ES2252867T3 - Pared calorifuga. - Google Patents

Abstract

Pared termoaislante con dos capas de cubierta dispuestas distanciadas entre sí, al menos esencialmente estancas al vacío, entre las cuales está dispuesto un material aislante térmico en el que se puede hacer el vacío, y que están unidas entre sí mediante un perfil de unión estanco al vacío que discurre a lo largo de sus bordes libres, que presenta una membrana que cubre al menos esencialmente la separación entre las dos capas de cubierta y que está compuesto por varios tramos de perfil unidos entre sí de forma estanca al vacío, caracterizada porque la membrana (23) en los extremos contiguos entre sí de los tramos de perfil (21) presenta un tramo final (24) que está reforzado al menos aproximadamente hasta el espesor de material de la capas de cubierta (12, 13; 16, 17).

Description

Pared calorífuga.

La invención se refiere a una pared termoaislante con dos capas de cubierta dispuestas distanciadas entre sí, al menos esencialmente estancas al vacío, entre las cuales está dispuesto un material aislante térmico en el que se puede hacer el vacío, y que están unidas entre sí mediante un perfil de unión estanco al vacío que discurre a lo largo de sus bordes libres, que presenta una membrana que cubre al menos esencialmente la separación entre las dos capas de cubierta, que está compuesto de varios tramos de perfil unidos entre sí de forma estanca al vacío.

En las paredes y carcasas calorifugadas basadas en la técnica de aislamiento por vacío, los paneles de pared están fabricados en chapa de acero inoxidable o chapa de acero con protección anticorrosiva, y unidas entre sí mediante un perfil de unión fijado de forma estanca a los dos paneles de pared mediante una técnica de soldadura.

En la mayoría de las aplicaciones, el perfil de unión está subdividido en distintos tramos longitudinales, por una parte para conseguir una fabricación más económica del perfil de unión y por otra, para poder contrarrestar las tolerancias de fabricación y de forma en su punto de empalme entre dos paneles de pared. Ahora bien, esta construcción modular del perfil de unión exige que los distintos tramos longitudinales se tengan que unir entre sí de forma estanca al vacío. La técnica de unión empleada usualmente para la preparación de una unión estanca al vacío en el punto de empalme, entre los distintos tramos longitudinales del perfil de unión, es la técnica de soldadura. Pero una soldadura profesional, estanca al vacío, de los perfiles de unión en su punto de empalme resulta especialmente difícil si, tal como ya se ha propuesto, el perfil de unión para salvar la separación entre los dos paneles de pared está formado por una pared delgada a modo de membrana con el fin de reducir la transmisión de calor. Con los procedimientos de soldadura conocidos no se puede cerrar en modo alguno un punto de empalme entre dos paredes, con un espesor de pared a modo de membrana, en una fabricación en gran serie con seguridad en el proceso.

La invención tiene como objetivo diseñar en una pared termoaislante, conforme al preámbulo de la reivindicación 1, los tramos de perfil longitudinal del perfil de unión mediante medidas de diseño sencillas de tal manera que quede asegurada una unión de los tramos de perfil estanca al vacío en sus puntos de unión mediante aplicación de técnica de soldadura, con seguridad en el proceso.

Este objetivo se resuelve de acuerdo con la invención por el hecho de que la membrana presenta en los extremos contiguos entre sí, de los tramos de perfil, sendos tramos finales que están reforzados al menos aproximadamente hasta el espesor de material de las capas de cubierta.

A este respecto debe entenderse como membrana una pared con un espesor de material notablemente más reducido en comparación con las capas de cubierta.

Por el hecho de espesar la pared delgada que forma la membrana, en sus extremos, que forman el punto de empalme entre dos tramos de perfil consecutivos, se asegura una unión de los tramos de perfil, en sus extremos contiguos, apta para la gran serie y con seguridad de proceso, consiguiendo al mismo tiempo una menor transmisión de calor entre las capas de cubierta distanciadas entre sí. El regruesamiento parcial de la pared a modo de membrana que une entre sí las dos capas de cubierta no tiene ningún efecto perjudicial apreciable sobre la capacidad de aislamiento térmico de las paredes termoaislantes y la carcasa.

El perfil de unión se puede unir con las capas de cubierta de forma especialmente sencilla, adecuada para la fabricación en gran serie y con seguridad en el proceso, si de acuerdo con una realización ventajosa del objeto de la invención está previsto que el perfil de unión presente una sección con perfil en forma de U, donde los brazos del perfil en U van fijados a las capas de cubierta estancos al vacío, mientras que la base del perfil en U realizado como membrana salva al menos en su mayor parte la separación entre las capas de cubierta.

De acuerdo con otra forma de realización preferida del objeto de la invención está previsto que el refuerzo del tramo final de la membrana se consiga mediante una pieza de refuerzo.

Mediante la aplicación de una pieza de refuerzo independiente para incrementar el espesor del material de la membrana en sus tramos finales se puede conseguir de forma especialmente sencilla y económica una elevada seguridad de proceso para la fabricación en gran serie de las paredes termoaislantes, mediante la variación del espesor del material de la pieza de refuerzo. En combinación con la utilización de un perfil de unión que tenga una sección en forma de U, la longitud de la pieza de refuerzo está dimensionada al menos aproximadamente de acuerdo con la separación útil entre los brazos del perfil en U, de manera que la pieza de refuerzo se puede colocar de forma especialmente sencilla en posición exacta para incrementar el espesor del material de los tramos finales de la membrana con respecto al perfil de unión, ya que el emplazamiento en posición correcta de la pieza de refuerzo viene determinado por una parte por la separación entre los dos brazos del perfil en U, y por otra parte por el extremo libre de la membrana.

De acuerdo con otra forma de realización preferida del objeto de la invención, está previsto que la pieza de refuerzo vaya fijada a la membrana de los distintos tramos del perfil estanca al vacío durante la fabricación de éstos.

Mediante el empleo de tramos de perfil ya dotados de la pieza de refuerzo se simplifica esencialmente el montaje de los tramos de perfil entre las capas de cubierta, ya que se evita tener que posicionar las piezas de refuerzo durante el ciclo de fabricación de las paredes termoaislantes, con lo cual el ciclo de fabricación de estas paredes no solamente resulta más rápido sino que ofrece también mayor seguridad en el proceso.

Al utilizar un perfil de unión diseñado en forma de U, antes del proceso de soldadura la pieza de refuerzo se coloca en su emplazamiento en posición correcta, y se fija estanco al vacío a los tramos del perfil dentro del marco del proceso de soldadura para la fabricación de los tramos de perfil, es decir entre la membrana y los brazos.

Debido a la soldadura de la pieza de refuerzo a los brazos y a la membrana del tramo de perfil en el curso de fabricación de éste se tiene la seguridad de que en el lugar de colocación de la pieza de refuerzo no habrá depósitos de material procedentes de la soldadura de los brazos con la membrana, que eventualmente pudieran dar lugar a faltas de estanqueidad. Al ajustar la longitud de la pieza de refuerzo a la separación útil entre los dos brazos de los tramos de perfil en forma de U se evita la formación de un intersticio entre los brazos y los bordes de la pieza de refuerzo orientados hacia éstos, con lo cual se incrementa notablemente la seguridad en el proceso de soldadura de la pieza de refuerzo con el tramo de perfil.

La colocación del refuerzo de los tramos finales a la membrana de un tramo de perfil se puede conseguir en posición especialmente exacta, sin recurrir a medidas de posicionamiento adicionales, si de acuerdo con una forma de realización alternativa del objeto de la invención está previsto que el refuerzo del tramo final en la membrana se consiga mediante un regruesamiento obtenido mediante plegados repetidos de una prolongación conformada de una misma pieza con la membrana.

De acuerdo con una siguiente forma de realización preferida del objeto de la invención está previsto que los tramos finales de la membrana contiguos entre sí y realizados reforzados en los tramos de perfil asienten sobre un elemento de apoyo fijado a las capas de cubierta, y unido a éstas de forma estanca al vacío.

Mediante la incorporación de elementos de apoyo entre las capas de cubierta no solamente se crea para los distintos tramos de los perfiles de unión, en sus puntos de empalme, una ayuda de montaje en forma de un asiento, sino que además se crea una medida de apoyo, que está en condiciones de soportar las fuerzas de amarre necesarias para evitar las distorsiones durante el proceso de soldadura de los extremos de los tramos de perfil que se han de unir entre sí estancos al vacío, en la dirección del espacio intermedio relleno de material termoaislante. Además, mediante el asiento que sirve como elemento de apoyo se asegura que los tramos de perfil que se han de fijar estancos al vacío, con relación a las capas de cubierta, queden dispuestos al menos en gran medida a igual altura, con lo cual no solamente se facilita notablemente la fijación estanca al vacío a lo largo de los brazos de los tramos de perfil, por ejemplo mediante soldadura, sino que también resulta notablemente más sencilla la unión estanca al vacío de los extremos de los tramos de perfil con el asiento, por ejemplo también mediante soldadura. Al incrementar el espesor de material en los tramos finales de la membrana se pueden unir los tramos finales de forma estanca al vacío con los elementos de apoyo, por ejemplo mediante soldadura, sin tener que utilizar un cubrejuntas que cubra adicionalmente el punto de empalme. Los asientos realizados como elemento de apoyo permiten además una colocación rápida y en posición exacta de los tramos de perfil entre las capas de cubierta exteriores, con lo cual se puede prescindir de medidas de ajuste adicionales que realmente serían necesarias para la unión estanca al vacío de los tramos de perfil con las capas de cubierta, de manera que se obtiene una fabricación económica de las paredes termoaislantes y de la carcasa.

De acuerdo con una siguiente forma de realización preferida del objeto de la invención está previsto que el elemento de apoyo esté realizado como perfil en U, sobre cuya base descansan los tramos finales reforzados de la membrana, que irán unidos estancos al vacío con ésta.

Un elemento de apoyo realizado a modo de perfil en U dispone ya debido a su configuración de una cierta rigidez de forma, donde la base que une los brazos del perfil en U y que sirve de asiento de los extremos adosados entre sí de los tramos de perfil, representa una posibilidad de superficie de asiento plana para los tramos finales reforzados de la membrana, de manera que estos tramos finales se pueden fijar con un proceso especialmente seguro y sin tener que recurrir a medios auxiliares adicionales, de modo estanco al vacío a los elementos de apoyo, por ejemplo mediante soldadura.

De acuerdo con otra forma de realización preferida del objeto de la invención está previsto que el elemento de apoyo realizado como perfil en U vaya fijado con sus superficies frontales a las capas de cubierta.

Mediante esta forma de colocación del elemento de apoyo entre las capas de cubierta se incrementan notablemente las características de capacidad de carga de ésta para soportar las fuerzas de tensión que se producen durante el montaje de los distintos tramos de perfil ya que por la disposición de los brazos se incrementa notablemente el momento resistente de los elementos de apoyo frente a la flexión. Por otra parte se reduce al mínimo la transmisión de calor provocada por el elemento de apoyo entre las capas de cubierta.

De acuerdo con una siguiente realización ventajosa del objeto de la invención está previsto que el elemento de apoyo realizado como perfil en U lleve además de sus brazos unas orejetas que sobresalgan en sus caras frontales a modo de brazos con respecto a su base, y que vayan fijadas a las capas de cubierta.

Mediante la colocación de las orejetas en las caras frontales de los elementos de apoyo éstos se pueden fijar de forma especialmente rápida y sencilla a las capas de cubierta, por ejemplo, mediante soldadura, de manera que el proceso de soldadura no tiene que tener lugar en las superficies frontales del perfil en U, bastante limitadas de espacio, sino que puede realizarse en las orejetas que tienen una superficie claramente mayor, y que además permiten la soldadura de los elementos de apoyo a las capas de cubierta mediante un proceso seguro y de forma estanca al vacío.

De acuerdo con otra forma de realización preferida del objeto de la invención está previsto que el elemento de apoyo esté realizado como cazoleta que tenga por lo menos dos paredes de cazoleta enfrentadas entre sí sensiblemente paralelas, con las cuales va fijado a las capas de cubierta.

Esta clase de elementos de apoyo se pueden fabricar de forma especialmente económica en grandes cantidades, por ejemplo mediante embutición profunda de chapa de acero inoxidable de pared delgada o similar, con diversas geometrías y características de apoyo.

Se puede fabricar una carcasa calorifugada y una puerta calorifugada para un aparato frigorífico de manera que tenga una estanqueidad al vacío especialmente duradera y al mismo tiempo, un peso reducido y escasa conductividad térmica, si de acuerdo con otra forma de realización preferida del objeto de la invención está previsto que la carcasa y la puerta estén realizadas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11.

También se puede fabricar una mufla de horno calorifugada que encierra la cámara del horno de una cocina doméstica, de forma especialmente duradera estanca al vacío y con una transmisión de calor especialmente reducida y con reducido peso propio, si de acuerdo con una última forma de realización preferida del objeto de la invención está previsto que la mufla del horno esté realizada de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11.

La invención se detalla en la descripción siguiente mediante el ejemplo de un frigorífico doméstico representado de forma simplificada. Las figuras muestran:

Figura 1 en una representación esquemática simplificada una carcasa calorifugada de un frigorífico doméstico, con dos capas de cubierta dispuestas distanciadas entre sí, soldadas estancas al vacío en los bordes libres mediante un perfil de unión, en una representación en sección lateral,

Figura 2 la carcasa con el perfil de unión que une sus capas de cubierta, en una vista oblicua desde delante,

Figura 3 en un detalle ampliado, la carcasa calorifugada en la parte del perfil de unión que conecta las dos capas de cubierta, según la línea de sección III-III, y

Figura 4 detalle de la carcasa calorifugada con una de sus capas de cubierta y el perfil de unión dispuesto en ésta, ensamblado a base de varios tramos de perfil, en una vista en sección en perspectiva desde delante.

La figura 1 muestra una carcasa calorifugada 10, adecuada para ser utilizada en un frigorífico doméstico basado en la técnica de aislamiento por vacío, con una cámara útil 11 realizada como compartimiento frigorífico, que está revestido con una capa de cubierta 12 que sirve de revestimiento interior, y que está conformada por ejemplo a partir de una plancha de acero inoxidable o una plancha de acero protegido contra la corrosión, con un espesor de material de aprox. 4,0 mm, o de una plancha de plástico recubierta de metal o laminada. Separada de la capa de cubierta 12, la carcasa 10 presenta otra tapa de cubierta 13, que sirve de revestimiento exterior, y que está conformada de materiales tales como los que se emplean para la fabricación de la capa de cubierta 12. Entre las dos capas de cubierta 12 y 13 está intercalado un material de apoyo que sirve como soporte de éstas, en forma de un material termoaislante 14 de células abiertas, tal como por ejemplo planchas de espuma de poliuretano o planchas de espuma de poliestireno. Un material termoaislante de esta clase se emplea también en la puerta 15, colocada en el borde de la abertura de la carcasa, y sirve para soportar una capa de cubierta 16 interior que forma el revestimiento interior de la puerta con respecto a la capa de cubierta exterior 17 que sirve de revestimiento exterior de la puerta. Tanto las capas de cubierta 16 y 17 como las capas de cubierta 12 y 13 están unidas entre sí de forma estanca al vacío por sus bordes libres mediante un perfil de unión 20, de manera que entre las dos capas de cubierta se forma un espacio intermedio relleno del material termoaislante 14.

Tal como se deduce especialmente de la figura 2, el perfil de unión 20, representado en el ejemplo de la carcasa calorifugada 10, está subdividido a lo largo en varios tramos de perfil 21. Los tramos de perfil 21 están realizados con sección en forma de un perfil en U, cuyos brazos 22 fabricados, por ejemplo, de chapa de acero inoxidable o de chapa de acero protegida contra la corrosión, presentan aproximadamente el espesor de material de las capas de cubierta 12 ó 13, respectivamente, y cuya base 23, realizada como membrana que une entre sí los brazos 22, está fabricada en acero inoxidable o en chapa de acero a modo de lámina con un espesor de material de por ejemplo 0,1 mm, y que por lo tanto queda notablemente por debajo del espesor de material de los brazos 22 o de las capas de cubierta 12 y 13. La base 23 de pared delgada de cada uno de los tramos de perfil 21 presenta un tramo final 24, reforzado con respecto al espesor de material de la base 23, dispuesto en su extremo libre. Para reforzar el tramo final 24 está prevista una pieza de refuerzo 25, que presenta por lo menos esencialmente el espesor de material de los brazos 22 o de las capas de cubierta 12 y 13, que tal como se puede ver especialmente por las figuras 3 y 4 queda al menos en gran medida a haces con el extremo libre de la base 23.

Tal como se deduce especialmente de la figura 3, la pieza de refuerzo 25 fabricada, por ejemplo, de acero inoxidable o de chapa de acero protegida contra la corrosión, está ajustada en cuanto a su longitud a la separación útil entre los brazos 22, de manera que la pieza de refuerzo 25 se puede intercalar al menos en gran medida con ajuste exacto entre los dos brazos 22, y las caras frontales de la pieza de refuerzo 25 quedan adosadas al menos en gran medida a las caras interiores de los brazos 22, orientadas hacia éstas.

Tal como muestran especialmente las figuras 3 y 4, están previstos como asiento para los extremos libres de los tramos de perfil 21 unos elementos de apoyo 26 realizados como perfiles en U, dispuestos retrasados con relación a los bordes libres de las tapas de cubierta 12 y 13, cuyos brazos 27 están dispuestos en dirección transversal a los brazos 22, y cuya base 28 sirve como superficie de asiento para los extremos enfrentados entre sí, y que forman un punto de unión St de dos tramos de perfil 21 dispuestos contiguos entre sí. Los elementos de apoyo 26 están unidos a las capas de cubierta 12 y 13 por sus caras frontales, orientadas hacia las capas de cubierta 12 y 13, mediante un cordón de soldadura S1 estanco al vacío, conducido a lo largo del contorno de la cara frontal. Para la fijación estanca al vacío de los tramos de perfil 21 a las capas de cubierta 12 y 13, están previstos, en los tramos finales que asientan sobre los elementos de apoyo 26, dos cordones de soldadura S2 dispuestos separados sensiblemente paralelos entre sí, realizados, por ejemplo, mediante un hilo de soldadura por radiación que atraviesa la disposición estratificada formada por la pieza de refuerzo 25, la base 23 y la base 26, y que se extiende en toda la altura de los brazos 22 hasta su extremo libre, y une entre sí los brazos 22 con las capas de cubierta 12 y 13. Los brazos 22 están además unidos de forma estanca al vacío en las capas de cubierta 12 y 13 mediante un cordón de soldadura S3 que discurre en la dirección longitudinal de los brazos 22, y que cruza el tramo vertical del cordón de soldadura S2 que se extiende a lo largo de la altura de los brazos 22, el cual a su vez se cruza con el cordón de soldadura S1 en la cara frontal del elemento de apoyo 26. Mediante la disposición de los cordones de soldadura S1 a S3 se consigue en el punto de empalme St, entre dos tramos de perfil 21, una unión estanca al vacío entre los tramos de perfil 21 y las capas de cubierta 12 y 13 mediante la técnica de soldadura, donde el cordón de soldadura S3 asegura la unión estanca al vacío entre las capas de cubierta 12 y 13 con los brazos 22 a lo largo de éstos.

Claims (12)

1. Pared termoaislante con dos capas de cubierta dispuestas distanciadas entre sí, al menos esencialmente estancas al vacío, entre las cuales está dispuesto un material aislante térmico en el que se puede hacer el vacío, y que están unidas entre sí mediante un perfil de unión estanco al vacío que discurre a lo largo de sus bordes libres, que presenta una membrana que cubre al menos esencialmente la separación entre las dos capas de cubierta y que está compuesto por varios tramos de perfil unidos entre sí de forma estanca al vacío, caracterizada porque la membrana (23) en los extremos contiguos entre sí de los tramos de perfil (21) presenta un tramo final (24) que está reforzado al menos aproximadamente hasta el espesor de material de la capas de cubierta (12, 13; 16, 17).

2. Pared termoaislante según la reivindicación 1, caracterizada porque el perfil de unión (20) presenta una sección en forma de perfil en U, donde los brazos (22) del perfil en U van fijados a las capas de cubierta (12, 13; 16, 17), mientras que la base (23) del perfil en U que sirve de membrana cubre al menos en su mayor parte la separación entre las capas de cubierta (12, 13; 16, 17).

3. Pared termoaislante según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el refuerzo del tramo final (24) de la membrana (23) se consigue mediante una pieza de refuerzo (25).

4. Pared termoaislante según la reivindicación 3, caracterizada porque la pieza de refuerzo (25) va unida estanca al vacío a la membrana (23) de los distintos tramos de perfil (27), durante la fabricación de éstos.

5. Pared termoaislante según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque el refuerzo del tramo final (24) de la membrana (23) se consigue mediante una estratificación obtenida por plegado múltiple de una prolongación conformada de una misma pieza con la membrana (23).

6. Pared termoaislante según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque los tramos finales (24) de la membrana (23) contiguos entre sí y realizados de forma reforzada, asientan en los tramos de perfil (21) sobre un elemento de apoyo (26) fijado estanco al vacío a las capas de cubierta (12, 13; 16, 17), y están unidas a éste de forma estanca al vacío.

7. Pared termoaislante según la reivindicación 6, caracterizada porque el elemento de apoyo (25) está realizado como perfil en U, sobre cuya base (28) descansan los tramos finales (24) de la membrana (23), y están unidos con ésta de forma estanca al vacío.

8. Pared termoaislante según la reivindicación 7, caracterizada porque el elemento de apoyo (25) realizado como perfil en U va fijado estanco al vacío a la capa de cubierta (12, 13; 16, 17) por sus superficies frontales.

9. Pared termoaislante según una de las reivindicaciones 7 u 8, caracterizada porque el elemento de apoyo (26) realizado como perfil en U está dotado, junto a sus brazos (27), en sus caras frontales, de unas lengüetas que sobresalen del lado de los brazos con respecto a su base (28), y que van fijadas estancas al vacío a las capas de cubierta (12, 13; 16, 17)

10. Pared termoaislante según la reivindicación 7, caracterizada porque el elemento de apoyo (26) está realizado como cazoleta con por lo menos dos paredes de cazoleta enfrentadas entre sí y al menos aproximadamente paralelas entre sí, mediante las cuales va fijada estanca al vacío a las capas de cubierta (12, 13; 16, 17).

11. Aparato frigorífico con una carcasa calorifugada y una puerta calorifugada, caracterizado porque la carcasa (10) y la puerta (15) están realizadas según una de las reivindicaciones 1 a 10.

12. Cocina doméstica con una mufla de horno calorifugada que rodea una cámara de horno, caracterizada porque la mufla de horno está realizada según una de las reivindicaciones 1 a 10.