BR102013016743A2 - Sistema de circulação de ar - Google Patents

Abstract

Sistema de circulação de ar. A presente invenção refere-se a um sistema de circulação de ar, particularmente destinado à aplicação em aparelhos eletrodomésticos do tipo refrigerador, sendo compreendido por características técnicas e funcionais inovadoras e capazes de aperfeiçoar a circulação do fluxo de ar dentro desses aparelhos, bem como otimizar o espaço ocupado pelo ventilador. Mais preferencialmente, a presente invenção refere-se a um sistema de circulação de fluxo de ar compreendido por um equipamento de refrigeração (r) que possui ao menos um canal de passagem de ar (a), dentro do qual é disposto um ventilador radial (1) posicionado de modo inclinado em um ângulo (a), de modo a dividir o dito canal de passagem de ar (a) em duto de sucção (2) e duto de aspersão (3).

Description

Relatório Descritivo de Patente de Invenção para “SISTEMA DE CIRCULAÇÃO DE AR”.

Campo da Invenção A presente invenção refere-se a um sistema de circulação de ar, particularmente destinado à aplicação em aparelhos eletrodomésticos do tipo refrigerador, sendo constituído por aspectos técnicos e funcionais inovadores capazes de aperfeiçoar a circulação do fluxo de ar, além de otimizar o espaço ocupado pelo ventilador. Mais preferencialmente, a invenção em questão revela um sistema composto por um ventilador radial acoplado a um painel, ambos dispostos em uma configuração que permite atenuar os ruídos de funcionamento dos componentes do sistema, bem como aumentar a capacidade e eficiência da circulação do fluxo de ar dentro dos aparelhos eletrodomésticos.

Fundamentos da Invenção De acordo com o estado da técnica, é do conhecimento geral que equipamentos de refrigeração são normalmente integrados por um sistema de circulação de ar, o qual provoca o resfriamento de itens contidos nos gabinetes de refrigeração, seja no refrigerador como no freezer do aparelho. Mais particularmente esse sistema pode ser definido pelo conceito de convecção térmica dos gases, que postula que o ar frio, mais denso, tende a descer, e o ar quente, menos denso, tende a subir. Assim o ar quente que sobe é resfriado por uma placa refrigerada acoplada no gabinete estrutural do refrigerador, e o ar frio que desce ganha calor na parte inferior do gabinete de refrigeração. A estrutura de um aparelho refrigerador é composta por pelo menos uma caixa interna e um gabinete estrutural, que por sua vez compreende a estrutura externa do dito refrigerador, definindo não só os aspectos estruturais, mas também estéticos. Sabe-se, portanto, que os sistemas de refrigeração convencionais fundamentalmente são compostos por pelo menos um compressor, pelo menos um condensador, pelo menos um dispositivo de expansão e pelo menos um evaporador. É também do conhecimento dos técnicos no assunto que o evaporador esteja disposto entre o gabinete refrigerado e o gabinete estrutural do aparelho de refrigeração, sendo capaz de resfriar o ar disposto entre o referido gabinete refrigerado e o gabinete estrutural do mencionado aparelho de refrigeração. Deste modo, o resfriamento do gabinete refrigerado é realizado através do ar que passa através do evaporador e é insuflado para o interior do gabinete refrigerado.

Para tanto, de acordo com o estado da técnica, é utilizado um sistema contendo um ventilador axial disposto entre o gabinete refrigerado e a região próxima ao evaporador, que tem por objetivo principal realizar a constante troca de ar entre estes dois ambientes. Deste modo, uma zona de sucção na região próxima ao evaporador, e uma zona de descarga no interior do gabinete refrigerado são criadas.

Nota-se, portanto, que muitos modelos de aparelhos refrigeradores conhecidos no estado da técnica são constituídos por gabinetes refrigerados de grande volume, exigindo sistemas de circulação de ar com alta capacidade e, consequentemente, requerendo o uso de ventiladores axiais de grandes proporções. No entanto, como deve ser apreciado pelos técnicos no assunto, ventiladores deste tipo geram ruídos de elevada intensidade, além de apresentarem consideráveis restrições de instalação por ocuparem grandes espaços.

Com a finalidade de reduzir esses inconvenientes de ruídos, foram desenvolvidos aparelhos refrigeradores com sistemas de circulação de ar cuja velocidade dos ventiladores é reduzida. Porém, também como deve ser do conhecimento dos técnicos no assunto, nestes casos, torna-se necessário aumentar o diâmetro dos ventiladores para compensar a eficiência de refrigeração, aumentando os problemas de espaço destinado à instalação desses sistemas de circulação de ar.

Neste sentido, no intuito de solucionar esses inconvenientes de espaço, também são conhecidos no estado da técnica alguns modelos de aparelhos refrigeradores cujo sistema de circulação de ar compreende ventiladores centrífugos, permitindo reduzir as dimensões e espaço ocupado por esses componentes e, ainda, atenuar em parte os ruídos de trabalho.

Entretanto, apesar de melhorar as condições de funcionamento quando comparado com os ventiladores axiais, verificou-se que esses sistemas de circulação de ar com ventiladores centrífugos apresentavam outros inconvenientes, particularmente com relação à capacidade e eficiência na circulação de ar. Isso porque, tais ventiladores são dispostos de forma paralela às paredes do gabinete refrigerado e do gabinete estrutural do aparelho de refrigeração, ocupando efetivamente a região formada pelo duto de sucção e descarga de ar do aparelho refrigerador. Essa disposição construtiva fazia com que o fluxo de ar no duto de sucção enfrentasse barreiras e/ou contatos bruscos com as paredes internas do duto, o que provocava a perda de energia e força no fluxo de ar antes de atingir o ventilador propriamente dito.

Adicionalmente, dentre os modelos de sistemas de circulação de ar com ventiladores centrífugos a maioria, senão todos, apresenta uma configuração cujo ventilador é disposto na porção frontal do ventilador, na região de passagem do fluxo de ar do duto de sucção. Isso porque, nesses sistemas, existe o inconveniente de otimização de espaço, principalmente devido ao paralelismo dos mecanismos de ventilação com os dutos de sucção e descarga. Como resultado, aumenta-se os problemas de perda de carga do fluxo de ar no duto de sucção antes da efetiva atuação do ventilador e, consequentemente afeta-se a capacidade e eficiência do fluxo de ar responsável pela refrigeração dos gabinetes do aparelho refrigerador.

Desta forma, nota-se que o estado da técnica carece de sistemas de circulação de ar capazes de promover o resfriamento adequado dos gabinetes de refrigeração, sem com isso, afetar substancialmente a capacidade e eficiência do fluxo de ar gerado para refrigeração dos aparelhos refrigeradores. Além disso, em virtude das disposições construtivas conhecidas no estado da técnica, nota-se que existe, ainda, problemas quanto ao consumo de energia e complexidade de fabricação e montagem dos componentes desses sistemas.

Objetivos da Invenção Diante de todo acima exposto, é um dos objetivos da presente invenção prover um sistema de circulação de ar que seja capaz de minimizar e/ou solucionar efetivamente os problemas, inconvenientes e restrições revelados pelos sistemas do estado da técnica.

Mais particularmente, é um dos objetivos da presente invenção prover um sistema de circulação de ar que seja capaz de promover um fluxo de ar com elevada capacidade e eficiência de resfriamento, principalmente permitindo reduzir o consumo de energia durante o processo de distribuição do fluxo de ar.

Adicionalmente, o sistema de circulação de ar, segundo a presente invenção, tem por finalidade minimizar os ruídos produzidos pelo ventilador que compõe o sistema de circulação, mas principalmente melhorar as condições de circulação do fluxo de ar dentro do aparelho refrigerador.

Sumário da Invenção Estes e outros objetivos da presente invenção são alcançados através de um sistema de circulação de ar, particularmente destinado para aparelhos eletrodomésticos do tipo refrigerador, o qual é dotado de ao menos um canal de passagem de ar, dentro do qual é instalado um ventilador radia! em uma posição inclinada e dividindo o referido canal de passagem de ar em dois dutos, um duto de sucção que suga o ar de dentro do refrigerador e um duto de aspersão que devolve o ar gelado para dentro do refrigerador.

Além disso, em uma concretização preferencial a parede da caixa externa do mencionado aparelho refrigerador compreende um recesso que é alinhado com a entrada do ventilador radial para melhorar as condições de direcionamento do fluxo de ar.

De acordo com uma realização alternativa da presente invenção, o mencionado ventilador é fixado dentro do canal de passagem de ar do aparelho refrigerador através da fixação de sua estrutura, respectivamente com a extremidade inferior apenas na parede da caixa interna, enquanto que a extremidade superior é fixada de maneira ajustada entre as paredes da caixa interna e da caixa externa do aparelho.

Ainda, conforme outra concretização preferencial da presente invenção, a mencionada estrutura do ventilador compreende uma configuração cujo motor fica posicionado na região posterior de seu rotor, aumentando o rendimento e eficiência do presente sistema de circulação de ar. Logicamente, é possível, ainda, dispor o referido motor na região anterior ou no centro do mencionado rotor.

Outra realização alternativa do sistema de circulação de ar, objeto da presente invenção compreende um duto de sucção que possui uma relação de proporção equivalente que varia entre 2 e 3,5 vezes o tamanho do duto de aspersão, com isso torna-se possível garantir o direcionamento integral do fluxo de ar para dentro do aparelho refrigerador.

De acordo com uma concretização preferencial da presente invenção, o referido ventilador é inclinado em um ângulo que pode variar entre 10 e 30°, e mais preferencial mente em torno de 15°, sendo que esta inclinação, combinada com a disposição do recesso na parede da caixa externa, possibilita aumentar ainda mais a eficiência e o rendimento do presente sistema.

Descrição Resumida dos Desenhos As características, vantagens e efeitos técnicos da presente invenção, conforme acima indicados, serão melhores compreendidas por um técnico no assunto, a partir da descrição detalhada a seguir, feita a título meramente exemplificativo, e não limitativo, de realizações preferenciais, e com referência às figuras esquemáticas anexas, as quais: A Figura 1 ilustra um aparelho refrigerador exemplificativo do tipo “side by si de”; A Figura 1A mostra uma vista em corte ampliada de uma porção do gabinete refrigerado - freezer - dentro do qual está posicionado o sistema de circulação de ar, de acordo com a presente invenção; A Figura 2 ilustra uma vista em corte e ampliada da região interna do refrigerador que integra o conjunto estrutural do sistema de circulação de ar conforme a presente invenção. A Figura 3 ilustra uma vista semelhante à Figura 2, porém indicado o fluxo de ar através do sistema de circulação de ar de acordo com a presente invenção.

Descrição Detalhada da Invenção De acordo com as figuras esquemáticas acima mencionadas, alguns exemplos de concretizações possíveis da presente invenção, serão descritos de forma mais detalhada a seguir, ressaltando que se refere a uma descrição meramente exemplificativa e não limitativa, uma vez que o presente sistema de circulação de ar pode se constituído e configurado com diferentes características técnicas, estruturais e dimensionais sem que, com isso, fuja do escopo de proteção desejado.

De acordo com as figuras acima indicadas, o sistema de circulação de ar, objeto da presente invenção é particularmente destinado para ser aplicado em um equipamento refrigerador (R) constituído por uma caixa externa (E) que envolve uma caixa interna (C), a qual pode ser dividida em dois gabinetes refrigerados, por exemplo, o gabinete do freezer (F) e o gabinete do refrigerador (G). A disposição das duas caixas interna (C) e externa (E) conformam na região posterior do equipamento refrigerador um canal de passagem de fluxo de ar (A) cuja finalidade é sugar o ar com temperatura mais elevada e conduzi-lo em direção ao evaporador do sistema de refrigeração para, então, ser devolvido aos gabinetes refrigerados do equipamento em temperaturas mais baixas.

Mais especificamente, o sistema de circulação de ar, de acordo com a presente invenção é compreendido por um equipamento de refrigeração (R) dotado de um canal de passagem de fluxo de ar (A), dentro do qual é disposto um ventilador radial 1 disposto em uma posição inclinada com ângulo de (a) e separando o referido canal de passagem de fluxo de ar (A) em dois dutos, um duto de sucção 2 e um duto de aspersão 3.

Ainda, de acordo com uma concretização vantajosa da presente invenção, a parede da caixa externa (E) do aparelho refrigerador (R) é dotada de um recesso 4 posicionado de modo alinhado com o referido ventilador 1 permitindo que o fluxo de ar no duto de sucção 2 seja direcionado de forma mais suave para a entrada 5 do ventilador 1. Mais particularmente, a finalidade principal do referido recesso 4 é orientar o fluxo de ar em direção ao ventilador radial e, com isso, permite-se reduzir as perdas de energia ao longo do percurso que o fluxo de ar percorre.

Mais especificamente, de acordo com a presente invenção, a inclinação do referido ventilador 1 dentro do canal de passagem de fluxo de ar (A) é obtida através da fixação da estrutura 6 do ventilador 1, particularmente a extremidade inferior 7 da estrutura 6 é fixada apenas na parede da caixa interna (C), enquanto que a extremidade superior 8 da estrutura do ventilador é fixada de maneira ajustada entre as paredes da caixa interna (C) e da caixa externa (E), garantindo que todo o fluxo de ar seja conduzido para o duto de aspersão 3.

Ainda, conforme é possível constatar nas figuras anexas, a estrutura 6 do ventilador 1 compreende uma configuração cujo o motor 9 fica posicionado na região posterior do ventilador, ou seja, totalmente fora de contato com o fluxo de ar gerado pelo sistema da presente invenção. Dessa forma, observa-se que não há perdas de cargas no fluxo de ar e, consequentemente, evita-se o consumo de energia demasiado, uma vez que o rotor 10 consegue trabalhar de forma contínua e sem a necessidade de compensar quaisquer perdas de energia do fluxo de ar ocasionadas pelo choque e colisão com paredes e superfícies vivas dentro do duto de sucção 2. Logicamente, dependendo do modelo de aparelho refrigerador, eventualmente seja o caso de adaptar o referido motor na região anterior ou no centro do dito rotor.

Segundo uma concretização particularmente vantajosa, o duto de sucção 2 possui uma relação de proporção equivalente que varia entre 2 e 3,5 vezes o tamanho do duto de aspersão 3, permitindo, com isso, que o a estrutura 6 do ventilador 1 seja devidamente posicionada dentro do canal de passagem de fluxo de ar (A) e garantindo o adequado funcionamento do sistema de circulação de ar da presente invenção.

Adicionalmente, o referido ventilador 1 está inclinado em um ângulo (a) que pode variar entre 10 e 30°, e mais preferencialmente em torno de 15°, o que melhorara as condições de condução e orientação do fluxo de ar, principalmente em virtude da disposição do referido recesso 4, o que facilita substancialmente o direcionamento do ar em direção à entrada 5 do ventilador 1. A Figura 3 ilustra de forma esquemática a condução do fluxo de ar através do sistema de circulação de ar objeto da presente invenção. Mais especificamente, conforme é possível observar, o fluxo de ar em temperatura mais quente é sugado da porção inferior do gabinete refrigerado e conduzido pelo canal de passagem de ar (A) até o ventilador 1. Neste momento, como ilustrado pelas setas indicativas, o direcionamento do fluxo de ar é orientado pela configuração do recesso 4 da parede da caixa externa E de modo a empurrar todo o fluxo de ar em direção à entrada 5 do ventilador 1. Em seguida, após passar pelo rotor 10, o fluxo de ar é direcionado para o duto de aspersão 3 e, por fim, devolvido ao gabinete refrigerado (F), reiniciando o fluxo de circulação de ar do aparelho refrigerador.

Como deve ser apreciado pelos técnicos no assunto, ao longo da circulação do fluxo de ar, preferencialmente dentro do canal de passagem de ar (A), é previsto os componentes do sistema de refrigeração responsáveis pelo resfriamento do fluxo de ar, por exemplo, o evaporador, o qual não foi ilustrado nas figuras, uma vez que se refere à um elemento convencional e amplamente conhecido nos aparelhos do estado da técnica, não merecendo qualquer detalhamento e esclarecimento sobre seus detalhes. É importante deixar claro que, apesar das figuras anexas ilustrarem um aparelho refrigerador constituído por dois gabinetes refrigerados independentes, com um freezer e um refrigerador, o sistema de circulação de ar, objeto da presente invenção pode ser facilmente aplicado em qualquer tipo de aparelho refrigerador, seja ele de gabinete único, como eventuais modelos mais modernos com mais de dois gabinetes e/ou compartimentos de refrigeração exclusivos e complementares.

Deve ficar claro que a descrição acima tem como único objetivo descrever de forma exemplificativa realizações preferencias do sistema de circulação de ar, de acordo com a presente invenção. Portanto, torna-se claro que os técnicos no assunto devem compreender que diversas modificações, variações e combinações construtivas e estruturais das características que exercem a mesma função substancialmente da mesma forma para alcançar os mesmos resultados, continuam dentro do escopo de proteção delimitado pelas reivindicações anexas.

Claims (8)

1. Sistema de circulação de fluxo de ar, que compreende um equipamento de refrigeração (R) dotado de ao menos um canal de passagem de ar (A), dentro do qual é disposto um ventilador (1), sendo caracterizado pelo fato deste ventilador (1) ser do tipo radial e encontra-se inclinado em um ângulo (a), dividindo o dito canal de passagem de ar (A) em dois dutos, um duto de sucção (2) e um duto de aspersão (3).

2. Sistema de circulação de fluxo de ar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a parede da caixa externa (E) do dito aparelho refrigerador (R) é provida de ao menos um recesso (4) alinhado com a entrada (5) do dito ventilador (1).

3. Sistema de circulação de fluxo de ar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido ventilador (1) é fixado dentro do canal de passagem de ar (A) através da fixação de sua estrutura (6), sendo que a extremidade inferior (7) é fixada apenas na parede da caixa interna (C), enquanto que a extremidade superior (8) é fixada de maneira ajustada entre as paredes da caixa interna (C) e da caixa externa (E).

4. Sistema de circulação de fluxo de ar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a estrutura (6) do ventilador (1) compreende uma configuração cujo o motor (9) fica posicionado na região posterior do rotor (10) do ventilador (1).

5. Sistema de circulação de fluxo de ar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a estrutura (6) do ventilador (1) compreende uma configuração cujo o motor (9) fica disposto na região anterior do rotor (10) do ventilador (1).

6. Sistema de circulação de fluxo de ar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a estrutura (6) do ventilador (1) compreende uma configuração cujo o motor (9) fica posicionado no centro do rotor (10) do ventilador (1).

7. Sistema de circulação de fluxo de ar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o duto de sucção (2) compreende uma relação de proporção equivalente que varia de 2 a 3,5 vezes o tamanho do duto de aspersão (3).

8. Sistema de circulação de fluxo de ar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito ângulo (a) varia entre 10 e 30°, e mais preferencialmente em torno de 15°.