ES2316511T3 - Frigorifico domestico con una camara o compartimento y un condensador. - Google Patents
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Abstract
Frigorífico doméstico con una cámara o compartimento y un condensador, comprendiendo dicho condensador una canalización para el paso del refrigerante asociado a una superficie metálica sustancialmente plana adecuada para asegurarse de un intercambio de calor entre dicho refrigerante y el aire, comprendiendo adicionalmente dicho condensador dos placas metálicas (12a, 12b) la una frente a la otra y unidas entre sí por soldadura fuerte u otra soldadura, estando dotada al menos una (12b) de dichas placas de un surco conformado (14) que constituye dicha canalización para el paso del refrigerante, caracterizado porque, el condensador (12) hace frente a una pared vertical (10a) de la cámara o compartimento del frigorífico (10) y la canalización definida por el surco (14), tiene unas longitudes rectilíneas horizontales conectadas entre sí, a manera de un serpentín, por las longitudes curvilíneas, estando comprendido el paso (h) entre dichas longitudes rectilíneas entre 20 y 50 mm, preferiblemente entre 30 y 40 mm.
Description
Frigorífico doméstico con una cámara o
compartimento y un condensador.
La presente invención se refiere a un
frigorífico doméstico con una cámara o compartimento y un
condensador, del tipo que comprende una canalización para el paso
del refrigerante asociado a una superficie metálica sustancialmente
plana para aumentar el intercambio de calor entre el refrigerante y
el aire y que tiene dos placas metálicas la una frente a la otra y
unidas entre sí por soldadura fuerte o blanda, estando provista al
menos una de dichas placas de un surco conformado capaz de
constituir dicha canalización para el paso del refrigerante. El
término cámara o compartimento de frigorífico se refiere a cualquier
tipo de frigorífico o congelador doméstico.
Los condensadores estáticos usados hoy en la
refrigeración doméstica son esencialmente de dos tipos: de tipo de
placa y de tipo de alambre. El primer tipo es el que se refiere al
principio de la descripción. Ambos tipos tienen la desventaja del
tener una superficie primaria (tubo) y una superficie secundaria
(placa o alambres) que se junta a la primaria sujetando por grapado
o soldadura (por tanto el contacto se hace solamente en algunos
puntos, con una pérdida consiguiente de temperatura y por tanto de
rendimiento).
El documento
US-A-2471960 describe un condensador
para un frigorífico con surcos verticales rectilíneos conectados en
paralelo según el preámbulo de la reivindicación 1. El documento
EP-A-756142 A muestra también un
condensador con una configuración similar. El documento
US-A-2595472 describe un evaporador
que está adaptado para ser enrollado sobre un recipiente en el que
un lado del recipiente actúa como pieza de cierre para el conducto
del evaporador.
Experimentos recientes hechos por la solicitante
en condensadores han mostrado asombrosamente la gran importancia de
la masa en este tipo de cambiador de calor.
La finalidad de la presente invención es por
tanto proporcionar un condensador que no tenga las desventajas ya
mencionadas, para el cual se pueda garantizar un ahorro de energía
sustancial, mientras que siga siendo simple y económico de
fabricar.
Según la invención, esta finalidad se alcanza
según las características enumeradas en las reivindicaciones
anexas.
Debido a estas características es posible
garantizar un intercambio de calor óptimo entre el refrigerante
caliente y el material que constituye la placa. Además, con la
solución según la invención es posible utilizar una placa de mayor
espesor, y no hay necesidad de asegurarse de la buena conformación
de la placa en el área de los tubos (como se requiere en los
condensadores actuales de tipo de placa). De hecho, los
condensadores de placa usados hoy en día tienen un espesor de
0,3-0,4 mm, mientras que en la solución según la
invención el condensador está formado por dos placas de un espesor
comprendido preferiblemente entre 0,2 y 0,5 mm, más preferiblemente
entre 0,3 y 0,4 mm, soldadas por soldadura fuerte u otra entre sí,
para el cual el espesor total está comprendido preferiblemente entre
0,6 y 0,8 mm.
Las principales ventajas de la solución según la
invención sobre los condensadores tradicionales son:
- a.
- alto rendimiento por medio de un mejor contacto. La superficie primaria (tubo) y la superficie secundaria (placa) de los condensadores tradicionales de placa son todas iguales en cuanto a que son dos placas, una placa plana lisa y una placa plana con una canalización de embudo en forma de surcos soldados entre sí, con contacto en la totalidad de la superficie excepto en el área del surco conformado;
- b.
- alto rendimiento debido a la proximidad de los canales. Los condensadores actuales tienen un paso entre tubos de 50-60 mm. Esta distancia se considerada óptima antiguamente, como un compromiso justo entre coste y características de funcionamiento. En la solución según la invención (al producirse la canalización por prensado, el número de canalizaciones no altera el coste del componente por el cual puede ser producida para optimizar funcionamiento. Un paso entre canales entre de 20 y 50 mm, preferiblemente entre 30 y 40 mm, ha demostrado ser óptimo en términos de rendimiento de intercambio, particularmente con una posición de descanso horizontal de las porciones rectilíneas paralelas de los conductos (conectadas por porciones curvilíneas para la producción del serpentín), haciendo referencia a la configuración de uso del condensador dispuesto en una pared externa de la cámara o compartimento del frigorífico;
- c.
- alto rendimiento por medio de la mayor masa del condensador. Como se indicó anteriormente, el tipo actual de condensadores de placa tiene un espesor de 0,3-0,4 mm, que es un límite para este tipo de tecnología. Con la solución según la invención es posible también tener espesores de 0,8 mm y por tanto doblar el peso (para la misma superficie). En base a las pruebas realizadas, un espesor de 0,6-0,8 mm demuestra ser óptimo;
- d.
- la posibilidad de proporcionar pliegues laterales en forma de L en la placa, para obtener la dimensión deseada de la "chimenea", y de tener un posicionamiento previo, para fijar el producto sin usar otros componentes (como es necesario en algunas soluciones de tipo de placa y para la versión de tipo de alambre). El término "chimenea" se refiere aquí a la porción de espacio comprendida entre el condensador y la pared posterior de la cámara o compartimento del frigorífico, adecuada para dirigir el aire caliente hacia arriba por movimiento de convección.
En base a las pruebas realizadas, la solicitante
ha encontrado que, para mejorar el rendimiento adicionalmente, la
solución según la invención requiere una sección de canalización
comprendida preferiblemente entre 6 y 14 mm^{2}, más
preferiblemente comprendida entre 8 y 12 mm^{2}.
Según otros característicos de la invención, el
condensador se puede dotar ventajosamente de aletas entre la
canalización, lo cual permite una mejor circulación del aire entre
los dos lados del condensador. La altura óptima de las aletas está
comprendida entre 3 y 12 mm, preferiblemente entre 5 y 10 mm.
En otra realización de la invención es posible
soldar también en un horno, junto con las dos placas, los dos tubos
para la conexión al resto del circuito (compresor y filtro). Esto
permitirá tener una mejor calidad (eliminación de dos soldaduras) y
un menor costo del condensador.
Otras ventajas y características de un
condensador según la presente invención resultarán evidentes a
partir de la siguiente descripción detallada, proporcionada
únicamente a título de ejemplo no exhaustivo, haciendo referencia a
los dibujos anexos en los cuales:
La Figura 1 es una vista del condensador en una
configuración del mismo instalada en un frigorífico doméstico,
la Figura 2 es una vista lateral del condensador
de la Figura 1,
la Figura 3 es un detalle de la Figura 1, que
ilustra las aletas del condensador,
la Figura 4 es una vista en corte a lo largo de
la línea IV-IV de la Figura 3, a una escala mayor,
y
la Figura 5 es una vista en corte a lo largo de
la línea V-V de la Figura 3.
Haciendo referencia a los dibujos, el número de
referencia 10 ilustra un frigorífico doméstico provisto, en una
pared posterior 10a del mismo, de un condensador 12 capaz de
recibir refrigerante caliente procedente de un compresor C, de
licuarlo gradualmente y de enviarlo, enfriado, a un evaporador (no
ilustrado) del circuito de refrigerante. El condensador 12 está
constituido por dos placas metálicas 12a y 12b hechas de hierro o
acero (Figuras 4 y 5) soldadas entre sí en un horno (por ejemplo,
usando una aleación de soldadura basada en cobre) y cada una de las
cuales tiene un espesor de 0,4 mm. Una de las dos placas, en el
ejemplo ilustrado en el dibujo la placa 12b, tiene un surco
conformado 14 hecho, por ejemplo, por prensado, que cubre
sustancialmente la totalidad de la superficie plana del condensador
a lo largo de una trayectoria en serpentín. Particularmente, aguas
abajo del compresor C el refrigerante entra en la parte inferior de
la canalización definida por el surco 14 y fluye, horizontalmente y
hacia atrás y hacia adelante, sobre la superficie plana del
condensador hasta alcanzar la parte superior. De allí, a través de
un surco vertical 14', se dirige hacia la porción más baja del
condensador, desde donde se envía posteriormente al evaporador.
La distancia vertical H entre dos longitudes
paralelas del surco está comprendida, en el ejemplo ilustrado, entre
30 y 40 mm. El condensador 12 tiene en un lado dos bordes 12c
doblados en forma de L que son capaces de definir tanto las
porciones a ensamblar (por ejemplo atornillando) a la pared
posterior 10a del frigorífico 10 y, junto con dicha pared, un canal
F conocido generalmente como "chimenea" adecuadamente inclinado
y conveniente para favorecer la circulación del aire por el
movimiento de convección con respecto al condensador 12.
Para aumentar el intercambio de calor, las
superficies del condensador comprendidas entre las longitudes
paralelas rectilíneas 30 del surco 14 están dotadas de aletas 16
hechas por corte parcial de las placas 12a y 12b y subsiguiente
plegado (Figuras 3 y 4). Pruebas realizadas por la solicitante han
demostrado que la altura óptima H' de las aletas está comprendida
entre 5 y 10 mm, con una longitud entre 20 y 40 mm, aunque no sea
esta última característica particularmente crítica y viene dictada
por las exigencias de la producción de las aletas en la
práctica.
El surco 14 del condensador 12 tiene una sección
óptima de paso de 8-12 mm^{2}, con una
profundidad de 2,1-3,2 35 mm, un radio principal R
(Figura 5) de 1,5-2 mm y un radio secundario R'
(para la conexión a la placa plana 12a del condensador) de
0,5-1 mm.
En lo referente a las conexiones al compresor C
y al resto del circuito refrigerante, el condensador 12 está dotado
de unos pequeños tubos de conexión 18 unidos al propio condensador
durante el proceso de soldadura de las dos placas 12a y 12b.
Ejemplo
Se han realizado ensayos en un condensador de
prototipo según lo descrito e ilustrado, con una sección de
10 mm^{2} de canalización y un paso entre las longitudes horizontales de la canalización igual a 35 mm. El condensador se instaló en 45 un frigorífico de modelo Whirlpool RE 160 AUT producido por la solicitante, del cual se quitó el condensador tradicional de tipo de placa por razones preventivas. Se repitió dichas pruebas, en condiciones idénticas, en un frigorífico comercial Whirlpool del mismo modelo. Las pruebas dieron los resultados siguientes:
10 mm^{2} de canalización y un paso entre las longitudes horizontales de la canalización igual a 35 mm. El condensador se instaló en 45 un frigorífico de modelo Whirlpool RE 160 AUT producido por la solicitante, del cual se quitó el condensador tradicional de tipo de placa por razones preventivas. Se repitió dichas pruebas, en condiciones idénticas, en un frigorífico comercial Whirlpool del mismo modelo. Las pruebas dieron los resultados siguientes:
Por tanto, para la misma temperatura dentro del
frigorífico, había un consumo un 3,4% inferior, gracias a un
descenso de la temperatura de condensación en 3,2ºC obtenido con el
condensador según la invención.
Naturalmente, son posibles variantes del
condensador según la invención. Por ejemplo, el surco se puede
producir en ambas placas para hacer la canalización en el espacio
entre los surcos enfrentados entre sí; en esta configuración la
canalización tiene una sección transversal sustancialmente circular.
Además, el material de las placas puede también variar, aunque la
opción de hierro o acero sea la única que garantiza los efectos
ventajosos en términos de rendimiento energético y de costes
reducidos.
Claims (7)
1. Frigorífico doméstico con una cámara o
compartimento y un condensador, comprendiendo dicho condensador una
canalización para el paso del refrigerante asociado a una superficie
metálica sustancialmente plana adecuada para asegurarse de un
intercambio de calor entre dicho refrigerante y el aire,
comprendiendo adicionalmente dicho condensador dos placas metálicas
(12a, 12b) la una frente a la otra y unidas entre sí por soldadura
fuerte u otra soldadura, estando dotada al menos una (12b) de dichas
placas de un surco conformado (14) que constituye dicha
canalización para el paso del refrigerante, caracterizado
porque, el condensador (12) hace frente a una pared vertical (10a)
de la cámara o compartimento del frigorífico (10) y la canalización
definida por el surco (14), tiene unas longitudes rectilíneas
horizontales conectadas entre sí, a manera de un serpentín, por las
longitudes curvilíneas, estando comprendido el paso (h) entre dichas
longitudes rectilíneas entre 20 y 50 mm, preferiblemente entre 30 y
40 mm.
2. Condensador según la reivindicación 1,
caracterizado porque las placas metálicas (12a, 12b) tienen
cada una un espesor comprendido entre 0,2 y 0,5 mm, preferiblemente
entre 0,3 y 0,4 mm.
3. Frigorífico doméstico según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la sección
transversal de la canalización está comprendida entre 6 y 14
mm^{2}, preferiblemente entre 8 y 12 mm^{2}.
4. Frigorífico doméstico según la reivindicación
l, caracterizado porque entre las longitudes rectilíneas de
las canalizaciones las placas ensambladas (12a, 12b) tienen unas
porciones (16) que se cortan y deforman plásticamente para definir
unas aletas inclinadas capaces de aumentar el intercambio de calor
del condensador (12).
5. Frigorífico doméstico según la reivindicación
4, caracterizado porque las aletas (16) tienen una altura
(H') comprendida entre 3 y 12 mm, preferiblemente entre 5 y 10
mm.
6. Frigorífico doméstico según la
reivindicación 5, caracterizado porque cada aleta (16) tiene
una longitud entre 20 y 40 mm.
7. Frigorífico doméstico según una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, entre
las placas (12a, 12b), en las zonas de la entrada y la salida de la
canalización, se insertan unos conectadores tubulares de admisión y
de expulsión (18) soldados juntos a las placas (12a, 12b).
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