor detalle con referencia a los dibujos, que muestran: BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista transversal esquemática de un qabinete aislado al vacío de acuerdo con la invención; La Figura 2 es una vista alargada de un detalle de la FIGURA 1; y La FIGURA 3 es un diagrama esquemático que muestra la relación entre la relación de las diferencias de temperatura a través del gabinete y a través del cojín de aislamiento y los rendimientos de aislamiento. Con referencia a las Figuras 1 y 2, un gabinete para refrigerador comprende una pared 10 doble aislada que comprende dos paredes 10a (forro) y 10b (envoltura) relativamente impermeables al gas llenas con un material 12 de aislamiento que puede evacuarse. Ambos el forro 10a y la envoltura 10b pueden ser un material polimérico. El material 12 de aislamiento puede ser un polvo inorgánico tal como sílice y alúmina, fibras inorgánicas y orgánicas, un objeto espumado por inyección de estructura de celda abierta o celda semiabierta tal como una espuma de poliuretano, o una espuma de poliestireno de celda abierta que se extruye como una tabla y se ensambla en el gabinete. El material 12 de aislamiento se conecta a un sistema de evacuación conocido (no mostrado) que puede ser una unidad de absorción física (o más unidades en serie) o una bomba de vacío mecánica o una combinación de las mismas. De acuerdo con la invención, en la envoltura 10b de la pared 10 doble se pega o se suelda un cojín 14 de aislamiento de un aislamiento que no envejece estándar, por ejemplo un cojín de fibra de vidrio rígida. Los sensores de temperatura, tal como termopares, se colocan en puntos A, B y C de la FIGURA 2 y se conectan a una unidad de proceso central del aparato (no mostrado) para poder proporcionarle una relación ??1/??2 entre la diferencia de temperatura a través de los puntos A, B y B, C, respectivamente. En la unidad de proceso central del aparato cada relación ??1/??2 se compara con un valor de umbral mínimo indicativo de una presión incrementada dentro de la pared 10 doble del gabinete. En la FIGURA 3, existe una indicación de cómo el coeficiente ? de transmisión de calor cambia con el tiempo, que muestra un incremento de la presión dentro de la doble pared. En la FIGURA 3, el valor de umbral de ???/??2 es indicativo con referencia K. Una explicación técnica detrás del desempeño anterior puede encontrarse en la ley de Fourier para la difusión de calor q=kxAxdT/dn (para la difusión de calor de estado estable a -través de las paredes del refrigerador) , resuelta para las condiciones uno-dimensionales que típicamente es el caso en los refrigeradores domésticos donde una de las dimensiones (espesor) normalmente es mucho más pequeña que las otras dos (altura y ancho) . La Ley de Fourier revela que la relación de temperatura de las temperaturas diferenciales a través de la pared de vacío y a través de un cojín de aislamiento estándar - ??1/??2 - puede expresarse al final como { (k2xll) /klxl2) ) , en donde "k" representa la conductividad térmica, y "1" representa el espesor. A partir de eso, es inmediatamente evidente que al mantener todos los términos constantes pero klr el parámetro descrito en la presente invención para medir las características de aislamiento - nuevamente ? 1/??2 -incrementará conforme ¾ disminuya, y disminuirá conforme k¡-_ incremente, como se muestra en la figura 3. Algunas otras observaciones pueden hacerse con respecto al sistema de medición de acuerdo con la presente invención. Bajo condiciones de estado estable, la ecuación ??1/??2 es independiente de las temperaturas dentro del refrigerador y las del ambiente, así que reflejan apropiadamente la variación del "factor k" (conductividad térmica) del aislamiento al vacío. Al incrementar el espesor del cojín 14, o al disminuir su conductividad térmica, la precisión del valor calculado por la ecuación ??1/??2 mejorará. En segundo lugar, aunque el esquema propuesto no depende del historial de temperatura de los sitios medidos, puede ser sensible a la corriente momentánea. Para poder eliminar o reducir los efectos secundarios anteriores, se prefiere definir un valor de disparo para el encendido de la bomba de vacío basándose en un incremento del 10% en el valor k. Esto puede ser adecuado a partir del punto de vista de mantenimiento de aislamiento, y puede implementarse con precisión razonable. Además, se prefiere utilizar un "cojín de aislamiento estándar" tan grueso como sea posible con la menor conductividad térmica posible {k) para la precisión de medición de temperatura. Los termistores para medición de temperatura deben elegirse de preferencia con precisión mejor a 0.2°C, y el efecto de la apertura de puerta debe eliminarse de preferencia a través de sensores de puertas para conocimiento del "estado de la puerta". Como alternativa, es posible utilizar la estrategia de varias mediciones consecutivas para confirmar la degradación del aislamiento térmico (degradación vacío) y evitar los picos en el valor de ? 1/? 2 puesto que el efecto de la apertura de la puerta tiende a concentrarse en un periodo corto de tiempo, y se desvanece rápidamente. Si la variación de temperatura ambiente puede ser una cuestión (como por ejemplo en lugares cercanos a las salidas de acondicionamiento/calefacción de aire) , un sensor de temperatura externo puede ayudar a clarificar aquellas variaciones del cálculo ? 1/??2.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un gabinete para refrigerador aislado al vacio que comprende un sistema de evacuación para evacuar un espacio de aislamiento del gabinete cuando la presión dentro del espacio es mayor que un valor predeterminado, caracterizado porque comprende un dispositivo sensor que tiene un elemento de referencia de aislamiento localizado en un lado del espacio de aislamiento y los sensores de temperatura (A, B, C) para evaluar las diferencias de la temperatura (???, /¥?2) través del espacio de aislamiento y a través del elemento de referencia de aislamiento, el dispositivo sensor es adecuado para proporcionar el sistema de evacuación con una señal relacionada con la proporción de las diferencias de temperatura anteriores.
2. El gabinete para refrigerador aislado al vacio de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de referencia de aislamiento se localiza en el lado externo del gabinete.
3. El gabinete para refrigerador aislado al vacio de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los sensores de temperatura son tres termopares (A, B, C) localizados en una superficie del espacio de aislamiento opuesto al elemento de referencia de aislamiento, entre el espacio de aislamiento y el elemento de referencia de aislamiento y en una superficie del elemento de referencia de aislamiento opuesta al espacio de aislamiento.
4. El gabinete para refrigerador aislado al vacio de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los sensores de temperatura (A, B, C) son termómetros de resistencia.
5. El gabinete para refrigerador aislado al vacio de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque los sensores de temperatura (A, B, C) tienen una precisión en por lo menos 0.2°C.
6. El gabinete para refrigerador aislado al vacio de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de evacuación se adapta para dispararse cuando la proporción de las diferencias de temperaturas anteriores corresponden a un cambio en el coeficiente de transferencia de calor mayor a 10%.
7. Método para evaluar la presión dentro de un espacio de aislamiento de un gabinete aislado al vacio de un refrigerador, caracterizado porque comprende las etapas de evaluar las diferencias de temperatura a través del espacio de aislamiento y a través de un elemento de referencia de aislamiento colocado en un lado de tal espacio de aislamiento, la evaluación se lleva a cabo en la misma zona del gabinete aislado al vacio, donde el elemento de referencia de aislamiento también se coloca, y proporciona un sistema de control del refrigerador con una señal relacionada con la proporción (??1/??2) de las diferencias anteriores de temperatura, la proporción es indicativa del valor de presión dentro del espacio de aislamiento.