BR102018074735B1

BR102018074735B1 - Estrutura de montagem de arranjo elétrico na região externa da carcaça hermética de compressor

Info

Publication number: BR102018074735B1
Application number: BR102018074735-5A
Authority: BR
Inventors: Vagner Roberto Malon; Marcelo Alessandro Santos; Rafael Burg Rech
Original assignee: Embraco Indústria De Compressores E Soluções Em Refrigeração Ltda
Priority date: 2018-11-29
Filing date: 2018-11-29
Publication date: 2022-06-07
Also published as: JP2020084986A; EP3660315B1; BR102018074735A2; ES2898299T3; EP3660315A1; CN111237170A; US20200173440A1; JP7458175B2; US11428227B2; CN111237170B

Abstract

É revelada uma estrutura de montagem de arranjo elétrico na região externa da carcaça hermética de compressor sendo a qual a caixa isolante, hábil de alojar, em seu interior, pelo menos um arranjo elétrico necessário ao funcionamento do compressor, é acoplada à região externa da carcaça hermética do compressor por meio de movimentação angular entre a referida caixa isolante e um elemento de dobradiça fixo à carcaça hermética do compressor.

Description

Campo da Invenção

[0001] A presente invenção se refere a uma estrutura de montagem de um arranjo elétrico, preferencialmente um inversor de frequência, na região externa da carcaça hermética de um compressor de refrigeração. De acordo com a invenção em questão, a referida estrutura de montagem tem por objetivo geral permitir uma montagem rápida, simplificada e segura do arranjo elétrico na região externa da carcaça hermética do compressor.

Fundamentos da Invenção

[0002] Como é do conhecimento dos técnicos versados no assunto, compressores herméticos, especialmente aqueles utilizados em sistemas de refrigeração, compreendem uma carcaça hermética dentro da qual é enclausurado pelo menos um mecanismo de compressão, o qual inclui, dentre outros componentes, pelo menos um motor elétrico. Neste sentido, é prevista uma interface elétrica entre a região interna e a região externa da carcaça hermética do compressor, a qual normalmente tem por função energizar o motor elétrico.

[0003] Em alguns casos particulares, a energização do motor elétrico é realizada por meio de um arranjo elétrico, o qual pode incluir um circuito de proteção elétrica, um circuito de partida, ou ainda, um circuito inversor de frequência. Nestes casos, é comum que este arranjo elétrico seja acoplado à região externa da carcaça do compressor, em proximidade à interface elétrica entre a região interna e a região externa da carcaça hermética do compressor.

[0004] Em linhas gerais, as soluções pertencentes ao atual estado da técnica utilizam um acoplamento mecânico.

[0005] Neste cenário, o arranjo elétrico é enclausurado em uma caixa isolante, sendo que apenas seus terminais elétricos ficam expostos. Assim, os terminais elétricos do arranjo elétrico são conectados à interface elétrica entre a região interna e a região externa da carcaça hermética do compressor por meio de um movimento de translação. Isto significa que este tipo de solução (que possibilita uma conexão elétrica de terminais elétricos por meio de movimento de translação) é passível de falhas de alinhamento entre os terminais a serem conectados, afinal, os terminais elétricos do arranjo elétrico ficam em uma posição de difícil visualização em função da caixa isolante que protege o referido arranjo elétrico. Deste modo, se realizada manualmente, o acoplamento entre os terminais elétricos do arranjo elétrico e a interface elétrica entre a região interna e a região externa da carcaça hermética do compressor costuma demandar repetidas tentativas. Em adição, este tipo de solução ainda requer a utilização de parafusos para fixar a caixa isolante à região externa da carcaça hermética do compressor, o que dificulta ainda mais a montagem da caixa isolante.

[0006] Exemplificação deste tipo de solução podem ser verificadas nos documentos patentários WO2016167409, WO201235767, WO2014136571 e WO2010101397, os quais possuem, todos, características e problemas análogos às características e problemas anteriormente citados.

[0007] Em adição ao conteúdo já descrito, observa-se ainda que, via de regra, as caixas isolantes (que possibilitam o enclausuramento dos arranjos elétricos, normalmente inversores de frequência) pertencentes ao atual estado da técnica compreendem diversos recessos estruturais, os quais acabam por não isolar completamente os arranjos elétricos e, além disso, acabam por permitir a entrada de insetos e umidade, o que pode acelerar a degradação dos arranjos elétricos.

[0008] Dessa forma, resta claro que o estado da técnica carece de soluções que facilitem a montagem dos arranjos elétricos dispostos na região externa da carcaça hermética de compressores de refrigeração, e que também ofereçam maior proteção e isolamento físico contra insetos. É com base neste cenário que surge a invenção em questão.

Objetivos da Invenção

[0009] Assim, a presente invenção visa, basicamente, solucionar o problema da montagem dos arranjos elétricos dispostos na região externa da carcaça hermética de compressores, promovendo uma solução técnica eficiente e segura, com maior robustez estrutural, maior proteção e isolamento, além de evitar a entrada indesejada de insetos.

Sumário da Invenção

[0010] Todos os objetivos da invenção em questão são alcançados por meio da estrutura de montagem de arranjo elétrico na região externa da carcaça hermética de compressor, a qual compreende pelo menos uma caixa isolante hábil de alojar, em seu interior, pelo menos um arranjo elétrico necessário ao funcionamento do compressor e pelo menos um elemento de dobradiça fixado na região externa da carcaça hermética do compressor, em proximidade aos terminais elétricos da interface elétrica entre a região interna e a região externa da carcaça hermética do compressor.

[0011] De acordo com a invenção em questão, a referida caixa isolante compreende pelo menos abertura de acesso aos terminais elétricos do arranjo elétrico, e pelo menos uma região de alojamento. O referido elemento de dobradiça compreende pelo menos uma alça-pivô. Deste modo, a região de alojamento da caixa isolante e a alça-pivô do elemento de dobradiça são cooperantes entre si de modo a possibilitar uma movimentação angular entre a referida caixa isolante e o referido elemento de dobradiça.

[0012] Assim, o final da movimentação angular entre a caixa isolante e o elemento de dobradiça resulta na conexão elétrica entre os terminais elétricos do arranjo elétrico e os terminais elétricos da interface elétrica entre a região interna e a região externa da carcaça hermética do compressor.

[0013] De acordo com uma modalidade preferencial da invenção o elemento de dobradiça compreende um orifício, sendo que a interface elétrica entre a região interna e a região externa da carcaça hermética do compressor fica disposta no interior do referido orifício. A abertura de acesso aos terminais elétricos do arranjo elétrico da caixa isolante compreende formato e dimensões análogas ao formato e dimensões do orifício do elemento de dobradiça.

[0014] É também previsto pelo menos um meio de vedação abertura da caixa isolante e a interface elétrica.

[0015] Um uma modalidade possível, o meio de vedação compreende uma gaxeta, a qual é alojada em um canal existente na face de contato da parede contornante da abertura da caixa isolante.

[0016] Em outra modalidade possível, o meio de vedação é definido pelo contato físico entre uma nervura contornante disposta na face de contato da parede contornante da abertura da caixa isolante e o elemento de dobradiça.

[0017] Preferencialmente, a manutenção do posicionamento da caixa isolante em relação ao elemento de dobradiça se dá pela cooperação entre a aba de travamento do elemento de dobradiça e uma porção de engate da caixa isolante, sendo que, opcionalmente, esta cooperação conta ainda com um elemento de fixação hábil de transpassar a referida aba de travamento e a referida região de engate.

Breve Descrição das Figuras

[0018] A concretização preferencial da invenção em questão é detalhadamente descrita com base nas figuras listadas, as quais possuem caráter meramente exemplificativo e não limitativo, posto que adaptações e modificações podem ser feitas sem que, com isso, se fuja do escopo geral da invenção em questão.

[0019] A figura 1 ilustra a estrutura de montagem de arranjo elétrico, de acordo com a presente invenção;

[0020] A figura 2 ilustra o elemento de dobradiça, de acordo com a presente invenção;

[0021] A figura 3 visa ilustrar, de forma estática, o movimento pivotante do elemento de dobradiça, para encaixe da estrutura de montagem de arranjo elétrico;

[0022] A figura 4 ilustra, em detalhe ampliado, a estrutura de montagem de arranjo elétrico devidamente acoplada à região externa da carcaça hermética do compressor;

[0023] As figuras 5 e 6 ilustram a cooperação física entre a estrutura de montagem de arranjo elétrico ilustrada na figura 1, e o elemento de dobradiça ilustrado na figura 2 (nestas figuras, para fim de melhor entendimento, não é ilustrado o compressor).

[0024] As figuras 7 e 9 ilustram possíveis concretizações dos meios de vedação do arranjo elétrico, de acordo com a presente invenção; e

[0025] As figuras 8 e 10 ilustram, em cortes ampliados, detalhes das possíveis concretizações dos meios de vedação do arranjo elétrico.

Descrição Detalhada da Invenção

[0026] Conforme ilustrado nas figuras, a presente invenção se refere a uma estrutura de montagem de um arranjo elétrico na região externa da carcaça hermética de um compressor de refrigeração, a qual é fundamentalmente integrada por uma caixa isolante 1 e um elemento de dobradiça 2.

[0027] A cooperação entre a caixa isolante 1 e elemento de dobradiça 2 permite que a conexão elétrica entre os terminais elétricos 3 do arranjo elétrico (existente no interior da caixa isolante 1) e os terminais elétricos 5 disponíveis na carcaça hermética 4 do compressor se dê por meio de um movimento pivotante, tal como intui a figura 3.

[0028] Tal como ilustrado na figura 1, a caixa isolante 1, especialmente adequada para enclausurar um arranjo elétrico (não ilustrado), compreende um corpo que, confeccionado em material isolante elétrico, compreende uma abertura 11 dedicada à exposição dos terminais elétricos 3 do arranjo elétrico, uma região de alojamento 12 dedicada à recepção de uma porção do elemento de dobradiça 2, e um berço de alojamento 13 para um terminal de aterramento elétrico 14.

[0029] A referida abertura 11 compreende um contorno circular, o qual é especialmente adequado à interface elétrica que sustenta os terminais elétricos 5 do compressor.

[0030] Tal como ilustrado na figura 2, o elemento de dobradiça 2 compreende uma chapa rígida provida de um orifício 21, uma alça-pivô 22 e uma aba de aterramento 23.

[0031] Assim como ocorre com a abertura 11 da caixa isolante 1, o orifício 21 do elemento de dobradiça 2 também compreende um contorno circular, o qual é especialmente adequado à interface elétrica que sustenta os terminais elétricos 5 do compressor. A alça-pivô 22, própria para ser alojada na região de alojamento 12 da caixa isolante 1, compreende uma extensão disposta no mesmo plano geral do elemento de dobradiça 2. A aba de aterramento 23, própria para cooperação com o berço de alojamento 13 (e com o terminal de aterramento elétrico 14), compreende uma extensão perpendicular ao plano geral do elemento de dobradiça 2.

[0032] Para efeitos de suficiência descritiva, o compressor - preferencialmente, mas não limitativamente - adequado à sistemas de refrigeração, compreende uma carcaça hermética 4 em cujo interior é disposto um mecanismo funcional de compressão fundamentalmente integrado por um mecanismo cilindro- pistão e por um motor elétrico. O referido compressor compreende ainda uma interface elétrica entre a região interna e a região externa da carcaça hermética 4, sendo que a referida interface elétrica sustenta os terminais elétricos 5 do compressor, os quais possuem conexão elétrica com o motor disposto no interior da carcaça hermética 4.

[0033] Tal como ilustrado nas figuras 5 e 6, nota-se que o elemento de dobradiça 2 é fixado à região externa da carcaça hermética 4 de modo que seu orifício 21 fica alojado ao redor da interface elétrica. Esta fixação é estanque, sendo que o elemento de dobradiça 2 e a carcaça hermética 4 não desempenham qualquer tipo de movimentação relativa entre si. A alça-pivô 22 do elemento de dobradiça 2 é alojada na região de alojamento 12 da caixa isolante 1. Este alojamento permite que a caixa isolante 1 desenvolva movimentação angular controlada em relação ao elemento de dobradiça 2 e, consequentemente, em relação à carcaça hermética 4. A concretização física do encaixe entre a alça-pivô 22 do elemento de dobradiça 2 e a região de alojamento 12 da caixa isolante 1 pode ser qualquer uma que permita a movimentação angular (e pivotante) entre estes dois pontos de acoplamento. Evidentemente, o comprimento da alça-pivô 22 do elemento de dobradiça 2 e o posicionamento da região de alojamento 12 da caixa isolante 1 são tais que permitem, em uma posição final de acoplamento entre os terminais elétricos 3 do arranjo elétrico contido dentro da caixa isolante 1 e os terminais elétricos 5 do compressor, o alinhamento entre a abertura 11 da caixa isolante 1 e a interface elétrica.

[0034] Portanto, um dos méritos da invenção em questão consiste em criar uma espécie de guia de momento (movimento angular) para o acoplamento entre os terminais elétricos 3 do arranjo elétrico contido dentro da caixa isolante 1 e os terminais elétricos 5 do compressor, sendo esta guia de movimento definida por detalhes de dimensão e posicionamento da alça-pivô 22 do elemento de dobradiça 2 e da região de alojamento 12 da caixa isolante 1. Esta construção, a qual define um meio de pivotamento entre a caixa isolante 1 e a carcaça hermética 4 é, seguramente, responsável por otimizar todas as questões de montagem anteriormente cotadas e presentes nas soluções que integram o atual estado da técnica.

[0035] Outro dos méritos da invenção em questão é alcançado pelas possibilidades de meios de vedação existentes entre a abertura 11 da caixa isolante 1 e a interface elétrica 5, tal como ilustrado nas figuras 7, 8, 9 e 10.

[0036] Nas figuras 7 e 8, nota-se que uma das possibilidades de meio de vedação entre a abertura 11 da caixa isolante 1 e a interface elétrica consiste na aplicação de uma gaxeta 6, preferencialmente do tipo o’ring, entre a região de contato da a abertura 11 da caixa isolante 1 e da interface elétrica 5. Para tanto, a abertura 11 da caixa isolante 1 conta com uma parede contornante cuja face de contato possui um canal especialmente adequado para reter a gaxeta 6. Na posição final - acoplamento entre os terminais elétricos 3 do arranjo elétrico contido dentro da caixa isolante 1 e os terminais elétricos 5 do compressor - a gaxeta 6, em contato com o elemento de dobradiça 2, impede o acesso (de insetos, por exemplo) ao interior da caixa isolante 1.

[0037] Nas figuras 9 e 10, nota-se que uma das possibilidades de meio de vedação entre a abertura 11 da caixa isolante 1 e a interface elétrica consiste na aplicação do conceito de “labirinto”, no qual a abertura 11 da caixa isolante 1 conta com uma parede contornante cuja face de contato possui uma nervura contornante 7 de diâmetro ligeiramente menor do que o diâmetro d orifício 21 do elemento de dobradiça 2, sendo que na posição final - acoplamento entre os terminais elétricos 3 do arranjo elétrico contido dentro da caixa isolante 1 e os terminais elétricos 5 do compressor - a nervura contornante 7 combinada com o elemento de dobradiça 2 impede o acesso (de insetos, por exemplo) ao interior da caixa isolante 1.

[0038] A manutenção do posicionamento da caixa isolante 1 em relação ao elemento de dobradiça 2 e, consequentemente, em relação à carcaça hermética 4 se dá por meio da cooperação entre o berço de alojamento 13 (e seu terminal de aterramento elétrico 14) da caixa isolante 1 e a aba de aterramento 23 do elemento de dobradiça 2. O conexão física e elétrica entre estes elementos pode ser otimizada com a introdução, por exemplo, de um parafuso metálico 8.

[0039] 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.

Claims

1. Estrutura de montagem de arranjo elétrico para um compressor hermético estando situada na região externa da carcaça hermética de compressor, compreendendo: pelo menos uma caixa isolante (1) hábil de alojar, em seu interior, pelo menos um arranjo elétrico necessário ao funcionamento do compressor; a referida caixa isolante (1) compreendendo pelo menos uma abertura (11) de acesso aos terminais elétricos (3) do arranjo elétrico, e pelo menos uma região de alojamento (12); em que compreende adicionalmente pelo menos um elemento de dobradiça (2) fixado na região externa da carcaça hermética (4) do compressor, em proximidade aos terminas elétricos (51) da interface elétrica (5) entre a região interna e a região externa da carcaça hermética (4) do compressor; o referido elemento de dobradiça (2) compreendendo pelo menos uma alça-pivô (22); caracterizada pelo fato de que a alça-pivô (22) e a região de alojamento (12) são cooperativas entre si por meio do berço de alojamento (13) da caixa isolante (1) e da aba de travamento (23) do elemento de dobradiça (2); o elemento de dobradiça (2) compreende um orifício (21), sendo que a interface elétrica (5) entre a região interna e a região externa da carcaça hermética (4) do compressor fica disposta no interior do referido orifício (21); e a abertura (11) de acesso aos terminais elétricos (3) do arranjo elétrico da caixa isolante (1) compreende formato e dimensões análogas ao formato e dimensões do orifício (21) do elemento de dobradiça (2).

2. Estrutura de montagem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de prever ainda pelo menos um meio de vedação abertura (11) da caixa isolante (1) e a interface elétrica (5)

3. Estrutura de montagem, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o meio de vedação compreende uma gaxeta (6); a referida gaxeta (6) é alojada em um canal existente na face de contato (14) do berço de alojamento (13) da abertura (11) da caixa isolante (1).

4. Estrutura de montagem, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o meio de vedação é definido pelo contato físico entre uma nervura contornante (7) disposta na face de contato (14) do berço de alojamento (13) da abertura (11) da caixa isolante (1) e o elemento de dobradiça (2).

5. Estrutura de montagem, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a cooperação entre a aba de travamento (23) do elemento de dobradiça (2) e uma porção de engate da caixa isolante (1) conta ainda com um elemento de fixação (8) hábil de transpassar a referida aba de travamento (23) e a referida região de engate (15).