BR102017008306A2

BR102017008306A2 - conjunto de válvula solenoide para controle de vazão e sistema de refrigeração compreendendo conjunto de válvula solenoide para controle de vazão

Info

Publication number: BR102017008306A2
Application number: BR102017008306-3A
Authority: BR
Inventors: Dietmar Erich Bernhard Lilie
Original assignee: Whirlpool S.A.
Priority date: 2017-04-20
Filing date: 2017-04-20
Publication date: 2018-11-06
Also published as: JP2018179297A; EP3392539A1; US20180306341A1; CN108731309A

Abstract

conjunto de válvula solenoide para controle de vazão e sistema de refrigeração compreendendo conjunto de válvula solenoide para controle de vazão problema a ser resolvido: alterar o entreferro do conjunto de válvula solenoide, de modo a definir um trajeto ótimo para o fluxo magnético gerado, provendo um arranjo compacto que viabilize a utilização do conjunto de válvula solenoide em diversas aplicações. resolução do problema: para tanto, é provido um conjunto de válvula solenoide para controle de vazão, dito conjunto de válvula solenoide incluindo: um corpo principal e um corpo secundário; uma bobina disposta no interior do corpo principal; pelo menos uma via de entrada e pelo menos uma via de saída; uma sede de válvula fisicamente associada ao corpo principal e ao corpo secundário e pelo menos um elemento móvel disposto no interior da câmara hermética dita sede de válvula compreende uma parede inferior que inclui uma porção de condução magnética e uma porção de barreira magnética hábil de desviar o fluxo magnético que atravessa a parede inferior da sede de válvula 4 na direção do elemento móvel.

Description

(54) Título: CONJUNTO DE VÁLVULA SOLENOIDE PARA CONTROLE DE VAZÃO E SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO COMPREENDENDO CONJUNTO DE VÁLVULA SOLENOIDE PARA CONTROLE DE VAZÃO (51) Int. Cl.: F16K 31/06; F25B 3/00; F25B 41/04; F25B 49/00; G05D 16/20.

(71) Depositante(es): WHIRLPOOL S.A..

(72) lnventor(es): DIETMAR ERICH BERNHARD LILIE.

(57) Resumo: CONJUNTO DE VÁLVULA SOLENOIDE PARA CONTROLE DE VAZÃO E SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO COMPREENDENDO CONJUNTO DE VÁLVULA SOLENOIDE PARA CONTROLE DE VAZÃO Problema a ser resolvido: Alterar o entreferro do conjunto de válvula solenoide, de modo a definir um trajeto ótimo para o fluxo magnético gerado, provendo um arranjo compacto que viabilize a utilização do conjunto de válvula solenoide em diversas aplicações. Resolução do problema: Para tanto, é provido um conjunto de válvula solenoide para controle de vazão, dito conjunto de válvula solenoide incluindo: um corpo principal e um corpo secundário; uma bobina disposta no interior do corpo principal; pelo menos uma via de entrada e pelo menos uma via de saída; uma sede de válvula fisicamente associada ao corpo principal e ao corpo secundário e pelo menos um elemento móvel disposto no interior da câmara hermética dita sede de válvula compreende uma parede inferior que inclui uma porção de condução magnética e uma porção de barreira magnética hábil de desviar o fluxo magnético que atravessa a parede inferior da sede de válvula 4 na direção do elemento móvel.

1/14 “CONJUNTO DE VÁLVULA SOLENOIDE PARA CONTROLE DE VAZÃO E SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO COMPREENDENDO CONJUNTO DE VÁLVULA SOLENOIDE PARA CONTROLE DE VAZÃO”

Campo da Invenção [001 ]A presente invenção refere-se a um sistema de refrigeração e, principalmente, a um conjunto de válvula de controle de vazão em sistema de refrigeração que seja comandável, de rápida atuação, de baixo consumo elétrico, alta durabilidade e hábil de proporcionar um ganho de eficiência em sistemas de refrigeração.

Fundamentos da Invenção [002]Como é do conhecimento dos técnicos versados no assunto, válvulas comandáveis por solenoide são amplamente conhecidas e possuem uma vasta gama de aplicações possíveis, especialmente em campos relacionados a regulagem de vazão de fluidos, sendo que, frequentemente, sua rápida atuação e controle preciso são relevantes fatores a serem considerados no projeto desses componentes. Exemplos de aplicações desse tipo de válvula são as válvulas de injeção de combustível de motores a combustão interna e compressores de refrigeração e/ou os circuitos de refrigeração propriamente ditos.

[003]De maneira geral, as válvulas comandáveis por solenoide compreendem uma bobina que é formada por um fio enrolado, de modo que, quando uma corrente elétrica atravessa este fio, dita corrente gere uma força de atração ou repulsão, fazendo com que a parte móvel da válvula seja movida em direção de se aproximar ou se afastar de um canal que esteja vedando, provendo, assim, sua abertura e/ou fechamento.

[004]Em válvulas desse tipo, o tempo de resposta de atuação é dado em função de vários fatores, tais como a massa da parte móvel da válvula, a corrente elétrica que atravessa a bobina e, por conseguinte, a potência elétrica dissipada, o projeto do entreferro, entre outros.

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2/14 [005]As válvulas comandáveis por solenoide conhecidas do estado da arte são, basicamente, divididas em dois grupos: as de movimento rotativo e as de movimento linear, sendo majoritariamente bi-estáveis (estáveis em posição aberta e em posição fechada), sendo que ambas dependem de uma sequência de acionamento, fato que as torna lentas e aplicáveis, principalmente, em soluções que realizam um baixo número de ciclos, compreendendo, portanto, baixa confiabilidade para operar em grande número de ciclos.

[006]Diante deste cenário, algumas soluções do estado da técnica já visam o projeto de uma válvula comandável por solenoide que tenha uma rápida atuação, visto que tal fator, a depender da aplicação em questão, pode ser de suma importância.

[007]Cita-se, por exemplo, a solução do documento US4905962, o qual discorre sobre uma válvula solenoide eletromagnética de rápida comutação que inclui um eletroímã compreendendo uma superfície de polo inclinada em um ângulo em direção à placa válvula para definir um vão de ar em um formato de cunha entre estes, de modo que o curso total da válvula seja diminuído, exceto na proximidade do assento da válvula (onde é definido o canal a ser vedado) e, consequentemente, a aceleração dessa válvula seja otimizada no início do sua atuação. Particularmente, notase, ainda, que o fluxo do campo magnético no arranjo proposto por esse documento se dá, aparentemente, por através do invólucro e pelo corpo que define a superfície de polo, cujo formato também se assemelha a uma cunha. Desta maneira, percebese que referido documento, apesar de prover uma válvula de rápida atuação, não se preocupa em prover um caminho ótimo para o fluxo magnético para fins de economia de consumo elétrico.

[008]0utra solução relacionada à rápida atuação de uma válvula solenoide é encontrada no documento US2014225018, o qual, por sua vez, descreve um conjunto de válvula que compreende uma bobina acomodada em um corpo principal, um ele

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3/14 mento móvel configurado para regular a passagem de fluido por um canal, dito elemento móvel sendo fisicamente associado a uma armadura, dita armadura possuindo partes magnéticas e não magnéticas, sendo que a parte magnética da armadura proporciona com que essa seja atraída e/ou repelida quando a bobina é energizada e gera um campo magnético e, ainda, sendo que as partes não magnéticas são providas em quantidade mínima para fixação da armadura junto corpo principal do conjunto de válvula, de modo a não prejudicar o fluxo magnético pela armadura. Referido documento, portanto, demonstra certa preocupação com o caminho a ser percorrido pelo fluxo magnético, de modo que este seja capaz de atrair/repelir o elemento móvel da válvula que provê a vedação de um determinado canal, o que é um dos focos a ser abordado pela presente invenção. No entanto, a solução de US2014225018 ainda pode ser otimizada do ponto de vista do fluxo magnético, bem como do ponto de vista de projeto, visto que não proporciona uma solução compacta, entre outros motivos.

[009]Em paralelo, e fazendo referência aos arranjos e construções de sistemas de refrigeração, especificamente, ressalta-se que diversos arranjos possíveis já são conhecidos do estado da arte. Em um arranjo mais simples, um sistema de refrigeração é composto, sequencialmente, por um compressor que comprime e bombeia um fluido de trabalho (fluido refrigerante) através de um mecanismo de compressão, um condensador que provê a liberação de calor pelo fluido de trabalho, um dispositivo de expansão (tubo capilar, por exemplo) que expande o fluido de trabalho, um evaporador, no qual o fluido de trabalho é vaporizado, retirando calor do ambiente que se deseja refrigerar, bem como por tubulações que conectam fluidamente esses dispositivos e definem um circuito.

[010]Em alguns sistemas de refrigeração, o dispositivo de expansão - ou tubo capilar - é dimensionado para uma capacidade fixa do compressor e para uma condição de melhor performance numa única temperatura ambiente. Com a variação da

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4/14 temperatura ambiente e/ou da carga interna do sistema, esta performance é prejudicada. Em sistemas de refrigeração que utilizam compressores de capacidade variável este problema é ainda mais relevante, visto que o tubo capilar é dimensionado para a máxima capacidade do compressor e quando o mesmo trabalha em baixa capacidade o tubo capilar tem uma vazão maior do que o compressor bombeia, fazendo com que a eficiência do sistema seja reduzida.

[011]De maneira mais específica, e para evitar esse problema, algumas soluções já descrevem o uso de válvulas que controlam o fluxo de fluido refrigerante dentro do sistema de refrigeração. Uma dessas soluções é revelada no documento PI06012981. Referido documento descreve, de maneira conceituai, um sistema e um método de controle de vazão em circuitos de refrigeração que compreendem um compressor hermético fluidamente conectado a um circuito fechado compreendendo condensador, evaporador e um dispositivo de expansão de fluidos, sendo que dito dispositivo de expansão de fluidos possui uma capacidade nominal de expansão e é posicionado entre o evaporador e o condensador e sendo que o circuito fechado também compreende uma capacidade nominal de vazão de circuito. Ainda, referido sistema compreende uma válvula de controle de fluxo que é posicionada entre uma saída do condensador e uma entrada do dispositivo de expansão de fluidos, sendo que a válvula de controle de fluxo é modulada para que o fluido que atravessa o dispositivo de expansão de fluido esteja sempre substancialmente em capacidade nominal de expansão.

[012]Assim sendo, e em vista de todo o acima exposto, apesar das soluções descritas acima se mostrarem funcionais para os objetivos para os quais foram viabilizadas, nota-se que ainda há uma lacuna no estado da técnica no que se refere à provisão de uma válvula de controle de fluxo, comandável por solenoide, que seja confiável, de rápida comutação, baixo consumo energético, alta durabilidade, num arranjo compacto e pouco oneroso, que seja, ainda, capaz de viabilizar o conceito da

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5/14 solução descrita no documento PI06012981.

[013]É com base neste cenário que surge a invenção em questão.

Objetivos da invenção [014]Assim, é o objetivo fundamental da invenção em questão revelar um conjunto de válvula solenoide de controle de vazão que seja confiável, possua alta durabilidade e, principalmente, baixo consumo energético.

[015]É também objetivo da presente invenção prover um conjunto de válvula solenoide compacta e pouco oneroso.

[016]Ainda, é objetivo da presente invenção revelar uma solução que seja capaz de alterar o entreferro do conjunto de válvula solenoide, de modo a definir um trajeto ótimo para o fluxo magnético gerado.

[017]Outro objetivo é descrever uma solução simples e pouco onerosa e de alta durabilidade que seja viável para diversas aplicações, inclusive, em sistemas de refrigeração de alta eficiência.

Sumário da Invenção [018]Os objetivos acima resumidos são integralmente alcançados por meio de um conjunto de válvula solenoide para controle de vazão, dito conjunto de válvula solenoide incluindo: um corpo principal e um corpo secundário, uma bobina disposta no interior do corpo principal, pelo menos uma via de entrada e pelo menos uma via de saída, uma sede de válvula fisicamente associada ao corpo principal e ao corpo secundário, de modo a realizar a interface entre esses, dita sede de válvula, em combinação, pelo menos, com o corpo secundário, definindo uma câmara hermética.

[019]O pelo menos um elemento móvel é disposto no interior da câmara hermética e compreende pelo menos uma porção ferromagnética, de modo a ser atraída ou repelida em função do campo magnético gerado pela bobina, de modo que o elemento móvel seja hábil de movimentação.

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6/14 [020]Dita pelo menos uma via de entrada se comunica com a câmara hermética por pelo menos um orifício de entrada e dito pelo menos um elemento móvel é cooperante com o pelo menos um orifício de entrada de modo a abrí-lo ou fechá-lo.

[021 ]O corpo principal define uma câmara aberta que é longitudinalmente espaçada da câmara hermética.

[022]Particularmente, de acordo com a presente invenção, dita sede de válvula compreende uma parede inferior que inclui uma porção de condução magnética e uma porção de barreira magnética, dita porção de barreira magnética sendo hábil de desviar o fluxo magnético que atravessa a parede inferior da sede de válvula na direção do elemento móvel.

[023] Preferencialmente, a via de entrada é definida em um corpo tubular que é fisicamente associado ao corpo principal e à sede de válvula.

[024] Também de maneira preferencial, a porção de barreira magnética é um anel metálico, confeccionado em material não ferroso e, mais especificamente, em aço inoxidável. Alternativamente, a porção de barreira magnética é um anel de ar.

[025] De acordo com a presente invenção, quando a bobina se encontra desenergizada, o elemento móvel encontra-se afastado do orifício de entrada, de modo a manter a comunicação fluida entre a via de entrada e a câmara hermética.

[026] O elemento móvel inclui uma face inferior que é hábil de vedar o orifício de entrada e uma face superior que é, preferencialmente, associada a pelo menos uma mola de retorno, dita pelo menos uma mola de retorno podendo ser uma mola plana ou um feixe de molas planas.

[027] Dita mola de retorno é assentada contra um batente definido em uma porção de flange do corpo secundário.

[028] O elemento móvel compreende um corpo discoide. Ainda, dito elemento móvel compreende, também, pelo menos um rasgo passante radialmente espaçado da pela menos uma via de entrada.

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7/14 [029] Adicionalmente, a presente invenção também se refere a um sistema de refrigeração compreendendo conjunto de válvula solenoide para controle de vazão, o sistema de refrigeração incluindo pelo menos um compressor, pelo menos um condensador, pelo menos um dispositivo de expansão, pelo menos um evaporador, um circuito fechado que comunica fluidamente e sequencialmente, o pelo menos um compressor, o pelo menos um condensador, o pelo menos um dispositivo de expansão e o pelo menos um evaporador.

[030] Dito pelo menos um dispositivo de expansão compreende uma respectiva capacidade nominal de expansão e é posicionado entre o pelo menos um condensador e o pelo menos um evaporador.

[031] O compressor provê um fluxo de fluido ao longo do circuito fechado, sendo que o circuito fechado compreende uma capacidade nominal de vazão de circuito.

[032] O conjunto de válvula solenoide para controle de vazão é posicionado entre uma saída do pelo menos um condensador e uma entrada do pelo menos um dispositivo de expansão, dito conjunto de válvula solenoide sendo modulado para que o fluido que atravessa o dispositivo de expansão seja equivalente à capacidade nominal de expansão, sendo que o conjunto de válvula solenoide para controle de vazão é definido conforme acima.

Descrição Resumida dos Desenhos [033]A invenção em questão passa a ser pormenorizadamente detalhada com base nas figuras ilustrativas abaixo listadas, as quais:

[034]A figura 1 ilustra uma vista em corte longitudinal de um conjunto de válvula solenoide de acordo com o estado da técnica;

[035]A figura 2 ilustra uma vista em corte longitudinal de um conjunto de válvula solenoide de acordo com a concretização preferencial da presente invenção.

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8/14 [036]A figura 3 ilustra, esquematicamente, um sistema de refrigeração compreendendo um conjunto de válvula solenoide de acordo com a presente invenção.

Descrição Detalhada da Invenção [037]De acordo com os objetivos centrais da invenção em questão, é revelado um conjunto de válvula solenoide 70 para controle de vazão, o qual inclui um corpo principal 10 que define uma câmara aberta 13 e abriga, em seu interior, uma bobina 30, um corpo secundário 20 que é longitudinalmente espaçado do corpo principal 10, bem como uma sede de válvula 40 fisicamente associada ao corpo principal 10 e ao corpo secundário 20, simultaneamente, de modo a realizar a interface entre esses, dita sede de válvula 40, em combinação, pelo menos, com o corpo secundário 20, definindo uma câmara hermética 41 que, obviamente, também se encontrada longitudinalmente espaçada da câmara aberta 13.

[038]A câmara hermética 41 é assim denominada para diferenciá-la da câmara aberta 13 - na qual é alojada a bobina 30 - que é definida pelo corpo principal 10. Câmaras herméticas tais como a do conjunto de válvula solenoide 70 da presente invenção também já são conhecidas de modo que sua funcionalidade não necessita ser detalhadamente descrita. Por sua vez, a câmara aberta 13 é assim denominada, pois não é necessariamente hermética.

[039]Cabe destacar, no entanto, que dita câmara hermética 41 possui importante função de equalização de pressão, conforme será pormenorizadamente detalhado mais à frente.

[040]No interior da referida câmara hermética 41 é disposto pelo menos um elemento móvel 42, preferencialmente em formato discoide, que regula a passagem de fluido de pelo menos uma via de entrada 11 para pelo menos uma via de saída 21 através de sua movimentação. Mais especificamente, dita via de entrada 11 se comunica com a câmara hermética 41 por pelo menos um orifício de entrada 12 e a câmara hermética 41, por sua vez, comunica-se com a via de saída 21 por uma pluralidade

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9/14 de rasgos passantes 43 definidos no elemento móvel 42 e circunferencialmente espaçados entre si.

[041 ]O pelo menos um elemento móvel 42 coopera com o pelo menos um orifício de entrada 12 de modo a abrí-lo ou fechá-lo quando da sua atração ou repulsão, em função do campo magnético gerado pela bobina 30, visto que dito elemento móvel 42 compreende pelo menos uma porção ferromagnética.

[042]Mais especificamente, o elemento móvel 42 inclui uma face inferior 421 e uma face superior 422, sendo que a face inferior 421 é aquela hábil de se assentar contra a sede de válvula 40 de modo a vedar o orifício de entrada 12. Além disso, o curso de referido elemento móvel 42 se dá, portanto, desde uma parede inferior 45 da sede de válvula 40 até uma porção de flange 23 do corpo secundário 20.

[043]De acordo com a concretização preferencial da presente invenção, quando a bobina 30 é energizada, o elemento móvel 42 é atraído e veda o orifício de entrada 12 e quando a bobina 30 se encontra desenergizada, o elemento móvel 42 se desloca por simples diferencial de pressão, ou seja, pela própria força do fluido proveniente da via de entrada 11 e se assenta contra a porção de flange 23 do corpo secundário 20. Nesta situação em que a bobina 30 é desenergizada, o elemento móvel 42 encontra-se afastado do orifício de entrada 12, de modo a manter a comunicação fluida entre a via de entrada 11 e a câmara hermética 41, sendo essa, portanto, sua “única posição estável”.

[044]Técnicos no assunto também vão perceber que, alternativamente, o projeto do conjunto de válvula solenoide 70 poderia ser adaptado para prover a única posição estável do elemento móvel 42 numa condição de fechamento do orifício de entrada 12, quando a bobina 30 se encontrasse desenergizada.

[045]A vantagem de se ter a única posição estável do elemento móvel 42 numa condição de abertura do orifício de entrada 12 é que, numa situação de falha do conjunto de válvula solenoide 70, a passagem de fluido não cessaria e a pressão

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10/14 a montante do elemento móvel 42 não se elevaria demasiadamente, de modo que a integridade do conjunto, apesar da falha, ainda se manteria.

[046]Particularmente, de acordo com a presente invenção, dita sede de válvula 40 compreende uma parede inferior 45 que se assenta contra o corpo principal 10, seja em uma parede lateral 15 deste último ou em algum flange que se estenda a partir desta. A parede inferior 45 da sede de válvula 40 inclui uma porção de condução magnética 451 e uma porção de barreira magnética 452, sendo dita porção de barreira magnética 452 hábil de desviar o fluxo magnético que atravessa a parede inferior 45 da sede de válvula 40 na direção do elemento móvel 42, de modo que dito fluxo magnético atravesse dito elemento móvel 42.

[047]Desta maneira, o entreferro do conjunto de válvula solenoide 70 é alterado, de modo que, para uma mesma corrente elétrica atravessando a bobina 30, ou seja, para um mesmo consumo energético, tem-se um percurso de fluxo magnético “ótimo” e capaz de atrair/repelir o elemento móvel 42 com maior eficiência (intensidade, rapidez) e confiabilidade.

[048]Neste sentido, e a título comparativo, destaca-se que caso a porção de barreira magnética 452 não fosse provida, o fluxo magnético percorrería um trajeto tal como o ilustrado em linhas tracejadas na figura 1. Por outro lado, com a provisão de referida porção da barreira magnética 452 junto à sede de válvula 40, o fluxo magnético percorre um trajeto tal como o ilustrado em linhas tracejadas na figura 2.

[049]Assim, destaca-se que a provisão da porção de barreira magnética 452 se mostra imprescindível para o conjunto de válvula solenoide 70 de acordo com o arranjo descrito, visto que o elemento móvel 42 se encontra longitudinalmente espaçado - e substancialmente distante - do corpo principal e da bobina 30.

[050]De acordo com a concretização preferencial da presente invenção, o corpo principal 10 possui um formato de copo, com um primeiro furo 100 em sua extremidade inferior que recebe um corpo tubular 50, o qual define a via de entrada 11.

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11/14 [051 ]Ainda de maneira preferencial, a sede de válvula 40 também possui formato análogo a um copo, compreendendo um segundo furo 400 em sua parede inferior 45 de modo a receber a extremidade superior 51 do corpo tubular 50.

[052]Também de maneira preferencial, o corpo secundário 20 compreende um formato tubular incluindo as porções de flange 23 em sua extremidade inferior de modo a se acoplar à sede de válvula 40 e, também, para definir o fim de curso do elemento móvel 42.

[053]Assim, como se pode perceber pela figura 2, de acordo com a concretização preferencial da presente invenção, o corpo principal 10, o corpo tubular 50, a sede de válvula 40 e o corpo secundário 20 são axialmente alinhados entre si.

[054]Preferencialmente, a porção de barreira magnética 452 definida na sede de válvula 40 é um anel metálico, confeccionado em material não ferroso. Alternativamente, pode ser um anel de ar. Outra possibilidade, em vez de um anel, seria possível a provisão de segmentos arqueados circunferencialmente espaçados entre si. No caso da escolha pelo material metálico, uma boa opção é a utilização de aço inoxidável devido a sua baixa permeabilidade magnética, baixo custo e facilidade de trabalho (ductilidade, por exemplo).

[055]Ademais, e também no caso da porção de barreira magnética 452 ser um anel metálico, é previsto que dito anel metálico tenha espessura substancialmente equivalente à da parede inferior 45 de modo que seja disposto junto a esta de tal maneira que proporcione uma extensão da mesma, na região do segundo furo 400.

[056]Assim, diante das características preferenciais acima descritas da presente invenção, tem-se que a câmara hermética 41 acaba por ser definida pela sede de válvula 40, incluindo sua porção de condução magnética 451 e sua porção de barreira magnética 452, pelo corpo secundário 20, bem como pela extremidade superior 51 do corpo tubular 50.

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12/14 [057]Preferencialmente, a face superior 422 do elemento móvel 42 é associada a pelo menos uma mola de retomo 60, do tipo mola plana ou feixe de molas planas. Dita mola de retomo 60 é, de maneira preferencial, assentada contra à porção de flange 23 do corpo secundário 20, junto à câmara hermética 41.

[058]Obviamente, no caso da mola de retomo 60 ser uma mola plana ou feixe de molas planas associadas à face superior 422 do elemento móvel, dita mola de retomo 60 deve apresentar orifícios passantes (não ilustrados) cooperantes, ou seja, alinhados com os rasgos passantes 43 do elemento móvel 42, para garantir a comunicação fluida entre câmara hermética 41 e a via de saída 21.

[059]Desta forma, ou seja, com a porção da barreira magnética 452 definindo parte da própria parede inferior 45 da sede de válvula 40, a mola de retomo 60 sendo do tipo plana ou feixe de molas planas e sua disposição se dando junto à câmara hermética 41 - e não sendo uma mola helicoidal disposta no interior da câmara aberta 13 definida pelo corpo principal 10 -, a presente invenção, além de atingir os objetivos aos quais se propõe, relacionados a confiabilidade, rapidez de atuação e baixo consumo energético, por exemplo, ainda provê um arranjo compacto, hábil de ser utilizado em diversas aplicações, inclusive, no interior de compressores de refrigeração.

[060]Assim, nota-se que tampouco o elemento móvel 42, tampouco a porção de barreira magnética 452, tampouco a mola de retomo 60 são dispostas na região que circunda ou é circundada pela bobina 30 ou pelo corpo principal 10 que aloja dita bobina 30. Em outras palavras, tanto o elemento móvel 42, a porção de barreira magnética 452 quanto a mola de retomo 60 são dispostos de maneira longitudinalmente espaçadas do corpo principal 10 e da bobina 30.

[061]Cabe destacar, ainda, que, de maneira preferencial, ditos rasgos passantes 43 definidos no elemento móvel 42 são radialmente espaçados da pelo menos uma via de entrada 11.

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13/14 [062]Ditos rasgos passantes 43, conforme já mencionado, proveem a comunicação fluida entra a câmara hermética 41 e a via de saída 21, de modo que, além de se mostrarem funcionais durante a operação normal no conjunto de válvula solenoide 70, ainda se mostram funcionais para equalização de pressão, quando esta se eleva demais e indevidamente na via de saída 21 em relação à via de entrada 11.

[063]Ou seja, caso a pressão a jusante do elemento móvel 42 seja maior do que a pressão a montante do elemento móvel 42, dito elemento móvel 42 poderia ser forçado ase manter fechado, vencendo, inclusive, a força de retorno provida pela mola de retorno 60, fato que não é desejado, conforme supracitado. Assim, ditos rasgos passantes 43 permitem o refluxo de fluido da via de saída 21 para a câmara hermética 41, porém, visto que são desalinhados - ou radialmente espaçados - da via de entrada 11, não prejudicam consideravelmente o fluxo de fluido proveniente desta.

[064]Portanto, de acordo com as características ora reveladas, o conjunto de válvula solenoide 70 para controle de vazão da presente invenção é apropriada para diversas aplicações, inclusive em compressores de refrigeração que demandem a rápida comutação da válvula e elevado número de ciclos de comutação.

[065]Adicionalmente, o conjunto de válvula solenoide 70 ora proposto é, também, apropriada para controle de fluxo em um sistema de refrigeração de alta eficiência tal como aquele descrito no documento PI06012981.

[066]Ou seja, é previsto, também, que um sistema de refrigeração que compreenda um compressor 71 (preferencialmente do tipo velocidade variável e/ou de múltipla sucção), um condensador 72, um dispositivo de expansão 73, um evaporador 74, um circuito fechado 75 que comunique fluidamente e sequencialmente, o compressor 71, o condensador 72, o dispositivo de expansão 73 e o evaporador 74, dito dispositivo de expansão 73 sendo posicionado entre o evaporador 74 e o condensador 72, possa também compreender um conjunto de válvula solenoide 70 para controle de vazão, tal como o descrito, disposto entre uma saída do condensador 72 e uma

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14/14 entrada do dispositivo de expansão 73.

[067]Assim, e visto que o dispositivo de expansão 73 compreende uma respectiva capacidade nominal de expansão e que o compressor 71 provê um fluxo de fluido ao longo do circuito fechado 75 compreendendo uma capacidade nominal de vazão de circuito, dito conjunto de válvula solenoide 70 pode ser modulado para que o fluido que atravessa o dispositivo de expansão 73 seja equivalente à capacidade nominal de expansão. Portanto, mesmo quando o compressor 71 estiver funcionando em baixa capacidade (baixa velocidade), a eficiência do dispositivo de expansão 73 ainda pode ser mantida e, consequentemente, a eficiência do sistema de refrigeração como um todo.

[068]É importante ressaltar que a descrição acima tem como único objetivo descrever de forma exemplificativa a concretização particular da invenção em questão. Portanto, torna-se claro que modificações, variações e combinações construtivas dos elementos que exercem a mesma função substancialmente da mesma forma para alcançar os mesmos resultados, continuam dentro do escopo de proteção delimitado pelas reivindicações anexas.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Conjunto de válvula solenoide para controle de vazão, dito conjunto de válvula solenoide (70) incluindo:

um corpo principal (10) e um corpo secundário (20);

uma bobina (30) disposta no interior do corpo principal (10);

pelo menos uma via de entrada (11) e pelo menos uma via de saída (21);

uma sede de válvula (40) fisicamente associada ao corpo principal (10) e ao corpo secundário (20), de modo a realizar a interface entre esses, dita sede de válvula (40) , em combinação, pelo menos, com o corpo secundário (20), definindo uma câmara hermética (41);

pelo menos um elemento móvel (42) disposto no interior da câmara hermética (41) ;

dito pelo menos um elemento móvel (42) compreendendo pelo menos uma porção ferromagnética, de modo a ser atraída ou repelida em função do campo magnético gerado pela bobina (30), de modo que o elemento móvel (42) seja hábil de movimentação;

dita pelo menos uma via de entrada (11) se comunicando com a câmara hermética (41) por pelo menos um orifício de entrada (12);

dito pelo menos um elemento móvel (42) sendo cooperante com o pelo menos um orifício de entrada (12) de modo a abrí-lo ou fechá-lo;

dito conjunto de válvula solenoide CARACTERIZADO pelo fato de que:

dita sede de válvula (40) compreende uma parede inferior (45) que inclui uma porção de condução magnética (451) e uma porção de barreira magnética (452);

dita porção de barreira magnética sendo hábil de desviar o fluxo magnético que atravessa a parede inferior (45) da sede de válvula (40) na direção do elemento móvel (42).
2. Conjunto de válvula solenoide para controle de vazão, de acordo com a

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2/4 reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo principal (10) define uma câmara aberta (13).
3. Conjunto de válvula solenoide para controle de vazão, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a câmara hermética (41) é longitudinalmente espaçada da câmara aberta (13) definida pelo corpo principal (10).
4. Conjunto de válvula solenoide para controle de vazão, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a via de entrada (11) é definida em um corpo tubular (50) que é fisicamente associado ao corpo principal (10) e à sede de válvula (40).
5. Conjunto de válvula solenoide para controle de vazão, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a porção de barreira magnética (452) é um anel metálico, confeccionado em material não ferroso.
6. Conjunto de válvula solenoide para controle de vazão, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a porção de barreira magnética (452) é um anel de ar.
7. Conjunto de válvula solenoide para controle de vazão, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o anel metálico é confeccionado em aço inoxidável.
8. Conjunto de válvula solenoide para controle de vazão, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que, quando a bobina (30) se encontra desenergizada, o elemento móvel (42) encontra-se afastado do orifício de entrada (12), de modo a manter a comunicação fluida entre a via de entrada (11) e a câmara hermética (41).
9. Conjunto de válvula solenoide para controle de vazão, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento móvel (42) inclui uma face inferior (421) que é hábil de vedar o orifício de entrada (12) e uma face superior (422) que é associada a pelo menos uma mola de retorno (60).

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10. Conjunto de válvula solenoide para controle de vazão, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a pelo menos uma mola de retorno (60) é uma mola plana ou um feixe de molas planas.
11. Conjunto de válvula solenoide para controle de vazão, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a mola de retorno (60) é assentada contra uma porção de flange (23) do corpo secundário (20).
12. Conjunto de válvula solenoide para controle de vazão, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento móvel (42) compreende um corpo discoide.
13. Conjunto de válvula solenoide para controle de vazão, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento móvel (42) compreende pelo menos um rasgo passante (43) radialmente espaçado da pela menos uma via de entrada (11).
14. Sistema de refrigeração compreendendo conjunto de válvula solenoide (70) para controle de vazão, o sistema de refrigeração incluindo:

pelo menos um compressor (71);

pelo menos um condensador (72);

pelo menos um dispositivo de expansão (73);

pelo menos um evaporador (74);

um circuito fechado (75) que comunica fluidamente e sequencialmente, o pelo menos um compressor (71), o pelo menos um condensador (72), o pelo menos um dispositivo de expansão (73) e o pelo menos um evaporador (74);

o pelo menos um dispositivo de expansão (73) compreendendo uma respectiva capacidade nominal de expansão e sendo posicionado entre o pelo menos um condensador (72) e o pelo menos um evaporador (74);

o compressor (71) provendo um fluxo de fluido ao longo do circuito fechado

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4/4 (75), sendo que o circuito fechado (75) compreende uma capacidade nominal de vazão de circuito;

o conjunto de válvula solenoide (70) para controle de vazão sendo posicionado entre uma saída do pelo menos um condensador (72) e uma entrada do pelo menos um dispositivo de expansão (73);

o conjunto de válvula solenoide (70) para controle de vazão sendo modulado para que o fluido que atravessa o dispositivo de expansão (73) seja equivalente à capacidade nominal de expansão;

dito sistema de refrigeração sendo CARACTERIZADO pelo fato de que o conjunto de válvula solenoide (70) para controle de vazão é definido conforme reivindicações 1 a 13.

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