BR102019005020B1

BR102019005020B1 - Chuveiro com sistema de aquecimento elétrico

Info

Publication number: BR102019005020B1
Application number: BR102019005020-9A
Authority: BR
Inventors: Claudio Lourenço Lorenzetti
Original assignee: Lorenzetti S.A. Indústrias Brasileiras Eletrometalúrgicas
Priority date: 2019-03-14
Filing date: 2019-03-14
Publication date: 2023-03-07
Also published as: BR102019005020A2; MX2019012937A; CO2019012006A1; CN111685624A

Abstract

A presente invenção trata de um chuveiro com sistema de aquecimento elétrico que inclui uma câmara molhada (60) disposta internamente a um corpo (10) do chuveiro, compreendendo no interior do corpo (10): pelo menos um elemento de resistência elétrica (30); um copo (35) composto de material isolante elétrico disposto na câmara molhada (60); uma placa (50) de material isolante elétrico provida no copo (35) e instalada entre pelo menos dois terminais do elemento de resistência elétrica (30). Assim, promove-se o aquecimento do fluxo de água que passa pelo aparelho, enquanto é garantido que a corrente elétrica que flui entre os terminais conectores (15, 20, 25) permaneça abaixo de um valor limite ilim preestabelecido.

Description

Campo Técnico

[001] A presente invenção refere-se a um chuveiro elétrico para uso doméstico, dotado de elemento de resistência responsável por gerar o aquecimento da água passante, onde o sistema de aquecimento compreende, em sua região interna, uma placa de material isolante elétrico instalada entre terminais da resistência elétrica, de modo a conferir ao sistema de aquecimento diversas vantagens sobre os aparelhos similares disponíveis atualmente no mercado.

Técnica Antecedente

[002] Como é bem conhecido na literatura, existem inúmeros tipos de sistemas de aquecimento de água para uso doméstico, seja para chuveiros, torneiras, duchas, entre outras aplicações afins. Dentre as formas de aquecimento de água mais conhecidas, destacam-se os aquecedores de acumulação, e os aquecedores de passagem (podendo ser a gás, elétricos, ou solares em ambos os casos). No Brasil, o principal meio utilizado para aquecimento de água é o aquecedor elétrico de passagem.

[003] Dentre as vantagens de se empregar o sistema de aquecedor elétrico de passagem, pode-se destacar o fato do aquecimento da água ocorrer de forma instantânea, não havendo a necessidade de aquecer previamente a água e reservar grande quantidade de água aquecida. Além disso, a temperatura da água tende a permanecer constante ao longo de sua utilização, sem demonstrar quedas ou variações com o tempo. Por último, e não menos importante, seu tamanho reduzido permite desprezar grandes espaços para a instalação, o que confere a este tipo de sistema uma grande versatilidade em seu uso.

[004] Atualmente, os aquecedores elétricos de passagem possuem acionamento automático, sendo capazes de ligar somente quando o registro de água a eles associados é aberto. Esta característica colabora com um consumo reduzido de energia elétrica e permite ao sistema o fornecimento de água quente instantaneamente.

[005] Sendo este sistema muito comumente empregado em chuveiros no uso cotidiano, é necessário que os equipamentos associados sejam constantemente aperfeiçoados, para garantir maior segurança, durabilidade e eficiência aos seus usuários, visando também reduzir os custos de produção dos produtos.

[006] Os sistemas de aquecimento mais comuns empregados em chuveiros para o uso domiciliar compreendem um conjunto de aquecimento, que entra em contato com o fluxo de água através de componente elétrico de aquecimento. A corrente elétrica que circula através do componente produz o aquecimento desejado. Em eletricidade, tal componente é conhecido como resistor elétrico e popularmente chamado de resistência elétrica ou elemento de resistência. Essa circulação de corrente provoca o aumento da temperatura do elemento de resistência pelo efeito Joule, onde a água, ao entrar em contato físico com a resistência, recebe uma energia térmica e, consequentemente, aumenta sua temperatura inicial.

[007] Muitos chuveiros elétricos modernos presentes no mercado apresentam um dispositivo feito de material isolante, geralmente em forma de copo, disposto na parte interna do elemento de resistência do chuveiro. A presente invenção apresenta uma nova placa feita de material isolante elétrico, provida no copo isolante elétrico presente no interior do corpo do chuveiro.

Objetivos da Invenção

[008] Dentre as principais vantagens da utilização da placa acima mencionada, pode-se destacar: (a) Criação de uma separação física entre terminais elétricos do elemento de resistência a fim de distanciar eletricamente os pontos que possuem a maior diferença de tensão elétrica (ou diferença de potencial - ddp) de modo a diminuir a corrosão eletrolítica e, con-sequentemente, aumentar a vida útil do elemento de resistência elétrica e do sistema de aquecimento do chuveiro; (b) Evita que, em localidades onde a água é muito conduti- va, não ocorra uma condução de corrente elevada entre os terminais conectores através da água, o que acarreta diminuição na eficiência térmica do chuveiro; (c) Evita, através da função de limitador de corrente da placa, que os níveis de corrente entre os terminais conectores possam ser tão elevados a ponto de acarretar a atuação do sistema de proteção da instalação elétrica (que compreende disjuntores, fusíveis, etc.). Isto é garantido ao manter a corrente elétrica i entre os terminais conectores abaixo do valor limite ilim preestabelecido; (d) Evita a geração de arco elétrico entre os terminais do elemento de resistência elétrica.

Breve Descrição dos Desenhos

[009] A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base em um exemplo de execução representado nos de senhos. As figuras mostram:

[0010] A Figura 1A é uma vista do interior do chuveiro;

[0011] A Figura 1B é uma vista do interior do chuveiro;

[0012] A Figura 2 é uma vista explodida das principais peças da invenção; e

[0013] A Figura 3 é uma vista isométrica do copo e da placa.

Descrição Detalhada das Figuras

[0014] Como pode ser visto a partir da figura 1A, a presente invenção fornece um chuveiro elétrico com sistema de aquecimento elétrico. Pode-se visualizar, pela figura 1A, que o chuveiro elétrico desta invenção compreende um corpo 10, compreendendo, em seu interior, as peças e mecanismos necessários para o funcionamento dos sistemas de aquecimento e passagem de água. Tal corpo 10 pode possuir, como é comum dentre os modelos comerciais, um formato ordinariamente esférico e substancialmente achatado na altura. Visualiza-se uma entrada de água 65, por onde o fluxo de água penetra o interior do corpo 10 do chuveiro e encontra um percurso espiralado condutor de fluxo de água 70, pelo qual a água percorre em movimento circular no interior do corpo 10 do chuveiro. Como boa parte dos chuveiros elétricos presentes atualmente no mercado, o chuveiro elétrico desta invenção também inclui uma câmara molhada 60 que se encontra internamente ao corpo 10 do chuveiro, por onde passa e, anteriormente, permanece armazenada a água a ser aquecida pelo sistema de aquecimento, e onde encontram-se dispostos os principais mecanismos de funcionamento do chuveiro. Visualiza-se ainda um conjunto de terminais conectores 15, 20, 25 fixados na câmara molhada 60, dispostos para fixar o elemento de resistência elétrica 30 ao interior do chuveiro, conectando-o ao circuito elétrico principal do chuveiro.

[0015] A figura 1B descreve ainda o corpo 10 do chuveiro fornecendo ainda um copo 35 composto de material isolante elétrico disposto na câmara molhada, localizado internamente ao elemento de resistência elétrica 30 após ser devidamente fixado ao corpo 10 do chuveiro. Na região lateral deste copo, é provida uma placa 50 de material isolante elétrico provida no copo 35, sendo disposta entre os terminais 20, 25 do elemento de resistência elétrica 30. O referido copo 35 e a referida placa 50 de material isolante elétrico são fabricados de um material isolante elétrico que pode ser polipropileno (PP), ABS ou algum outro material, por exemplo.

[0016] A referida placa 50 de material isolante elétrico é disposta de modo a distanciar eletricamente os terminais de resistência elétrica e garantindo, dessa forma, que a corrente elétrica conduzida entre os terminais conectores 15, 20, 25, através de um fluxo de água passante, permaneça abaixo de um valor limite ilim durante todo o período de utilização do sistema de aquecimento de água elétrico. Portanto, a referida placa 50 atua como um limitador de corrente. Dentre as principais vantagens da utilização da placa 50, pode-se destacar: (a) Cria uma separação física entre os terminais conectores 20, 25 do elemento de resistência elétrica 30 a fim de distanciar eletricamente os pontos que possuem a maior diferença de tensão elétrica (ou diferença de potencial - ddp) de modo a diminuir a corrosão eletro- lítica e, consequentemente, aumentar a vida útil do elemento de resistência elétrica 30 e do sistema de aquecimento do chuveiro como um todo; (b) Evita que, em localidades onde a água é muito conduti- va, não ocorra condução de corrente elevada entre os terminais conectores 20, 25 através da água, o que acarreta diminuição na eficiência térmica do chuveiro; (c) Evita, através da função de limitador de corrente da placa 50, que os níveis de corrente entre os terminais conectores 20, 25 possam ser tão elevados a ponto de acarretar a atuação do sistema de proteção da instalação elétrica (que compreende disjuntores, fusíveis, etc.). Isto é garantido ao manter a corrente elétrica i entre os terminais conectores 20, 25 abaixo do valor limite ilim preestabelecido; (d) Evita a geração de arco elétrico entre os terminais do elemento de resistência elétrica 30.

[0017] Dos elementos dispostos internamente ao corpo 10 do chuveiro, destaca-se o elemento de resistência elétrica 30 como sendo o principal responsável no processo de aquecimento da água. Tal elemento pode ser constituído de uma chapa de material resistivo, alongada e delgada, ou de fio condutor enrolado em forma de espiras (não ilustrada) ou qualquer outra maneira que configure uma resistência elétrica.

[0018] Em operação, o fluxo de água entra no chuveiro através da entrada de água 65 e percorre o interior do percurso espiralado condutor de fluxo de água 70 até atingir a câmara molhada 60 com forte pressão. O aparelho dispõe ainda de um diafragma (não ilustrado) que se desloca com a pressão criada pela entrada de água na câmara molhada 60 e, dessa forma, o circuito de acionamento do chuveiro é ligado, entregando energia elétrica ao elemento de resistência elétrica 30 a partir da rede elétrica doméstica. A partir do momento do acionamento do circuito elétrico do chuveiro, a energização do elemento de resistência 30 aquece a água armazenada na câmara molhada 60 através do efeito Joule, cuja explicação é conhecida na técnica e foge ao intuito deste relatório.

[0019] A figura 2 mostra uma vista explodida, onde observa-se a parte externa do corpo 10 do chuveiro, contendo em sua região superior uma chave seletora de temperatura 75. Também pode-se visualizar parte da região interna do corpo 10 do chuveiro, que compreende a câmara molhada 60, onde é aplicado o elemento de resistência elétrica 30 e, em seu interior, o copo 35, com a placa de material isolante elétrico provida.

[0020] À parte inferior do corpo 10 é aplicado um disco separador 40, que constitui ponto de entrada e de passagem de água da câmara molhada e, sob este, se encontra o espalhador 45, em que tal configuração forma uma câmara de distribuição entre o disco separador 40 e o espalhador 45 que, por fim, distribui e encaminha um volume de água para fora do chuveiro.

[0021] Quando a temperatura da água do chuveiro é determinada manualmente através da chave seletora 75, disposta na parte externa ao corpo 10, diferentes configurações de potência são acionadas através da combinação dos terminais conectores. Durante a operação do sistema de aquecimento, a atuação da referida placa 50 garante que a corrente elétrica i que flui entre os terminais conectores permaneça abaixo do valor limite ilim preestabelecido, a fim de atingir os objetivos preestabelecidos pela invenção, conforme expostos anteriormente.

[0022] Por fim, na figura 3 é exibido de forma ampliada e detalhada o copo 35 contendo uma ranhura 85 e com a placa 50 de material isolante elétrico provida em uma de suas extremidades.

[0023] Ao corpo 10 do chuveiro, é incluído um dispositivo de montagem por encaixe da placa 50 de material isolante, que compreende ao menos uma aba 80 provida na placa 50 de material isolante e uma ranhura 85 provida no copo 35 de material isolante elétrico. Este dis-positivo de montagem 80 tem como função garantir a fixação da placa 50 à superfície superior do corpo 10 do chuveiro e à parede do percurso espiralado condutor de fluxo de água 70, simultaneamente, garantindo uma fixação sustentável ao arranjo aqui descrito.

[0024] Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apenas, aí incluídos os possíveis equivalentes.

Claims

1. Chuveiro com sistema de aquecimento elétrico que inclui uma câmara molhada (60) disposta internamente a um corpo (10) do chuveiro, caracterizado pelo fato de que compreende no interior do corpo (10): (a) pelo menos um elemento de resistência elétrica (30); (b) um copo (35) composto de material isolante elétrico dis-posto na câmara molhada (60); e (c) uma placa (50) de material isolante elétrico provida no copo (35) e instalada entre pelo menos dois terminais do elemento de resistência elétrica (30).

2. Chuveiro, de acordo com a reivindicação 1, caracteriza-do pelo fato de que o copo (35) é disposto internamente ao elemento de resistência elétrica (30).

3. Chuveiro, de acordo com a reivindicação 1, caracteriza-do pelo fato de que o copo (35) e a placa (50) de material isolante elétrico são fabricados de um material isolante elétrico que pode ser polipropileno PP, ABS.

4. Chuveiro, de acordo com a reivindicação 1, caracteriza-do pelo fato de que o corpo (10) do chuveiro inclui um dispositivo de montagem por encaixe da placa (50) de material isolante.

5. Chuveiro, de acordo com a reivindicação 4, caracteriza-do pelo fato de que o dispositivo de montagem compreende ao me-nos uma aba (80) provida no corpo (10) e uma ranhura provida na placa (50).