BR102017010528A2

BR102017010528A2 - sistema modular para aquecimento de água

Info

Publication number: BR102017010528A2
Application number: BR102017010528-8A
Authority: BR
Inventors: Fernando Rocha Bastos Conceição
Original assignee: Industrias Mecânicas Rochfer Ltda.
Priority date: 2017-05-19
Filing date: 2017-05-19
Publication date: 2018-12-04
Also published as: BR102017010528B1

Abstract

sistema modular para aquecimento de água. a presente patente de invenção, sistema modular para aquecimento de água, (1), corresponde a sistema que utiliza aquecedores desenvolvidos em módulos, tipo radiadores, acopláveis entre si de modo a serem utilizados em conjuntos com quantidades variáveis de módulos, fabricados, preferencialmente, em material metálico fundido, sendo formado por conectores tais como conector curto (2), conector longo (3), conector angular (4) e conector lateral (5), moldando-se ao seu local de instalação e podendo-se expandir na vertical e na horizontal, otimizando assim a absorção de energia térmica, caracterizado porque a inserção de energia térmica é realizada nas paredes de cada conector (2), (3), (4) e (5), e nas uniões (6) do mesmo, que por sua vez realizara a troca térmica com o fluido, causando agitação nas partículas e consequentemente aumento de temperatura, reduzindo sua densidade e realizando a movimentação da água até uma determinada altura, destacando-se que a conformação do sistema permite a conexão a uma caixa de água (9) ou uma caixa de água (9) e um reservatório de água quente (8) através de rede de distribuição de água, quente (7/a) e fria (7/b), permitindo armazenar e distribuir a água conforme projeto.

Description

(54) Título: SISTEMA MODULAR PARA AQUECIMENTO DE ÁGUA (51) Int. Cl.: F24C 13/00.

(71) Depositante(es): INDUSTRIAS MECÂNICAS ROCHFER LTDA..

(72) lnventor(es): FERNANDO ROCHA BASTOS CONCEIÇÃO.

(57) Resumo: SISTEMA MODULAR PARA AQUECIMENTO DE ÁGUA. A presente Patente de Invenção, Sistema Modular Para Aquecimento de Água, (1), corresponde a sistema que utiliza aquecedores desenvolvidos em módulos, tipo radiadores, acopláveis entre si de modo a serem utilizados em conjuntos com quantidades variáveis de módulos, fabricados, preferencialmente, em material metálico fundido, sendo formado por conectores tais como conector curto (2), conector longo (3), conector angular (4) e conector lateral (5), moldando-se ao seu local de instalação e podendo-se expandir na vertical e na horizontal, otimizando assim a absorção de energia térmica, caracterizado porque a inserção de energia térmica é realizada nas paredes de cada conector (2), (3), (4) e (5), e nas uniões (6) do mesmo, que por sua vez realizara a troca térmica com o fluido, causando agitação nas partículas e consequentemente aumento de temperatura, reduzindo sua densidade e realizando a movimentação da água até uma determinada altura, destacando-se que a conformação do sistema permite a conexão a uma caixa de água (9) ou uma caixa de água (9) e um reservatório de água quente (8) através de rede de distribuição de água, quente (7/A) e fria (7/B), permitindo armazenar e distribuir a água conforme projeto.

FIG.5

1/9 “SISTEMA MODULAR PARA AQUECIMENTO

DE ÁGUA”.

1. - INTRODUÇÃO

001 O presente relatório descritivo de Patente de Invenção diz respeito a Sistema Modular Para Aquecimento de Água, de agora em diante denominado de Aquecedor Modular, o qual corresponde a sistema que utiliza radiadores desenvolvidos em módulos, acopláveis entre si de modo a serem utilizados em conjuntos com quantidades variáveis de módulos.

002 O Aquecedor Modular, quando montado e em operação, visa transferir calor de um meio para o outro sem contato direto entre o fluido e a fonte de calor, ou seja, o Sistema Modular tem como objetivo captar energia térmica da queima de biomassa e transferir essa energia a água

003 Os radiadores e por consequência os módulos são fabricados, preferencialmente, em material metálico fundido, possuem dimensões adequadas e calculadas pelo autor da presente patente, bem como do aproveitamento de redes de distribuição da água quente obtida dos módulos instalados nesses locais, destacando-se que as redes de distribuição não fazem parte do escopo desta Patente.

004 Desta forma, o Aquecedor Modular é caracterizado por ser constituído por conectores diversos tais como conector curto, conector longo, conector angular e conector lateral, os que, após determinação da quantidade de radiadores e módulos, serão interligados à rede de distribuição de água quente e reservatório de armazenamento.

2. - CAMPO DE APLICAÇÃO

005 O campo de aplicação deste Aquecedor Modular refere-se à área de equipamentos e dispositivos destinados ao aquecimento de água e respectivo transporte pela rede disponibilizada para esse fim.

3. - FINALIDADE

006 A finalidade deste Aquecedor Modular é

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2/9 absorver e transferir o calor de um meio para o outro sem contato direto entre o fluido e a fonte de calor, aproveitando a energia térmica não utilizada em lareiras, churrasqueiras, fogões a lenha, fomos a lenha e outras instalações que utilizem biomassa como combustível, permitindo seu uso em instalações do tipo residencial, comercial, industrial, inclusive em residenciais.

4.- ESTADO DA TÉCNICA

007 Conforme é de conhecimento geral entre técnicos da área, atualmente não existe nenhum sistema ou dispositivo que capte a energia térmica da biomassa proveniente de lareiras, churrasqueiras, fogões a lenha, fomos a lenha e a transfira para a água, bem como a transporte, através de rede específica a locais previamente determinados conforme projeto ou instalação, destacando novamente que a referida rede não faz parte do escopo desta Patente.

008 Atualmente existem outros sistemas semelhantes para aquecimento de água,, no entanto sem a modularidade e a confecção em material fundido, o que proporciona maior eficiência e inércia térmica do produto.

009 O que existe hoje são radiadores alimentados por rede de distribuição de água quente, a qual é aquecida em caldeiras, elétricas ou a gás, destacando-se que este sistema, é amplamente conhecido e está perfeitamente contemplado no Estado da Técnica, bem como é importante ressaltar que o consumo de gás ou eletricidade deste sistema é altíssimo.

010 Visando a colocação no mercado de um Aquecedor Modular dotado com características próprias de desenvolvimento, foi realizada uma pesquisa de anterioridades junto ao Banco de Dados do INPI, e nela foram encontrados os seguintes documentos:

- MU 8201862-6 depositado em 09/08/2002 sob o titulo DISPOSIÇÃO EM AQUECEDOR DE ÁGUA PARA PISCINA E RESIDÊNCIA. O presente modelo de utilidade refere-se a uma nova disposição construtiva introduzida em aquecedor de água para piscina, banheira, chuveiro e

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3/9 torneiras, quer sejam de lavatório ou cozinha, que opera com depósito de água aquecida. O aquecedor de água proposto compreende uma carcaça (1) dotada de um compartimento inferior (2) para depósito de lenha com uma porta frontal (8), uma fornalha (3) posicionada intermediariamente com um plenum (4) superior que coleta os gases de combustão e um chaminé (6) para retirada dos gases de combustão do plenum (4), sendo a fornalha (3), o plenum (4) e o chaminé (6) envolvidos por um reservatório de água (5) em forma de camisa; possuindo o chaminé (6) uma válvula tipo borboleta (7) para controle da vazão desses gases comandada por uma alavanca (13) frontal; sendo a fornalha (3) com grelha fixa (9), porta frontal (10) e uma gaveta inferior de cinzeiro (11) e possuindo o reservatório de água (5) possui um termômetro (12) para verificação da temperatura da água e tendo uma tubulação de alimentação (14) de água fira, aspirada por uma bomba (15) acionada por um motor elétrico (16), que eleva a água por um tubo de entrada (17) no fundo do reservatório (5) que após aquecida sai pela tubulação superior (18) para a rede. Opcionalmente, o aquecedor possui um filtro (19) na tubulação de alimentação (14) de água fria. O aquecedor apresenta, opcionalmente, um reservatório (20) secundário e independente de aquecimento de água, posicionado acima do reservatório primário (5), também do tipo camisa que envolve a chaminé (6) por todos os lados, sendo dotado de um tubo de entrada de água fria (21) e um de saída da água quente (22). O plenum (4'), opcionalmente, é formado por tubos verticais (41) que se comunicam inferiormente com a fornalha (3), sendo que no topo dos tubos (41) há uma câmara superior (42) que recebe os gases da combustão, de onde seguem, então, pela chaminé (6) para o exterior.

- MU 8101515-1 depositado em 10/07/2001 sob o titulo AQUECEDOR DE ÁGUA. Constitui-se de uma um Modelo de Utilidade para um Aquecedor de Água que é aquecido à carvão, lenha ou gás de cozinha, .que é compreendido por um reservatório de água formado por um cilindro de ferro galvanizado(l), fechado por tampas de ferro galvanizado circular inferior(2) e superior(3), chapa de ferro para reforço(4), e uma mesa de suporte para o

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4/9 cilindro (1), e o local onde deve ser feito o .aquecimento através de carvão,lenha ou gás de cozinha(5) que se localiza na parte inferior da mesa de suporte(6), canos de ferro galvanizado para conexões(7) e (8), registro de d'água(9), cano de ferro para chegada de água da caixa d'água(10), cilindro de ferro galvanizado para auxiliar o aquecimento e escoamento da fumaça(13), conexão de ferro galvanizado T(ll), cano de ferro galvanizado para saída de água até o local a ser utilizada (12) e cano de ferro galvanizado de retomo para a caixa d'água (14) que evita a pressão no cilindro(l).

PI 0405121-1 depositado em 15/10/2004 sob o titulo AQUECEDOR ALTERNATIVO PARA ÁGUA. O aquecedor alternativo para aquecimento de água que com três elementos, conjuga a função de aquecer, coletar e armazenar a água aquecida através do fogão a gás, proporcionando assim, uma grande economia no consumo de energia elétrica, vez que é totalmente dispensável o uso da mesma. O dito aquecedor alternativo para água é constituído de (1) chapa aquecedora alternativa, que tem a função de fazer todo processo de aquecimento da água, (4) as trempes ocas juntamente com as canículas e os queimadores fazem o processo de aquecimento da água que entra através da tubulação interna da chapa aquecedora alternativa, (13) reservatório térmico alternativo que coleta e armazena a água aquecida mantendo-a na mesma temperatura, (18) mine reservatório onde a água fria e a água quente irá se temperar e assim chegar até o chuveiro.

PI 0103611-4 depositado em 20/07/2001 sob o título AQUECEDOR DE ÁGUA COM ENERGIA TÉRMICA DISPERSA. A presente invenção que conjuga as funções de contenção de energia térmica para maior absorção e aproveitamento com o custo 0 (zero) no final. O dito aquecedor é constituído por caixa retentora tubular com isolante térmico e serpentina interna de cobre acoplado em um cachimbo com chama a gás.

PI 0104597-0 depositado em 20/08/2001 sob o título AQUECEDOR ALTERNATIVO PARA ÁGUA. O objeto da presente patente consiste em um aquecedor de água que tem como fonte de calor a combustão de

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5/9 álcool ou gás, proporcionando menor consumo de energia elétrica. O dito aquecedor é constituído por uma câmara formada pela junção de dois recipientes em aço inox (1), (2) uma serpentina interna (3), uma tubulação para entrada de água (4) e outra (4) para saída de água, já aquecida. Abaixo da câmara possui um reservatório para o combustível (6); este é fixado por suporte (7) no corpo aquecedor. Após a ativação do sistema de combustão e intervalo de aproximadamente um minuto o aquecimento estará no nível ideal para sua utilização.

011 Da análise comparativa entre os documentos encontrados e o Aquecedor Modular ora em tela, constata-se que este último possui características próprias de desenvolvimento, sendo um dispositivo totalmente diferente, motivo pelo qual consideramos que não há impedimentos de ordem técnica nem legal para a concessão do privilégio solicitado.

5.-DIFERENCIAL TÉCNICO

012 Visando oferecer alternativas técnicas ao mercado consumidor, o Aquecedor Modular ora em questão, apresenta os seguintes diferenciais técnicos:

- O produto destaca—se por fornecer água quente como alternativa econômica à energia elétrica (essa de alto custo) para aplicações em diversos segmentos, tais como: domestico, comercial e industrial, ou onde há necessidade do emprego de água quente, bem como o Aquecedor Modular também tem a característica de aquecer o ambiente em que esta instalado.

- Sistema modular composto por módulos de aquecimento, o qual pode ser montado em vários tamanhos permitindo a utilização em diversos tipos de fornalhas como fogões à lenha, lareiras, churrasqueiras, fomos de pizzas e/ou fornalhas construídas especificamente para uso do Aquecedor Modular.

- O sistema modular pode ser aplicado em ambientes domésticos, rurais, frigoríficos, laticínios, restaurantes e outros onde se necessita água quente para higienização de ambientes, banhos, pisos, lavar louças e

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6/9 utensílios;

- Economia de energia elétrica;

- Diferencia-se por possuir um sistema diferente de serpentinas, pois as câmaras de circulação ficam embutidas no próprio modulo de aquecimento.

- Sistema formado por conectores diversos, curto, longo, angular e lateral, interligados a uma rede de distribuição de água quente e reservatório de armazenamento.

- Disponibilização de conector curto, conector longo, conector angular, conector lateral e uniões.

- Disponibilização de sistema com capacidade operacional variável e dimensionada conforme projeto.

- Visa o aproveitamento de energia térmica não utilizada em lareiras, churrasqueiras, fomos a lenha, fogões a lenha e outras aplicações que utilizam biomassa como combustível.

- Permite transferir calor de um meio para o outro sem contato direto entre o fluido e a fonte de calor.

- Permite aquecer água por meio do calor incidente em suas laterais e uniões através dos fenômenos de condução, convecção e irradiação térmica.

- Disponibilização de radiadores providos com câmaras de circulação embutidas no próprio dispositivo.

6.- DESCRIÇÃO DOS FIGURAS

013 Para obter uma total e completa visualização de como é constituído o Aquecedor Modular ora em questão, acompanham os desenhos ilustrativos anexos, aos quais se faz referências conforme segue:

Figura 1: Corresponde à vista em perspectiva da montagem simples do Aquecedor Modular com utilização de Módulo Curto.

Figura 2: Ilustra vista em perspectiva da montagem simples do Aquecedor Modular com utilização de Módulo Longo.

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Figura 3: Mostra vista em perspectiva da montagem simples do Aquecedor Modular com utilização de Módulo Angular.

Figura 4: Ilustra vista esquemática do Aquecedor Modular de módulos curtos em fase de expansão vertical.

Figura 5: Refere-se a vista esquemática do Aquecedor Modular de módulos longos em fase expansão vertical.

Figura 6: Corresponde a vista em perspectiva do Aquecedor Modular com módulos angulares em fase de expansão vertical.

Figura 7-A: Ilustra vista em perspectiva do Aquecedor Modular de módulos curtos em fase de expansão horizontal.

Figura 7-B: Representa vista em perspectiva do Aquecedor Modular de módulos longos em fase de expansão horizontal.

Figura 8: Mostra vista em corte de um forno a lenha onde pode-se apreciar a instalação de um Aquecedor Modular com a respectiva saída lateral para a rede de água quente.

Figura 9: Ilustra vista esquemática de uma instalação Completa do sistema, Aquecedor Modular, aquecendo água a partir da instalação realizada, como exemplo, numa churrasqueira.

Figura 10: Corresponde a vista esquemática de uma instalação completa do sistema, Aquecedor Modular, aquecendo água a partir da instalação realizada, como exemplo, numa churrasqueira e com armazenamento num reservatório específico.

7.- DESCRIÇÃO DO MODELO

014 Conforme se infere dos desenhos que acompanham e fazem parte integrante deste relatório, o Aquecedor Modular (1), tem como finalidade absorver e transferir o calor de um meio para o outro sem contato direto entre o fluido e a fonte de calor, aproveitando a energia térmica não utilizada em lareiras, churrasqueiras, fogões a lenha, fomos a lenha e outras instalações que utilizem biomassa como combustível e correspondem a radiadores fabricados, preferencialmente, em material metálico fundido, possuem

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8/9 dimensões pré-estabelecidas para configuração de módulos, conforme local da instalação e cuja quantidade será calculada conforme parâmetros já conhecidos dos locais onde serão instalados, destacando-se o aproveitamento das redes de distribuição da água, fria/quente, dispostas nesses locais.

015 O Aquecedor Modular (1) é caracterizado por ser um sistema que utiliza radiadores acopláveis entre si de modo a formar conjuntos ou módulos com quantidades variáveis de radiadores, ressaltando que para alcançar os objetivos previstos, o Aquecedor Modular (1) é formado por conectores, sendo conector curto (2), conector longo (3), conector angular (4) e conector lateral (5), podendo abranger configurações com maiores ou menores capacidades, moldando-se ao seu local de instalação, podendo expandir na vertical e na horizontal, otimizando assim a absorção de energia térmica, bem como aproveitar à rede de distribuição (7) de água quente e/ou reservatório de armazenamento (8) e /ou caixa de água (9) existentes no local.

016 O principio de funcionamento do Aquecedor Modular (1) corresponde a inserção de energia térmica nas paredes de cada conector (2), (3), (4) e (5), e nas uniões (6) do mesmo, que por sua vez realizara a troca térmica com o fluido, causando agitação nas partículas e consequentemente aumento de temperatura, reduzindo sua densidade e realizando a movimentação da água até uma determinada altura. Por ser confeccionado em material metálico fundido e possuir uma massa significativa, o sistema possui um inércia térmica alta que reduz a oscilação de temperatura na saída de água.

017 Como forma de explicar a conformação do sistema, os módulos podem ser instalados dentro de um forno a lenha ou dentro de uma churrasqueira, dentre vários tipos de instalações, e estar ligado a uma caixa de água (9) ou uma caixa de água (9) e um reservatório de água quente (8) através de rede de distribuição de água, quente (7/A) e fria (7/B), permitindo armazenar e distribuir a água conforme projeto.

018 Esta flexibilidade reflete sua multi aplicação,

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Atendendo as necessidades menores como o uso residencial e até mesmo necessidades maiores como o uso comercial/ industrial.

8.- CONCLUSÃO

019 Verifica-se por tudo aquilo que foi descrito e ilustrado que trata-se de Sistema Modular Para Aquecimento de Água, (1), o qual se enquadra perfeitamente dentro das normas que regem a Patente de Invenção, devendo preencher importante lacuna existente no mercado, merecendo pelo que foi exposto e como consequência, o privilégio solicitado.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

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1) “SISTEMA MODULAR PARA AQUECIMENTO DE ÁGUA”, (1), corresponde a sistema que utiliza aquecedores desenvolvidos em módulos, tipo radiadores, acopláveis entre si de modo a serem utilizados em conjuntos com quantidades variáveis de módulos, sendo formado por conectores tais como, conector curto (2), conector longo (3), conector angular (4) e conector lateral (5), moldando-se ao seu local de instalação e podendo-se expandir na vertical e na horizontal, otimizando assim a absorção de energia térmica, o qual é caracterizado por ser a inserção de energia térmica realizada nas paredes de cada conector (2), (3), (4) e (5), e nas uniões (6) do mesmo, que por sua vez realizara a troca térmica com o fluido, causando agitação nas partículas e consequentemente aumento de temperatura, reduzindo sua densidade e realizando a movimentação da água até uma determinada altura.

2) “SISTEMA MODULAR PARA AQUECIMENTO DE ÁGUA”, (1), conforme a reivindicação de número um caracterizado porque a conformação do sistema permite a conexão a uma caixa de água (9) ou uma caixa de água (9) e um reservatório de água quente (8) através de rede de distribuição de água, quente (7/A) e fria (7/B).

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REIVINDICAÇÕES

2) “SISTEMA MODULAR PARA AQUECIMENTO DE ÁGUA”, (1), conforme a reivindicação de número um, é caracterizado por ser a conformação do sistema conectado a uma caixa de água (9) ou uma caixa de água (9) e um reservatório de água quente (8) através de rede de distribuição de água, quente (7/A) e fria (7/B).

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