ES2316511T3 - Frigorifico domestico con una camara o compartimento y un condensador. - Google Patents

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:

1

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).