MUEBLE FRIGORÍFICO EXPOSITOR CON SISTEMA DE REFRIGERACIÓN

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un mueble frigorífico expositor con sistema de refrigeración que incluye al menos un evaporador híbrido que integra un fluido caloportador y un fluido frigorígeno, de forma que dicho evaporador híbrido permite mantener perfectamente las condiciones necesarias para el almacenamiento sanitario de un producto perecedero en el interior del mueble frigorífico expositor durante el horario de coste energético más favorable, siendo recargado/activado dicho evaporador híbrido en el horario de tarificación eléctrica deseado y coadyuvando con el sistema convencional de refrigeración durante los periodos de tarifación eléctrica menos favorable; destacándose que durante la recarga/activación del evaporador híbrido el fluido caloportador cede energía al fluido frigorígeno, disminuyendo su temperatura, aproximando su temperatura a la temperatura del fluido frigorígeno.

El mueble frigorífico puede incluir además un segundo evaporador híbrido configurado para gobernar la entrada de refrigerante mediante una válvula solenoide y un evaporador de tubo aleteado configurado para atrapar o captar la humedad del caudal de aire que se induce al interior del mueble cuando se abre la puerta, a través de la cual se accede al interior de dicho mueble frigorífico.

Problema técnico a resolver y antecedentes de la invención

Los muebles frigoríficos expositores sufren muchas oscilaciones térmicas debido al uso de los mismos. Las consecuencias de estas oscilaciones térmicas derivan a tener que utilizar una mayor potencia en sus sistemas de refrigeración, requiriendo más energía y por consecuencia mayor consumo energético. Estas oscilaciones térmicas de los muebles frigoríficos expositores son causadas, por ejemplo, en la apertura y cierre de sus puertas o en aquellos que carecen de puertas, la perdida térmica viene ocasionada por su exposición directa al medio. De tal modo, se necesita dotar a los sistemas existentes de refrigeración convencional de elementos para aprovechar mejor la energía que generan, pudiendo transmitirla y/o almacenarla para su posterior uso.

En el estado de la técnica son conocidos los evaporadores para los sistemas de refrigeración al igual que las segundas placas eutécticas.

También son conocidos en el estado de la técnica los controles informáticos (unidades de control), los cuales sirven como reguladores, en la conexión y desconexión de sistemas eléctricos, regulación de la potencia por horas, etc. Como bien se sabe, son muchas las opciones que nos ofrece la informática hoy en día para dotar a cualquier sistema de la función que se desee.

Descripción de la invención

La invención propone un mueble frigorífico expositor con sistema de refrigeración que incluye un espacio interior delimitado por una solera, un techo opuesto a la solera, una pared lateral trasera y dos paredes laterales opuestas; donde el acceso al espacio interior se realiza a través de una puerta ubicada en paralelo a la pared frontal.

El sistema de refrigeración comprende al menos un primer evaporador híbrido que incluye un fluido frigorígeno y un fluido caloportador que está alojado dentro de una primera cavidad, mientras que el fluido frigorígeno está alojado dentro de una segunda cavidad que constituye el evaporador convencional; donde la primera cavidad, junto con el fluido caloportador forman una primera placa eutéctica que incluye una carcasa que delimita la primera cavidad en la que está alojado el fluido caloportador. Al menos una parte de dicha carcasa comprende una membrana separadora de elevada transmisión térmica; donde dicho fluido frigorígeno transmite su baja temperatura al fluido caloportador de la primera placa eutéctica.

En una realización de la invención, la membrana separadora está en contacto directamente con el fluido frigorígeno alojado en la segunda cavidad del primer evaporador híbrido.

En una segunda realización de la invención, la membrana separadora está en contacto con una estructura de refrigeración que forma parte del conjunto del primer evaporador híbrido; donde dicha estructura de refrigeración incluye la segunda cavidad que contiene el fluido frigorígeno.

El mueble frigorífico expositor de la invención comprende además un sistema de control para controlar un equipo de refrigeración que proporciona el fluido frigorígeno al primer evaporador híbrido; donde el módulo de control que está configurado para programar de forma personalizada mediante una central electrónica/unidad de control.

El sistema de refrigeración comprende además un segundo evaporador híbrido, y un evaporador de tubo aleteado que está configurado para atrapar y captar la humedad del caudal de aire que se induce al interior del mueble; donde el evaporador de tubo aleteado está instalado en la solera del mueble frigorífico, por delante del segundo evaporador híbrido que está instalado sobre la pared lateral trasera del mueble frigorífico por dentro de su espacio interior. No obstante dicho evaporador de tubo aleteado podría estar instalado en cualquier otra zona del espacio interior del mueble frigorífico, siempre y cuando se cumpla el objetivo de que la humedad del aire pase primero por el evaporador de tubo aleteado antes que por el segundo evaporador híbrido.

También cabe la posibilidad de que el sistema de refrigeración comprenda el primer evaporador híbrido y el evaporador de tubo aleteado, prescindiendo del segundo evaporador híbrido.

El evaporador de tubo aleteado tiene la función, sea por abrir la puerta o no, de recoger toda la humedad que se genera en el espacio interior del mueble para que esta no se deposite sobre las partes metálicas del mueble o en los alimentos y se congelen, creando escarcha y por consecuente pérdida en el rendimiento energético.

El segundo evaporador híbrido comprende al menos dos segundas placas eutécticas opuestas, al menos un serpentín por donde circula y se evapora el fluido frigorígeno, dos placas de cierre entre las que se ubica el conjunto de las dos segundas placas eutécticas y el serpentín, y una armadura en la que se sujeta todo el conjunto descrito formado por las dos segundas placas eutécticas, el serpentín y las dos placas de cierre; donde dicha armadura está fijada sobre la pared frontal del mueble frigorífico. El serpentín del segundo evaporador híbrido está alojado en unas canalizaciones enfrentadas que están ubicadas en caras opuestas de las dos segundas placas eutécticas que están en contacto entre sí; donde el serpentín está integrado en ese conjunto de las dos segundas placas eutécticas. El segundo evaporador híbrido incluye además un circuito de ida y un circuito de vuelta del fluido frigorígeno que conectan, respectivamente, con una entrada y una salida del serpentín.

En una realización de la invención, el segundo evaporador híbrido comprende varios módulos, cada uno de los cuales incluye una armadura, y al menos un grupo de piezas formado por un par de segundas placas eutécticas, un serpentín, y un par de placas de cierre.

El segundo evaporador híbrido y el evaporador de tubo aleteado funcionan en paralelo; donde el fluido frigorígeno entra en ambos evaporadores simultáneamente a la vez y sale de ellos también simultáneamente a la vez.

Así pues, la invención utiliza el fluido caloportador en el primer evaporador híbrido que permite mantener perfectamente las condiciones necesarias para el almacenamiento sanitario de un producto perecedero en el interior del mueble frigorífico expositor durante el horario de mejor coste energético, siendo recargado/activado dicho primer evaporador híbrido en el horario de tarificación eléctrica que se decida, normalmente el más bajo, de manera que durante la recarga/activación del primer evaporador híbrido el fluido caloportador coge la temperatura del fluido frigorígeno que fluye por un circuito de refrigeración pasando a través de la segunda cavidad.

Esto se consigue instalando la primera placa eutéctica en la que en su interior está alojado el fluido caloportador como acumulador térmico. La manera de instalar estas primeras placas eutécticas, pueden ser dos:

Tal como se ha referido anteriormente, en una primera opción, el primer evaporador híbrido está dotado de la membrana de gran transmisión térmica, la cual separa la parte del fluido frigorígeno de la parte del fluido caloportador. De este modo, con el paso del fluido frigorígeno conseguimos la acumulación térmica en el fluido caloportador.

En una segunda opción, tal como se ha referido también anteriormente, básicamente consiste en colocar la primera placa eutéctica con el fluido caloportador encima de la estructura de refrigeración que forma parte del primer evaporador híbrido. De este modo con el fluido frigorígeno del primer evaporador junto con la estructura de refrigeración (aletas separadoras, tubos radiales, etc.) se consigue la acumulación térmica en el fluido caloportador de la primera placa eutéctica.

Gracias a la disposición del sistema de control del mueble frigorífico expositor y aprovechando la acumulación térmica del fluido caloportador, se puede ajustar el mueble frigorífico expositor al horario de mejor coste energético, siendo recargado este acumulador en horario de tarificación eléctrica que se decida, para que durante en horario de tarificación eléctrica más alta podamos aprovechar la acumulación térmica obtenida, permitiéndonos una gran versatilidad, ajustándose a las necesidades de cada usuario. Así pues, este sistema de control ofrece medios de programación personalizados mediante aplicaciones informáticas, como “apps” para móviles o “tablets”, o usos de control remoto. Las funcionalidades pueden ser infinitas, según nuestros requerimientos.

Al usar un fluido caloportador en el evaporador híbrido, las ventajas que presenta este nuevo sistema de refrigeración son las siguientes:

- Menor consumo energético, favoreciendo el compromiso con el medio ambiente, incrementando la sostenibilidad energética.

- Optimización del rendimiento de los muebles frigoríficos. - Aprovechamiento de las horas del tarifado de la luz de menor coste para la acumulación térmica, para que después durante el día, coincidiendo con la tarifa de luz más alta, los muebles frigoríficos puedan trabajar a menor potencia, ahorrando tanto energéticamente como económicamente. A continuación para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma, se acompaña una serie de figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención.

Breve descripción de las figuras Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva del mueble frigorífico expositor con sistema de refrigeración, objeto de la invención.

Figura 2.- Muestra una vista del sistema de refrigeración que incluye un primer evaporador híbrido según una primera opción de la invención.

Figura 3.- Muestra una vista del sistema de refrigeración que incluye el primer evaporador híbrido según una segunda opción de la invención.

Figura 4.- Muestra una vista en perspectiva del mueble frigorífico expositor con un sistema de control para controlar un equipo de refrigeración que proporciona un fluido frigorígeno al sistema de refrigeración.

Figura 5.- Muestra una vista en perspectiva explosionada del mueble frigorífico expositor, con un sistema de refrigeración que incluye el primer evaporador híbrido, un segundo evaporador híbrido y un evaporador de tubo aleteado; donde el segundo evaporador híbrido comprende una estructura modular.

Figura 6.- Muestra una vista en perspectiva explosionada del segundo evaporador híbrido formado por los varios módulos interconectados mediante un circuito de entrada de fluido frigorígeno y un circuito de salida de dicho fluido frigorígeno.

Figura 7.- Muestra una vista en perspectiva explosionada de uno de los módulos del segundo evaporador híbrido.

Descripción de un ejemplo de realización de la invención

Considerando la numeración adoptada en las figuras 1 a 4, en una primera realización de la invención, el mueble frigorífico expositor 10 con sistema de refrigeración comprende al menos un primer evaporador híbrido 1, 1’ que incluye un fluido frigorígeno y un fluido caloportador que permite mantener perfectamente las condiciones necesarias para el almacenamiento sanitario del producto perecedero en el interior del mueble frigorífico expositor 10 durante el horario de mejor coste energético, siendo recargado/activado este primer evaporador híbrido 1, 1’ (acumulador energético) en horario de tarificación eléctrica más adecuado; donde para llevar a cabo la recarga/activado se conecta el mueble frigorífico expositor 10 a la red eléctrica.

El fluido caloportador está alojado dentro de una primera cavidad 2, mientras que el fluido frigorígeno está alojado dentro de una segunda cavidad 4.

La primera cavidad 2, donde está comprendido/almacenado el fluido caloportador y formando una primera placa eutéctica 11 que incluye una carcasa que delimita la primera cavidad 2 en la que está alojado dicho fluido caloportador, de forma que una parte de dicha carcasa comprende una membrana separadora 3 que está en contacto, en una primera opción directamente con el fluido frigorígeno alojado en la segunda cavidad 4 (figura 2), mientras que en una segunda opción dicha membrana separadora 3 está en contacto con una estructura de refrigeración 12 perteneciente al conjunto del primer evaporador híbrido 1’ (figura 3); donde obviamente dicha estructura de refrigeranción 12 incluye la segunda cavidad 4.

De tal modo, el primer evaporador híbrido 1, 1’, está dotado de un sistema cerrado por el cual circula un fluido frigorígeno, que es introducido por la entrada de refrigerante 6 y sale por la salida refrigerante 5, para su posterior recirculación.

Así pues, la primera placa eutéctica 11 en principio tiene un funcionamiento similar al conocido por estas placas eutécticas convencionales, en el que en su primera cavidad 2 interior está alojado el fluido caloportador como acumulador térmico. La manera de instalar la primera placa eutéctica 11 , pueden ser dos.

Según la primera opción descrita anteriormente y tal y como se aprecia en la figura 2, el primer evaporador híbrido 1 está dotado de la membrana separadora 3 de gran transmisión térmica, la cual separa la segunda cavidad 4 contenedora del fluido frigorígeno de la primera cavidad 2 que contiene del fluido caloportador. De este modo, con el paso y circulación del fluido frigorígeno se consigue la acumulación térmica en el fluido caloportador; donde durante la circulación de dicho fluido frigorígeno transmite su temperatura al fluido caloportador de la primera placa eutéctica 11.

Según la segunda opción descrita anteriormente y tal como se aprecia en la figura 3, la primera placa eutéctica 11 que incluye el fluido caloportador se coloca encima de la estructura de refrigeración 12, obteniendo el primer evaporador híbrido 1’. De este modo, el fluido frigorígeno junto con la estructura de refrigeración 12 (aletas separadoras, tubos radiales, etc) consigue la acumulación térmica en el fluido caloportador; donde durante la circulación de dicho fluido frigorígeno transmite su temperatura a la estructura de refrigeración 12 y esta transmite su baja temperatura al fluido caloportador de la primera placa eutéctica 11.

El mueble frigorífico expositor 10 comprende un módulo de control 8 (figura 4), de manera que aprovechando la acumulación térmica del fluido caloportador, se puede ajustar el mueble frigorífico expositor al horario de mejor coste energético, siendo recargada/activada dicho acumulador térmico (obviamente conectado el mueble frigorífico expositor 10 a la red eléctrica) en horario de tarificación eléctrica más adecuado. De esta manera se permite una gran versatilidad, ajustándose a las necesidades de cada usuario. Así pues, como se aprecia en la figura 4, el sistema de refrigeración convencional 7, es regulado mediante un módulo de control 8 que está configurado para programarse de forma personalizada mediante medios de programación 9.

La programación se puede realizar mediante aplicaciones informáticas, como “apps” para móviles o “tablets”, sistemas convencionales como teclados, pantallas táctiles y demás sistemas para su control. Como se ha comentado anteriormente, las funcionalidades pueden ser infinitas, según nuestros requerimientos.

Como ejemplo el fluido caloportador es un fluido PCM, los cuales permiten una gran conductividad térmica, no siendo corrosivo para el medio donde se almacenan. Estos fluidos consiguen las propiedades térmicas deseadas gracias a su cambio de fase, de líquido a sólido, pudiendo refrigerar el ambiente deseado transfiriendo la carga térmica acumulada.

En una segunda realización de la invención como la mostrada en las figuras 5 a 7, el mueble frigorífico expositor 10 con sistema de refrigeración comprende el primer evaporador descrito, un segundo evaporador híbrido 20, y un evaporador de tubo aleteado 13 de tubo aleteado que está configurado para atrapar o captar la humedad del caudal de aire que se induce al interior del mueble cuando se abre una puerta 21, a través de la cual se accede al interior de dicho mueble frigorífico; donde dicho evaporador de tubo aleteado 13 se instala en una solera 14 del espacio interior del mueble frigorífico, sin descartar otras zonas.

También cabe la posibilidad de que el sistema de refrigeración comprenda el primer evaporador híbrido 1, T y el evaporador de tubo aleteado 13, prescindiendo del segundo evaporador híbrido 20.

El segundo evaporador híbrido 20 comprende al menos dos segundas placas eutécticas

15 opuestas, al menos un serpentín 16 por donde circula y se evapora el fluido frigorígeno, dos placas de cierre 17 entre las que se ubica el conjunto de las dos segundas placas eutécticas 15 y el serpentín 16, y una armadura 18 en la que se sujeta todo el conjunto descrito formado por las dos segundas placas eutécticas 15, el serpentín

16 y las dos placas de cierre 17. El serpentín 16 está alojado en unas canalizaciones 19 enfrentadas que están ubicadas en caras opuestas de las dos segundas placas eutécticas 15 que están en contacto entre sí, de forma que una vez unidas ambas segundas placas eutécticas 15 el serpentín queda perfectamente integrado en ese conjunto de las dos segundas placas eutécticas 15.

Las segundas placas eutécticas 15 tienen una estructura hueca que está rellena con un fluido PCM formado por un material capaz de almacenar energía mediante su cambio de estado en forma de calor latente; donde dicho fluido PCM hace de acumulador térmico.

Como se muestra en las figuras 5 a 7, el segundo evaporador híbrido 20 comprende varios módulos 20a, cada uno de los cuales incluye una armadura 18, al menos un grupo de piezas formado por un par de segundas placas eutécticas 15, un serpentín 16, y un par de placas de cierre 17; aunque normalmente cada módulo incluye dos grupos de piezas como el descrito anteriormente donde la separación entre los dos grupos de piezas se lleva a cabo preferentemente mediante una única placa de cierre 17 que está en contacto con los dos pares de segundas placas eutécticas 15.

El segundo evaporador híbrido 20 incluye además un circuito de ida 21a y un circuito de vuelta 21b del fluido frigorígeno que conectan, respectivamente, con unas entradas y unas salidas de los serpentines 16 que se corresponden con los extremos de dichos serpentines 16.

El conjunto del segundo evaporador híbrido 20 está colocado dentro del espacio interior del mueble, justamente sobre una pared frontal en un plano vertical opuesto al plano donde se encuentra la puerta 22 del mueble, de manera que cada uno de sus módulos 20a se fija al frontal del mueble a través de su armadura 18.

En principio, el segundo evaporador híbrido 20 y el evaporador de tubo aleteado 13 funcionan en paralelo, de forma que el fluido frigorígeno entra en ambos evaporadores 12, 13 simultáneamente a la vez y sale de ellos también simultáneamente a la vez.

En cuanto al modo de control, el serpentín 16 del segundo evaporador híbrido 20 contenido en las segundas placas eutécticas 15 gobierna la entrada del fluido frigorígeno mediante una válvula solenoide que se abre y cierra en función de la temperatura que haya alcanzado el fluido PCM, controlando cada cambio de estado que presente dicho fluido PCM. Además, el nivel térmico de la evaporación del fluido frigorígeno viene marcado por un sistema de expansión como se indica en la figuras 5 y 6.

Por otro lado, el evaporador de tubo aleteado 13 de tubo aleteado tiene como propósito ejercer de trampa de humedad, para que el aire externo que acceda al mueble, pase inicialmente por dicho evaporador de tubo aleteado 13 y condense/congele sobre el evaporador la humedad que contenía ese caudal de aire.

La entrada del fluido frigorígeno al evaporador de tubo aleteado 13 también se gobierna mediante una válvula solenoide que se excita con el control sobre la medida del aire en el interior de un mueble. Además, esta línea puede contener o no una válvula para regular a una temperatura de evaporación diferente a la temperatura de evaporación empleada en el segundo evaporador híbrido 20 integrado en las segundas placas eutécticas 15 donde se almacena el fluido PCM.