BR102012005847A2

BR102012005847A2 - Aparelho condicionador de ar provido de câmara de vácuo

Info

Publication number: BR102012005847A2
Application number: BRBR102012005847-2A
Authority: BR
Inventors: Hugo Flavio Benassi Zanqueta; Danilo Toshio Fusano; Luiz Carlos Pazinato
Original assignee: Electrolux Do Brasil Sa
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2013-11-19
Also published as: US20150253034A1; WO2013134842A1; US9903609B2; CN104321594A

Abstract

APARELHO CONDICIONADOR DE AR PROVIDO DE CÂMARA DE VÁCUO. A presente invenção refere-se aum aparelho condicionador de ar (1) do tipo janela que transmite um nível de ruído a um ambiente fechado e, adicionalemente, minimiza/reduz a troca de calor entre as suas partes fria e quente, Tal aparelho condicionador de ar (1) é dotado de pelo menos uma primeira proção (2) compreendendo ao menos um evaporador. Além disso, o aparelho condiconador de ar (1) é dotado de pelo menos uma segunda porção (3) compreendendo ao menos um condensador e um compressor associados operativamente ao dito evaporador. Adicionalmente, o aparelho condicionador de ar (1) é provido de ao menos uma câmara de vácuo (4) posicionada entre a primeira porção (2) e a segunda porção (3).

Description

"APARELHO CONDICIONADOR DE AR PROVIDO DE CÂMARA DE

VÁCUO" Campo da invenção

A invenção refere-se a um aparelho condicionador de ar para tratamento de ar em ambientes fechados e, mais especificamente, a invenção refere-se a um aparelho condicionador de ar do tipo janela que transmite um nível de ruído reduzido a um ambiente fechado e, adicionalmente, minimiza/reduz a troca de calor entre as suas partes ou regiões fria e quente.

Antecedentes da Invenção O conceito de condicionamento de ar teve sua origem na

necessidade de atender a uma demanda por ambientes climaticamente controlados pelas indústrias gráfica, têxtil, farmacêutica e de celulose (papel), nas quais a produção era prejudicada devido, principalmente, às condições indesejadas de umidade e temperatura do ambiente, que influenciavam diretamente no funcionamento dos equipamentos e processos utilizados.

Inicialmente, o condicionamento de ar era feito por meio de dutos e equipamentos de grande porte, capazes de refrigerar e retirar a umidade do ar e, ainda, permitir a sua circulação em um ambiente fechado. Posteriormente, foram desenvolvidos condicionadores de ar de menor porte, o que possibilitou a sua utilização em residências e estabelecimentos comerciais.

Atualmente, os aparelhos condicionadores de ar são relativamente compactos, podendo ser instalados mesmo em ambientes de espaço reduzido. Por conta disso, o seu uso se tornou bastante difundido, principalmente em regiões quentes, sendo que os condicionadores de ar do tipo janela se tornaram bastante populares pelo seu relativo baixo custo.

Tais condicionadores de ar do tipo janela consistem em aparelhos dotados de um único gabinete que compreende todas as partes e componentes necessários para a refrigeração e/ou aquecimento do ar. Estes aparelhos são facilmente instalados de maneira acoplada a janelas ou aberturas realizadas na parede (acoplamento direto ou por meio de um módulo de encaixe pré- fabricado), ficando uma parte em contato com o ambiente interno (fechado) de um recinto e a outra parte em contato com o ambiente externo (aberto) ao recinto.

Entretanto, os condicionadores de ar do tipo janela apresentam

alguns inconvenientes como o alto nível de ruído proveniente, principalmente, da vibração de seus componentes internos, como os compressores e ventiladores. Estas vibrações indesejadas são transmitidas do aparelho para o ambiente interno e, eventualmente, também para uma parede ou estrutura em que está instalado, aumentando a poluição sonora e causando grande incômodo e desconforto aos ocupantes deste ambiente interno.

Além disso, outro problema observado nos condicionadores de ar do tipo janela consiste na perda energética resultante da proximidade entre o evaporador e condensador. Esta proximidade propicia uma troca de calor indesejada entre as partes fria e quente do condicionador de ar, o que proporciona um baixo desempenho (performance) de operação e/ou redução na eficiência energética.

Assim, apesar dos aparelhos de condicionadores de ar do estado da técnica atenderem às demandas e necessidades funcionais, eles ainda apresentam um alto nível de emissão de ruído por conta da transmissão das vibrações geradas pelos seus componentes internos ao ambiente interno e, além disso, apresentam baixa eficiência energética/desempenho devido à troca de calor entre as suas partes fria e quente.

Objetivos ε Descrição da Invenção

Portanto, um objetivo da presente invenção é prover um aparelho

condicionador de ar, para tratamento de ar de ambientes fechados, que seja capaz de reduzir ou eliminar as limitações das tecnologias conhecidas do estado da técnica. Além disso, é também um objetivo da presente invenção prover um aparelho condicionador de ar do tipo janela capaz de transmitir um nível de ruído reduzido (inferior) ao ambiente interno no qual o dito aparelho está instalado, em relação aos níveis de ruído transmitidos pelos aparelhos conhecidos do estado da técnica, de modo a proporcionar um maior conforto acústico aos ocupantes deste ambiente.

Adicionalmente, um objetivo da presente invenção consiste em prover um aparelho condicionador de ar do tipo janela capaz de minimizar/reduzir a troca de calor indesejada entre as partes fria e quente do condicionador de ar.

Ainda, um objetivo da presente invenção consiste em prover um aparelho condicionador de ar do tipo janela, particularmente para aplicação residencial ou comercial, que seja silencioso a apresente uma melhor performance/eficiência energética em comparação aos aparelhos condicionadores de ar do estado da técnica.

Um ou mais objetivos da presente invenção acima mencionado(s), dentre outros, é(são) alcançado(s) através de um aparelho condicionador de ar dotado de pelo menos uma primeira porção compreendendo ao menos um evaporador; e uma segunda porção compreendendo ao menos um condensador e um compressor associados operativamente ao dito evaporador. Adicionalmente, o aparelho condicionador de ar é provido de ao menos uma câmara de vácuo posicionada entre a primeira porção e a segunda porção.

De acordo com realizações adicionais ou alternativas da invenção, as seguintes características, sós ou em combinação, também podem estar compreendidas:

- um gabinete envolve externamente a primeira porção e a segunda porção, possui uma seção transversal de área total equivalente à área total da seção transversal da câmara de vácuo; - o dito gabinete sendo dotado de um primeiro invólucro que compreende a primeira porção; um segundo invólucro, que compreende a segunda porção, associado ao primeiro invólucro; e um compartimento intermediário, disposto entre o primeiro invólucro e o segundo invólucro;

- o compartimento intermediário do gabinete compreende

suportes, posicionados perpendicularmente a uma base do gabinete;

- o condicionador compreende uma pluralidade de câmaras de vácuo, sendo que a soma das áreas das seções transversais da dita pluralidade de câmaras de vácuo corresponde à área total da seção transversal

do gabinete;

- o compartimento intermediário do gabinete compreende aletas que se estendem perpendicularmente a partir de ao menos um suporte;

- a primeira porção e/ou a segunda porção compreende ao menos um ventilador;

- o gabinete possui o formato de um prisma retangular vazado

internamente;

- a câmara de vácuo compreende pelo menos um tubo de comunicação dotado capaz de permitir a retirada de matéria do interior da câmara a vácuo;

- a primeira porção é disposta internamente a uma parede ou

janela em que o aparelho está instalado, a segunda porção é disposta externamente à dita parede ou janela;

- a câmara de vácuo é constituída de material polimérico; e

- o aparelho condicionador de ar é do tipo janela.

Breve Descrição dos Desenhos

Os objetivos, efeitos técnicos e vantagens da invenção serão aparentes aos técnicos no assunto a partir da descrição detalhada a seguir que faz referência às figuras anexas, que ilustram realizações exemplificadoras, mas não limitadoras, da presente invenção, em que:

- A Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de um aparelho condicionador de ar instalado em uma parede, de acordo com uma primeira realização particular da presente invenção;

-A Figura 2 ilustra uma vista em perspectiva de uma câmara de

vácuo de um aparelho condicionador de ar de acordo com uma segunda realização particular da presente invenção;

- A Figura 3 ilustra uma vista em perspectiva de um aparelho condicionador de ar instalado em uma parede, de acordo com uma terceira

realização particular da presente invenção;

- A figura 4 ilustra uma vista parcial em perspectiva de um gabinete de um aparelho condicionador de ar de acordo com uma quarta realização particular da presente invenção;

- A figura 5 ilustra uma vista em perspectiva (frontal) de um compartimento intermediário de um gabinete de um aparelho condicionador de

ar de acordo com uma quinta realização particular da presente invenção;

- A figura 6 ilustra uma vista em perspectiva (posterior) do compartimento intermediário mostrado na figura 5; e

- A figura 7 ilustra uma vista parcial em perspectiva de um gabinete de um aparelho condicionador de ar de acordo com a quinta

realização particular da presente invenção.

Descrição de Realizações da Invenção

Inicialmente, cumpre destacar que o aparelho condicionador de ar 1, objeto da presente invenção, será descrito a seguir de acordo com realizações particulares, mas não limitativas, uma vez que suas concretizações poderão ser realizadas de diferentes formas e variações e conforme a aplicação desejada.

De maneira particular, mas não obrigatória, o aparelho condicionador de ar 1 é do tipo janela, para instalação em residências ou estabelecimentos comerciais. Alternativamente, o aparelho condicionador de ar 1 pode ser utilizado em uma aplicação industrial.

De acordo com as figuras 1, 3, 4 e 7, o aparelho condicionador de ar 1 compreende pelo menos um gabinete 5 configurado para acomodar componentes internos do aparelho 1. Tais componentes internos consistem em, por exemplo, compressor, condensador, evaporador, válvula de expansão, termostato, ventilador etc., que são associados entre si por meio de dutos, de maneira a compor um sistema de refrigeração ou aquecimento. Também

associado aos componentes internos podem estar presentes circuitos e sistemas elétricos ou eletrônicos, caso o aparelho condicionador de ar seja controlado por meios eletrônicos. Particularmente, o gabinete 5 possui o formato de um prisma ou caixa retangular vazado internamente. Naturalmente, podem ser utilizados outros formatos e designs do gabinete 5.

O gabinete 5 envolve externamente uma primeira porção 2 do

aparelho condicionador de ar 1, conforme pode ser visto nas figuras 1 e 3. Esta primeira porção 2 compreende ao menos um evaporador e, preferencialmente, um ventilador e outros componentes que formam a parte/região "fria" do aparelho condicionado de ar 1, quando em modo de operação de refrigeração.

Normalmente, a primeira porção 2 fica voltada a um ambiente interno (fechado) de um recinto. A porção interna 2 pode compreender também comandos mecânicos ou circuitos elétricos e/ou eletrônicos de controle, como controle de velocidade do ventilador, de temperatura e de ventilação, refrigeração ou aquecimento.

Além disso, o gabinete 5 compreende externamente uma segunda

porção 3 do aparelho condicionador de ar 1, conforme pode ser visto nas figuras 1, 3, 4 e 7. Esta segunda porção 3 compreende ao menos um condensador, um compressor e, preferencialmente, um ventilador e ainda outros componentes associados operativamente ao dito evaporador. A segunda porção 3 corresponde à parte/região “quente” do aparelho condicionador de ar 1, quando em modo de operação de refrigeração. Normalmente, a segunda porção 3 fica voltada a um ambiente externo (aberto) ao recinto.

Assim, conforme as figuras 1 e 3, a primeira porção 2 é particularmente disposta internamente a uma parede ou janela em que o aparelho 1 está instalado. Por outro lado, a segunda porção 3 é geralmente disposta externamente à dita parede ou janela.

Ainda de acordo com as figuras 1, 3 e 4, o aparelho condicionador

de ar 1 é provido de ao menos uma câmara de vácuo 4 posicionada entre a primeira porção 2 e a segunda porção 3. Esta câmara de vácuo 4 atua como uma barreira acústica e térmica, de modo a impedir ou reduzir, ao menos parcialmente, a transmissão de som/ruído e troca de calor entre a primeira 15 porção 2 e a segunda porção 3. Em outras palavras, obtém-se um melhor isolamento acústico/sonoro e térmico entre os ambientes externo e interno de um recinto em que o aparelho 1 está instalado, de modo que a transmissão de ruído e calor do ambiente externo para o ambiente interno, através do aparelho

1, é minimizada/reduzida, ao menos parcialmente.

Desta maneira, a câmara de vácuo 4 permite que um nível de

ruído reduzido (inferior) seja transmitido ao ambiente interno em que o aparelho

1 está instalado, em relação aos níveis de ruído transmitidos pelos aparelhos conhecidos do estado da técnica, de modo a proporcionar um maior conforto acústico aos ocupantes deste ambiente. Além disso, a câmara de vácuo 4 evita, 25 ao menos parcialmente, a troca de calor indesejada entre as partes fria e quente do aparelho 1. Portanto, a câmara de vácuo 4 da invenção proporciona, de maneira vantajosa, um aparelho condicionador de ar 1 que é silencioso e, simultaneamente, apresenta uma melhor performance/eficiência energética em comparação aos aparelhos condicionadores de ar do estado da técnica.

Conforme pode ser visto nas figuras 1, 2, 3, 5 e 6, a câmara de vácuo 4 pode compreender pelo menos um tubo de comunicação 11 dotado de uma válvula capaz de permitir a retirada de matéria (ex: ar) do interior da 5 câmara de vácuo 4 por meio de um dispositivo/aparelho específico, como, por exemplo, uma bomba de aspiração/sucção. Cumpre notar que as configurações particulares mostradas nessas figuras utilizam dois tubos de comunicação 11. Naturalmente, o número de tubos de comunicação 11 pode variar conforme a aplicação desejada.

Particularmente, a área total da seção transversal da câmara de

vácuo 4 é equivalente à área total da seção transversal do gabinete 5, ou seja, a área coberta pela câmara de vácuo 4 se estende até as extremidades do gabinete 5 (quatro lados da caixa retangular), o que proporciona uma eficiência ótima de isolação/bloqueio de transmissão de ruído e troca de calor entre a primeira porção 2 e a segunda porção 3.

Em uma primeira realização particular da invenção, ilustrada na figura 1, o aparelho condicionador de ar 1 compreende uma única câmara de vácuo 4 dotada de um primeiro tubo de comunicação 11 em sua parte superior e um segundo tubo de comunicação 11 em sua parte inferior, sendo que estes dois tubos de comunicação 11 estão dispostos paralelos entre si.

Em uma segunda realização particular da invenção, ilustrada na figura 2, o aparelho condicionador de ar 1 compreende duas câmaras de vácuo 4, a saber, uma câmara de vácuo superior e uma câmara de vácuo inferior, sendo que cada uma dessas câmaras de vácuo 4 compreende um tubo de 25 comunicação 11. Novamente, os dois tubos de comunicação 11 estão dispostos paralelos entre si.

Em uma terceira realização particular da invenção, ilustrada na figura 3, o aparelho condicionador de ar 1 compreende três câmaras de vácuo 4, a saber, duas câmaras de vácuo laterais e uma central. Neste caso, as três câmaras de vácuo 4 são associadas a dois tubos de comunicação 11 comuns, também dispostos paralelos entre si.

Assim, o aparelho condicionador de ar 1 pode compreender uma pluralidade de câmaras de vácuo 4, sendo que, de maneira preferencial, a soma das áreas das seções transversais das câmaras de vácuo 4 corresponde à área total da seção transversal do gabinete 5.

Em uma quarta realização particular da invenção, ilustrada na figura 4, o gabinete 5 é dotado de um primeiro invólucro (não mostrado) que 10 compreende a primeira porção 2. Além disso, o gabinete 5 é dotado de um segundo invólucro 7, associado ao primeiro invólucro, que compreende a segunda porção 3. Adicionalmente, o gabinete 5 é dotado de um compartimento intermediário 8, disposto entre o primeiro invólucro e o segundo invólucro 7, sendo que podem ser formadas uma ou mais câmaras de vácuo 4. 15 Tal compartimento intermediário 8 pode compreender suportes 9 capazes de sustentar a(s) câmara(s) de vácuo 4, posicionados perpendicularmente a uma base 10 do gabinete 5.

As características acima mencionadas da quarta realização particular da invenção também são observadas na quinta realização particular 20 da invenção, ilustrada nas figuras 5 a 7. Porém, na quinta realização particular, o compartimento intermediário 8 do gabinete 5 adicionalmente compreende aletas 12 que se estendem perpendicularmente a partir de ao menos um suporte 9. Tais aletas 12 possuem a função de promover uma maior rigidez estrutural na câmara de vácuo 4.

No tocante ao material, a câmara de vácuo 4 pode ser constituída

de um ou mais tipos de polímeros. Alternativamente, podem ser utilizados outros tipos de materiais que sejam adequados conforme a aplicação desejada.

Apesar da descrição das realizações particulares acima fazer referência às aplicações comerciais ou residenciais, o aparelho condicionador de ar da presente invenção pode ser utilizado para outros tipos de aplicações e podem apresentar modificações em sua forma de implementação, de modo que o escopo de proteção da invenção se limita tão somente pelo teor das reivindicações anexas, incluindo aí as possíveis variações equivalentes.

Claims

1. APARELHO CONDICIONADOR DE AR (1) que compreende: - uma primeira porção (2) compreendendo ao menos um evaporador; e - uma segunda porção (3) compreendendo ao menos um condensador e um compressor associados operativamente ao dito evaporador, o aparelho (1) sendo caracterizado pelo fato de que é provido de ao menos uma câmara de vácuo (4) posicionada entre a primeira porção (2) e a segunda porção (3).

2. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um gabinete (5) que envolve externamente a primeira porção (2) e a segunda porção (3), o gabinete (5) possuindo uma seção transversal de área total equivalente à área total da seção transversal da câmara de vácuo (4).

3. APARELHO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o gabinete (5) é dotado de: - um primeiro invólucro que compreende a primeira porção (2); - um segundo invólucro (7) que compreende a segunda porção (3), o segundo invólucro (7) sendo associado ao primeiro invólucro; e - um compartimento intermediário (8) disposto entre o primeiro invólucro e o segundo invólucro (7.

4. APARELHO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o compartimento intermediário (8) do gabinete (5) compreende suportes (9) capazes de sustentar a câmara de vácuo (4), os suportes (9) sendo posicionados perpendicularmente a uma base (10) do gabinete (5).

5. APARELHO, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que compreende uma pluralidade de câmaras de vácuo (4), sendo que a soma das áreas das seções transversais das câmaras de vácuo (4) corresponde à área total da seção transversal do gabinete (5).

6. APARELHO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o compartimento intermediário (8) do gabinete (5) compreende aletas (12) que se estendem perpendicularmente a partir de ao menos um suporte (9).

7. APARELHO, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a primeira porção (2) e/ou a segunda porção (3) compreende ao menos um ventilador.

8. APARELHO, de acordo com uma das reivindicações de 2 a 7, caracterizado pelo fato de que o gabinete (5) possui o formato de um prisma retangular vazado internamente.

9. APARELHO, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a câmara de vácuo (4) compreende pelo menos um tubo de comunicação (11) capaz de permitir a retirada de matéria do interior da câmara a vácuo (4).

10. APARELHO, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a primeira porção (2) é disposta internamente a uma parede ou janela em que o aparelho (1) está instalado, a segunda porção (3) sendo disposta externamente à dita parede ou janela.

11. APARELHO, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a câmara de vácuo (4) é constituída de material polimérico.

12. APARELHO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por ser um aparelho condicionador de ar do tipo janela.