BR202017002984U2

BR202017002984U2 - PROGRAMMABLE ELECTRONIC SMART VENTILATOR WITH SPEED CONTROL AND ROTATION CONTROL WIRELESS WI-FI / BLUETOOTH WIRELESS COMMUNICATION USING AN APPLICATION

Info

Publication number: BR202017002984U2
Application number: BR202017002984-6U
Authority: BR
Inventors: Neves Marques Matheus; Seixas Leal Andréia
Original assignee: Matheus Neves Marques - Me
Priority date: 2017-02-14
Filing date: 2017-02-14
Publication date: 2017-10-24

Abstract

ventilador smart (inteligente) eletrônico programável que possui um interruptor eletrônico (12), sendo este composto por uma placa de circuito eletrônico microprocessada, que permite o acionamento e posterior controle da velocidade do motor, e também um dispositivo mecatrônico (13), sendo este composto por um mecanismo motorizado microprocessado, que permite o controle do acionamento do oscilador/caixa de redução, ambos controlados através de comandos emitidos por smartphones, celulares, tablets e computadores (por meio de um aplicativo) utilizando-se de redes sem fio (wi-fi e bluetooth) para comunicação.programmable electronic smart fan that has an electronic switch (12), which is composed of a microprocessor electronic circuit board, which allows the motor to be driven and later controlled, and also a mechatronic device (13). composed of a microprocessor motorized mechanism, which allows the control of the oscillator / gearbox drive, both controlled by commands issued by smartphones, mobile phones, tablets and computers (through an application) using wireless networks (wi -fi and bluetooth) for communication.

Description

VENTILADOR SMART (INTELIGENTE) ELETRÔNICO PROGRAMÁVEL COM CONTROLE DE VELOCIDADE E CONTROLE DE ROTAÇÃO VIA COMUNICAÇÃO SEM FIO (WIRELESS) DO TIPO WI-FI/BL VETOOTH UTILIZANDO UM APLICATIVO. 01. A presente patente de Modelo de Utilidade refere-se a ventiladores, dito inteligentes (smart), que possuem um interruptor eletrônico embarcado que permite o acionamento e posterior controle da velocidade do rotor, e também um dispositivo mecatrônico para o controle do acionamento do oscilador/caixa de redução, ambos controlados através de comandos emitidos por smartphones, celulares, tablets e computadores (por meio de um aplicativo) utilizando-se de redes sem fio (wi-fi e bluetooth) para comunicação. Tais fatores fazem com que o dito ventilador inteligente (smart), possa ser programável. 02. Ventiladores são máquinas que convertem energia eletromagnética em energia mecânica de rotação, incrementando a pressão total em fluxos gasosos por meio de duas ou mais pás fixadas em um eixo do motor. Foi inventado nos Estados Unidos da América (EUA) em 1882, pelo americano Schuyler S. Wheeler. Este aparelho pode ser de distintos tipos, consoante o sentido de fluxo de ar em relação ao ambiente ventilado: sopradores (se há injeção de ar no ambiente) ou exaustores (se houver retirada de ar do ambiente). Os ventiladores podem encontrar-se em diversos tamanhos e formatos, podendo ser fixados no solo, na parede ou no teto. 03. Ventiladores são compostos basicamente por um motor de corrente alternada (ou, em alguns casos, motor corrente contínua) responsável por converter a energia eletromagnética em energia mecânica; hélices ou pás (conectadas ao eixo do motor, são responsáveis por gerar o fluxo dos fluidos gasosos); interruptor elétrico (responsável por acionar e controlar a velocidade do motor); tomada elétrica (a qual se liga com o terminal elétrico residencial, fornecendo energia para o funcionamento do ventilador); suporte (base para o motor, hélices e interruptor, podendo este ser fabricado em metal ou plástico) com formato variado de acordo com o modelo do ventilador; grade de proteção para as hélices ou pás e um oscilador/caixa de redução (mecanismo composto por um conjunto de engrenagens que utiliza o movimento do rotor do motor para fazer com que o ventilador efetue um movimento giratório). 04. Ventiladores são fabricados e comercializados com diferentes formatos, podendo estes serem de teto (caracterizados por serem fixados no teto, exercerem também a função de exaustor e não possuírem a opção de movimento oscilatório/giro); de parede (caracterizados por serem fixados na parede, possuírem a opção de movimento oscilatório/giro); de mesa (caracterizados por possuírem suporte de apoio para superfícies planas, não necessitando assim de serem afixados em paredes ou teto, e podem possuir ou não a opção de movimento oscilatório/giro); do tipo torre/coluna/pedestal (caracterizados por possuírem suporte de apoio para superfícies planas, diferenciando-se dos de mesa por possuírem um suporte maior e mais alongado, possuem a opção de movimento oscilatório/giro ); circuladores de ar (caracterizados por possuírem suporte para superfícies planas, e diferirem dos ventiladores em relação a não possuírem o movimento oscilatório/giro, uma vez que estes possuem uma aerodinâmica característica na parte frontal da grade de proteção que faz com que o ar circule no ambiente). Ventiladores ainda podem se diferenciar pelo número, tamanho ou formado aerodinâmico das pás/hélices afixadas no eixo do motor. 05. Ventiladores geralmente possuem motores de corrente alternada (podendo em alguns casos possuir motor de corrente contínua). Esses motores geralmente são classificados como motores de indução monofásicos. Monofásicos porque utilizam-se apenas de uma fase da rede elétrica padrão (110/220V, 50/60Hz). São um dos componentes eletromecânicos mais utilizados, devido a sua eficiência e simplicidade, e pelo fato que a maioria das aplicações residenciais, comerciais e algumas industriais exigem pouca potência (como em ventiladores, eletrodomésticos, bombas de pequeno porte, etc). O motor monofásico de indução é composto por um estator e um rotor como em qualquer outro atuador eletromagnético. O termo indução refere-se ao campo eletromagnético induzido no rotor pelo campo magnético girante produzido no estator quando este recebe a passagem de corrente elétrica. Geralmente esses motores recebem o auxílio de um capacitor, denominado de capacitor de partida, uma vez que este tem por função auxiliar na magnetização do estator nos momentos iniciais da partida do motor. 06.0 funcionamento básico de um ventilador consiste que este seja primeiramente ligado à rede elétrica residencial padrão (110/220V e 50/60Hz) para que assim o aparelho obtenha energia. De acordo com o modelo, o usuário tem as opções de selecionar a velocidade por um interruptor com botões (geralmente 3 velocidades) ou através de um botão rotativo (um potenciômetro). Também em alguns modelos é possível escolher entre acionar ou não o oscilador/caixa de redução, mecanismo que faz com que o ventilador gire. 07. Osciladores ou caixas de redução consistem em uma peça composta por mecanismos presente na maioria dos ventiladores, e que tem por função fazer com que o sistema de ventilação (ou seja, as pás/hélices e o motor) gire em tomo do seu eixo central, fazendo com que estes possam se movimentar horizontalmente de uma forma periódica, quando esta peça é ativada. Tal ativação se dá, na maioria dos casos, através de um pino na parte superior de onde se localiza o motor. O pino ativa uma serie de engrenagens fazendo com que estas utilizem o movimento de rotação do eixo do rotor do motor, através de um "rosca sem fim”, para criar tal movimento periódico. O eixo do rotor possui em sua extensão traseira fissuras denominadas de “rosca sem fim”. Aliado a um conjunto de engrenagens comuns, o “rosca sem fim” permite a utilização e posterior transformação do movimento de rotação do motor em movimento de rotação parcial do sistema de ventilação numa angulação horizontal de aproximadamente 130°. 08. Os interruptores (ou chaves elétricas) são utilizados no acionamento de motores de corrente alternada. Estes são utilizados em diversos tipos de ventiladores (de teto, de parede, de mesa, do tipo torre/coluna/pedestal ou circuladores de ar), tendo como função controlar a velocidade (sendo estes constituídos de um potenciômetro variável ou de um chave elétrica com botões, ou uma chave elétrica rotativa/comutativa), permitindo, a variação da velocidade do motor do ventilador. Os potenciômetros permitem variar manualmente a resistência elétrica e, desta forma, obter a variação da corrente elétrica. Dessa forma a velocidade de rotação do motor pode ser alterada (ou seja, a velocidade com que as pás giram), uma vez que a velocidade de rotação varia de acordo com a intensidade de corrente elétrica que passa por ele (quanto maior a intensidade, maior será a rotação). Parte dos controladores de velocidades não atuam com a variação da resistência elétrica, mas sim através da seleção das bobinas do estator através da utilização de chaves elétricas (geralmente com botões, cada um responsável por acionar um conjunto de bobinas) que permitem selecionar diretamente as bobinas do motor que serão magnetizadas, ou seja, através da variação do campo eletromagnético que atua sobre o rotor do motor. A ligação dos interruptores ao circuito é feita em série a um dos fios de alimentação da carga (motor). 09. Os eletrônicos embarcados consistem em circuitos eletrônicos que possuem um microprocessador integrado em sua configuração. Este microprocessador faz com que estes possam ser capazes de realizar tarefas ditas inteligentes e se comuniquem com outros dispositivos eletrônicos para troca de informações. A troca de informações feita entre o microprocessador e o dispositivo eletrônico (ou vice-versa) pode ser feita por meio de redes sem fio (como por exemplo, através de comunicação via bluetooth ou wi-fi). 10. Bluetooth é um padrão global de comunicação sem fio e de baixo consumo de energia que permite a transmissão de dados entre dispositivos, respeitando-se o raio de alcance. A transmissão de dados é feita por meio de uma frequência de rádio de curto alcance globalmente licenciada e segura, o que permite que um dispositivo detecte o outro independente de suas posições. O alcance necessário para que ambos dispositivos estejam dentro do limite de proximidade (podendo este alcançar até 100 metros). 11.0 termo Wi-fi é utilizado por produtos certificados que pertencem à classe de dispositivos de rede local sem fios (WLAN) baseados no padrão IEEE 802.11. Por causa do relacionamento íntimo com seu padrão de mesmo nome, o termo Wi-Fi é usado frequentemente como sinônimo para a tecnologia IEEE 802.11 12. Interruptores mais modernos (comuns em ventiladores de teto) utilizam controle remoto para acionamento e controle de velocidade. A invenção em questão se diferencia pelo fato de o controle (tanto do motor e/ou do da caixa de redução/oscilador) ser realizado por meio de um aplicativo instalado em um dispositivo (podendo ser um smartphone, tablet ou um computador) que possua comunicação sem fio {bluetooth ou wi-fi). Por meio da aplicação, o usuário irá executar comandos (por meio de botões na própria aplicação) que transmitirão os respectivos comandos ao interruptor eletrônico embarcado que ficará acoplado aos terminais do ventilador, e ao dispositivo mecatrônico que é responsável por acionar a caixa de redução/oscilador. 13. Nos interruptores dos ventiladores geralmente é comum a seleção de bobinas ou enrolamentos elétricos no próprio estator do motor ao invés da variação de uma resistência elétrica na chave selecionadora de velocidade. Assim, a seleção de bobinas faz com que com o motor altere sua velocidade devido a variação da intensidade do campo magnético sobre o rotor. 14. Ventiladores, em geral, necessitam que o usuário se locomova até ele para ligar/desligar ou alterar a velocidade (seja alterando a resistência elétrica da chave com potenciômetro, ou selecionando determinadas bobinas no estator através de botões em uma chave elétrica). Tal necessidade de locomoção também se mostra aparente quando 0 usuário deseja acionar ou desligar a caixa de redução/oscilador. 15. O objetivo de tal patente de Modelo de Utilidade consiste em controlar, a distância, a velocidade dos motores e o acionamento da caixa de redução/oscilador dos diversos tipos de ventiladores utilizando um interruptor eletrônico (composto por um circuito eletrônico) e um dispositivo mecatrônico, respectivamente. Estes circuitos recebem comandos do usuário emitidos através de um aplicativo instalado em um smartphone, tablet ou outro computador. 16. A patente de Modelo de Utilidade aqui sugerida/em questão/aqui apresentada propõe uma solução efetiva para o problema da necessidade de locomoção até o interruptor dos ventiladores para alterar a velocidade, e/ou até a caixa de redução/oscilador para acionar a rotação, e/ou desligar/ligar ambos, de acordo com a reivindicações 1 e 2. 17. Essa invenção tem por vantagem fazer com que ventiladores tomem-se um dispositivo do tipo smart (do inglês, “inteligente”), fazendo com que estes possam ser controlados e programados (ou seja, permitem a criação de rotinas, como, por exemplo combinação de variações de velocidade e acionamento da rotação do ventilador em um determinado intervalo de tempo) à distância por outro dispositivo que utilize redes sem fio para troca de informações e transmissão de comandos. 18. Demais modalidades do Modelo de Utilidade são descritas nas reivindicações 1 e2. 19. Outra vantagem é que o interruptor eletrônico e o dispositivo mecatrônico podem ser instalados extemamente nos modelos de ventiladores já existentes, ou já serem inseridos durante a fabricação em possíveis novos modelos de ventiladores. 20. Na versão externa (ou seja, para adaptação em modelos de ventiladores já existentes), tanto o interruptor eletrônico quanto o dispositivo mecatrônico possuem seu encapsulamento em material plástico (ou metálico). O interruptor eletrônico substitui a chave elétrica (tanto nas chaves com botões quanto as que possuem potenciômetro), e o dispositivo mecatrônico é acoplado no pino ou na caixa de redução/oscilador. 21. O circuito eletrônico é responsável pelo recebimento e processamento dos sinais de controle enviados pelo usuário. O circuito é composto basicamente por: um conversor AC-DC (de corrente alternada para corrente contínua) que converte a tensão padrão residencial (220-127 Vac) para uma tensão contínua (a variar de acordo com o processador utilizado, podendo ser de 3.3 V, 5 V, 12 V, etc) que alimentará os componentes eletrônicos do circuito; um microprocessador (que tem por função o controle do circuito); um regulador de tensão (que reduz a tensão para um valor desejado); um relé de estado sólido (que controla o acionamento e controle de velocidade da carga, ou seja, do motor do ventilador); um dispositivo emissor/receptor de sinais que faz uso da comunicação bluetooth e/ou wi-fi (que tem por função comunicar-se com os dispositivos do usuário); LED’s (que tem por função indicar o funcionamento do circuito); e por fim, resistores, capacitores e conectores. 22. Tal circuito eletrônico do interruptor citado, em sua versão para uso externo, encontra-se dentro de um encapsulamento de plástico (podendo variar a dimensão e a forma). 23. O dispositivo mecatrônico consiste num mecanismo eletrônico que tem por função controlar o acionamento da caixa de redução/oscilador, ou seja, automatiza a mesma. Este mecanismo eletrônico é composto por um motor pequeno (podem este ser um motor de corrente continua, um servo motor ou um motor de passo) de baixa tensão, e alguns elementos de máquinas (como engrenagens, mancais, guias, eixos, etc). O motor é controlado pelo microprocessador localizado no interruptor eletrônico (estando o interruptor e o dispositivo mecatrônico conectados por um cabo, tendo este funções de alimentação e troca de informações), e tem por função fornecer movimento ao mecanismo responsável por agir sobre a caixa de redução/oscilador, fazendo com que esta se tome controlável a distância. 24. A seguir, a patente de Modelo de Utilidade será descrita em maiores detalhes através de figuras, esquemáticos e fluxogramas. 25. Tem-se que: 26. Na figura 1 tem-se a representação de um ventilador padrão, aqui mostrado com o intuito de exemplificar o Modelo de Utilidade proposto. Ressalta-se que as modificações a serem propostas se aplicam aos diversos tipos de ventiladores, já citados anteriormente. 27. Na figura 2 tem-se as vistas frontal e lateral de um ventilador padrão, com seus respectivos componentes assinalados. Em 1 tem-se o interruptor (chave elétrica) com botões, responsável por acionar o motor e escolher a respectiva velocidade do mesmo. Em 2 tem-se a base do ventilador que tem por função dar sustentação e apoio ao ventilador. Ressalta-se que tal base consiste na peça em que mais se encontra variação (tamanho, forma, material, etc) ao se comparar diferentes modelos e marcas. Em 3 tem-se as hélices/pás, tendo essas a função de criar o fluxo de ar através do giro do eixo do motor unido a seu formato aerodinâmico. Ressalta-se também que o formato, tamanho, número de hélices/pás varia bastante de acordo com o modelo e a marca, porém sua função se mantém. Em 4 tem-se a grade protetora, tendo essa a função de proteger os usuários da hélice/pás do ventilador, uma vez que essas giram em alta velocidade. Em 5 tem-se o fio elétrico responsável pela condução da energia elétrica e posterior alimentação do ventilador. Em 6 tem-se o terminal da tomada, responsável por conectar o ventilador na rede elétrica. Em 7 tem-se a grade de proteção traseira. Já em 8 tem-se o pino que se conecta ao oscilador/caixa de redução, que tem por função fornecer ao usuário a opção de acionar ou não o oscilador/caixa de redução, através de um movimento vertical. Em 9 tem-se a caixa que reveste o motor e o oscilador, e fornece suporte aos mesmos. Em 10 tem-se a junção do suporte com a caixa que reveste o motor, e através de uma porca e parafuso pode-se regular a angulação de inclinação da hélice/pás e motor. Em 11, tem-se a vista lateral do suporte. 28. Na figura 3, tem-se uma exemplificação do Modelo de Utilidade proposto. Em tal modelo, insere-se um interruptor eletrônico e um dispositivo mecatrônico, ambos controlados pelo usuário através de um aplicativo (através da utilização de um smartphone, tablet, celular ou um computador) via comunicação sem fio (bluetooth/wi-fi). O interruptor eletrônico 12 é composto por uma placa de circuito eletrônico e tem por função controlar o acionamento e velocidade do motor do ventilador, de acordo com a escolha do usuário. Em 13 tem-se o dispositivo mecatrônico, que é composto por um mecanismo motorizado, que tem por função automatizar o oscilador/caixa de redução. 29. Na figura 4 tem-se o fluxograma relativo ao funcionamento do circuito eletrônico. Nota-se que a tensão (127-220V) oriunda da rede elétrica é convertida em tensão continua quando essa passa pelo conversor AC-DC. Tal conversor alimenta 3 partes fundamentais do circuito, sendo estas o microprocessador, o modulo receptor da rede sem fio (bluetooth ou wi-fi) e a parte responsável pelo acionamento do motor do ventilador. O modulo bluetooth ou wi-fi recebe o sinal de comando oriundo do usuário, envia ao microprocessador e este aciona a chave, liberando a passagem de corrente em um dos terminais dos fios vindos da rede elétrica. O circuito de acionamento atua como uma chave, ou seja, fechando e abrindo de acordo com o comando recebido do microprocessador. Para variar a velocidade no motor do ventilador, utiliza-se de várias técnicas. Uma destas é a técnica de chaveamento conhecida por PWM (Pulse Width Modulation, ou Modulação por Largura de Pulso) em conjunto com um circuito chamado de zero cross detector, intrínseco ao componente chaveador. Outra técnica utilizada é a de variação da resistência, alterando e controlando a corrente elétrica que chega ao motor. Outra técnica consiste na escolha das bobinas do estator do motor a serem magnetizadas e posteriormente utilizadas, fazendo assim com que o campo magnético atuante no rotor seja pré-determinado. 30. Na figura 5 tem-se o fluxograma do ftmcionamento do dispositivo mecatrônico. Nota-se que a energia do terminal elétrico é convertida e essa por sua vez alimenta o microprocessador, o modulo bluetoothAvi-fi e o mecanismo motorizado. A partir de um sinal externo (comandos emitidos pelo dispositivo do usuário e de acordo com sua vontade) o mecanismo motorizado é ativado, agindo assim sobre o oscilador/caixa de redução do ventilador, fazendo com que este gire ou não. O mecanismo motorizado é composto por um motor (podendo este ser um servo motor, um motor de passo ou um motor de corrente continua) e um mecanismo que age sobre o pino do oscilador/caixa de redução, fazendo com que este seja ativado ou não. 31. Na figura 6 tem-se o fluxograma geral do Modelo de Utilidade proposto. A energia elétrica é convertida e alimenta os circuitos eletrônicos. O microprocessador controla o mecanismo motorizado e o circuito de acionamento do motor, e recebe as informações do usuário (sinal externo) através do modulo bluetoothAvi-fi. O mecanismo motorizado controla o acionamento do oscilador/caixa de redução (responsável por fazer com que o ventilador gire ou não) e o circuito de acionamento do motor controla a velocidade do motor do ventilador. 32. Vale ressaltar que o Modelo de Utilidade aqui proposto pode ser aplicado integralmente, ou seja, em ventiladores que permitem tanto o controle da velocidade quanto o a opção de rotação, ou parcialmente, em ventiladores que permitem apenas o controle da velocidade (devido a forma do seu suporte, ou modelo) ou o controle da opção de rotação. 33. Na figura 7 tem-se o esquemático do projeto do circuito do interruptor eletrônico. Nota-se claramente o microprocessador, o conversor AC/DC (corrente alternada para corrente contínua), o módulo bluetooth, o circuito de acionamento do motor e o terminal de conexão com o dispositivo mecatrônico. 34. Na figura 8 tem-se um exemplo do Modelo de Utilidade proposto, no qual destaca-se o interruptor eletrônico em vermelho e o dispositivo mecatrônico em azul. REIVINDICAÇÕES VENTILADOR SMART (INTELIGENTE) ELETRÔNICO PROGRAMÁVEL COM CONTROLE DE VELOCIDADE E CONTROLE DE ROTAÇÃO VIA COMUNICAÇÃO SEM FIO (WIRELESS) DO TIPO WI-FI/BLUETOOTH UTILIZANDO UM APLICATIVO.PROGRAMMABLE ELECTRONIC SMART FAN WITH SPEED CONTROL AND ROTATION CONTROL VIA WIFI / BL WIRELESS COMMUNICATION USING AN APPLICATION. 01. The present Utility Model patent refers to so-called smart fans, which have a built-in electronic switch that allows the activation and subsequent control of the rotor speed, as well as a mechatronic device for the control of the drive. oscillator / gearbox, both controlled by commands from smartphones, mobile phones, tablets and computers (via an app) using wireless networks (wifi and bluetooth) for communication. Such factors make said smart fan programmable. 02. Fans are machines that convert electromagnetic energy into mechanical rotational energy by increasing the total pressure in gaseous flows by means of two or more blades attached to an engine shaft. It was invented in the United States of America (USA) in 1882 by the American Schuyler S. Wheeler. This appliance can be of different types depending on the direction of air flow in relation to the ventilated environment: blowers (if there is air injection in the room) or exhaust fans (if there is air removal from the room). The fans can be in different sizes and shapes and can be fixed to the floor, wall or ceiling. 03. Fans are basically composed of an alternating current motor (or, in some cases, direct current motor) responsible for converting electromagnetic energy into mechanical energy; propellers or blades (connected to the motor shaft, are responsible for generating the flow of gaseous fluids); electric switch (responsible for driving and controlling the engine speed); electrical outlet (which plugs into the residential electrical terminal, providing power for fan operation); support (base for the engine, propellers and switch, which can be made of metal or plastic) with different shape according to the fan model; protective grille for propellers or blades and an oscillator / gearbox (mechanism composed of a gear assembly that uses motor rotor motion to cause the fan to rotate). 04. Fans are manufactured and marketed in different formats, which can be ceiling (characterized by being fixed to the ceiling, also perform the function of exhaust fan and do not have the option of oscillating / turning); wall-mounted (characterized in that they are fixed to the wall, have the option of oscillating / turning); tabletop (characterized by having support bracket for flat surfaces, thus not needing to be affixed to walls or ceiling, and may or may not have the option of oscillating / swiveling); tower / column / pedestal type (characterized by having support for flat surfaces, differing from the table ones because they have a larger and more elongated support, have the option of oscillatory / gyrus movement); air circulators (characterized in that they have support for flat surfaces, and differ from the fans in that they do not have oscillatory / rotating motion, since they have a characteristic aerodynamics on the front of the protection grille that causes air to circulate in the environment). Fans can still differ by the number, size or aerodynamic shape of the blades / propellers affixed to the motor shaft. 05. Fans usually have AC motors (may in some cases have DC motors). These motors are generally classified as single phase induction motors. Single phase because they use only one phase of the standard power grid (110 / 220V, 50 / 60Hz). They are one of the most widely used electromechanical components because of their efficiency and simplicity, and because most residential, commercial and some industrial applications require little power (such as fans, appliances, small pumps, etc.). The single-phase induction motor consists of a stator and a rotor as in any other electromagnetic actuator. The term induction refers to the electromagnetic field induced in the rotor by the rotating magnetic field produced by the stator when it receives the passage of electric current. Generally these motors receive the aid of a capacitor, called the starting capacitor, since it has the auxiliary function in stator magnetization in the initial moments of motor starting. 06.0 The basic operation of a fan is that it is first connected to the standard residential mains (110 / 220V and 50 / 60Hz) so that the unit gets power. Depending on the model, the user has the options to select the speed by a button switch (usually 3 speeds) or a rotary knob (a potentiometer). Also on some models it is possible to choose between activating or not the oscillator / gearbox, mechanism that causes the fan to rotate. 07. Oscillators or gearboxes consist of a part composed of mechanisms present on most fans, and whose function is to make the ventilation system (ie the blades / propellers and the motor) rotate around its axis. so that they can move horizontally periodically when this part is activated. Such activation occurs in most cases through a pin at the top of the engine. The pin activates a series of gears causing them to use the rotational motion of the motor rotor shaft through an "endless thread" to create such periodic movement. The rotor shaft has in its rear extension cracks called “Worm thread.” Coupled with a common set of gears, the “worm thread” allows the use and subsequent transformation of motor rotation movement into partial rotation movement of the ventilation system at a horizontal angle of approximately 130 °. Switches (or electric switches) are used to drive AC motors, which are used in various types of fans (ceiling, wall, table, tower / column / pedestal or air circulators). speed control function (consisting of a variable potentiometer or push-button electric switch or a rotary / fan motor speed variation. The potentiometers allow you to manually vary the electrical resistance and thus obtain the variation of the electric current. In this way the engine's rotation speed can be changed (ie, the speed with which the blades rotate), since the rotation speed varies according to the intensity of electric current that passes through it (the higher the intensity, greater will be the rotation). Some of the speed controllers do not work with varying electrical resistance, but rather by selecting stator coils by using electric switches (usually with buttons, each responsible for driving a set of coils) that allow direct selection of coils. of the motor that will be magnetized, ie by varying the electromagnetic field acting on the motor rotor. The circuit-breakers are connected in series to one of the load (motor) supply wires. 09. Embedded electronics consist of electronic circuits that have a microprocessor integrated in their configuration. This microprocessor enables them to be able to perform so-called intelligent tasks and communicate with other electronic devices for information exchange. Information exchange between the microprocessor and the electronic device (or vice versa) can be done via wireless networks (such as via bluetooth or wi-fi communication). 10. Bluetooth is a low-power, global wireless communication standard that enables data to be transmitted between devices while respecting the range. Data transmission is via a globally licensed and secure short-range radio frequency, which allows one device to detect the other regardless of their position. The range required for both devices to be within proximity range (this can reach up to 100 meters). 11.0 Wi-fi is used by certified products that belong to the class of wireless local area network (WLAN) devices based on the IEEE 802.11 standard. Because of its close relationship with its eponymous standard, the term Wi-Fi is often used as a synonym for IEEE 802.11 technology. 12. Most modern switches (common in ceiling fans) use remote control for actuation and speed control. The invention in question is distinguished by the fact that control (both of the motor and / or gearbox / oscillator) is performed by means of an application installed on a device (which may be a smartphone, tablet or a computer) that has wireless communication (bluetooth or wifi). Through the application, the user will execute commands (through buttons in the application itself) that will transmit the respective commands to the embedded electronic switch that will be coupled to the fan terminals, and to the mechatronic device that is responsible for activating the gearbox / oscillator. 13. In fan switches it is often common to select coils or windings on the motor stator itself rather than varying an electrical resistance on the speed selector switch. Thus, the selection of coils causes the motor to change its speed due to the variation of the magnetic field intensity on the rotor. 14. Fans generally require the user to travel to him / her to turn on / off or change speed (either by changing the electrical resistance of the potentiometer switch, or by selecting certain coils on the stator via buttons on an electrical switch). Such need for locomotion is also apparent when the user wishes to activate or deactivate the gearbox / oscillator. 15. The purpose of such Utility Model patent is to control the distance, speed of motors and gearbox / oscillator drive of the various types of fans using an electronic switch (consisting of an electronic circuit) and a device. mechatronic, respectively. These circuits receive user commands issued through an application installed on a smartphone, tablet or other computer. 16. The Utility Model patent here suggested / in question / presented herein proposes an effective solution to the problem of the need to travel to the fan switch to change speed, and / or to the gearbox / oscillator to drive the rotate, and / or turn off / on both according to claims 1 and 2. 17. This invention has the advantage of making fans become a smart device, causing these can be controlled and programmed (ie allow routines to be created, such as combining speed variations and fan rotation over a given time interval) remotely by another device that uses wireless networks to exchange information and command transmission. Further embodiments of the Utility Model are described in claims 1 and 2. 19. Another advantage is that the electronic switch and mechatronic device can be installed on existing fan models or already inserted during manufacture on possible new fan models. 20. In the external version (ie for adaptation to existing fan models), both the electronic switch and the mechatronic device are encapsulated in plastic (or metallic) material. The electronic switch replaces the power switch (both on pushbutton switches and those with a potentiometer), and the mechatronic device is attached to the pin or gearbox / oscillator. 21. The electronic circuit is responsible for receiving and processing control signals sent by the user. The circuit basically consists of: an AC-DC converter (DC to DC) that converts the standard residential voltage (220-127 Vac) to a direct voltage (varying according to the processor used, which can be 3.3 V, 5 V, 12 V, etc.) that will power the circuit electronics; a microprocessor (whose function is circuit control); a voltage regulator (which reduces the voltage to a desired value); a solid state relay (which controls the drive and load speed control, ie the fan motor); a signal transmitter / receiver device that makes use of bluetooth and / or wi-fi communication (whose function is to communicate with the user's devices); LED's (whose function is to indicate the operation of the circuit); and finally, resistors, capacitors and connectors. 22. Such electronic circuit of the aforementioned switch, in its version for external use, is enclosed in a plastic enclosure (the size and shape may vary). 23. The mechatronic device consists of an electronic mechanism whose function is to control the drive of the gearbox / oscillator, ie it automates it. This electronic mechanism consists of a small low voltage motor (this may be a DC motor, a servo motor or a stepper motor), and some machine elements (such as gears, bearings, guides, shafts, etc.). The motor is controlled by the microprocessor located on the electronic switch (the switch and the mechatronic device are connected by a cable, having these functions of feeding and information exchange), and its function is to provide movement to the mechanism responsible for acting on the gearbox. / oscillator, making it become controllable from a distance. Next, the Utility Model patent will be described in greater detail through figures, schematics and flow charts. 25. It is shown that: 26. In Figure 1 there is a representation of a standard fan, shown here in order to exemplify the proposed Utility Model. It is noteworthy that the modifications to be proposed apply to the various types of fans, previously mentioned. 27. Figure 2 shows the front and side views of a standard fan, with its respective components marked. In 1 there is the switch (electric key) with buttons, responsible for starting the engine and choosing its speed. In 2 there is the base of the fan whose function is to support and support the fan. It is noteworthy that such a base is the piece with the most variation (size, shape, material, etc.) when comparing different models and brands. In 3 there are the propellers / blades, which have the function of creating air flow through the rotation of the motor shaft attached to its aerodynamic shape. It is also noteworthy that the shape, size, number of propellers / blades varies greatly according to the model and make, but its function remains. At 4 there is the protective grille, which has the function of protecting the users from the propeller / fan blades, since they rotate at high speed. In 5 there is the electric wire responsible for the conduction of the electric energy and subsequent supply of the ventilator. In 6 there is the socket terminal, which is responsible for connecting the fan to the mains. At 7 there is the rear protection grille. Already in 8 there is the pin that connects to the oscillator / gearbox, whose function is to provide the user with the option of activating or not the oscillator / gearbox, through a vertical movement. At 9 there is the housing that covers the motor and the oscillator, and provides support for them. At 10 there is the junction of the bracket with the casing that covers the engine, and through a nut and bolt the propeller / blade and motor inclination angle can be adjusted. At 11, there is the side view of the support. 28. In Figure 3, there is an example of the proposed Utility Model. In such a model, an electronic switch and a mechatronic device are inserted, both controlled by the user through an application (through the use of a smartphone, tablet, mobile phone or a computer) via wireless communication (bluetooth / wifi). The electronic switch 12 consists of an electronic circuit board and its function is to control the drive and speed of the fan motor, according to the user's choice. In 13 there is the mechatronic device, which is composed of a motorized mechanism, whose function is to automate the oscillator / gearbox. 29. Figure 4 shows the flowchart related to the operation of the electronic circuit. Note that the voltage (127-220V) from the mains is converted to continuous voltage when it passes through the AC-DC converter. Such converter feeds 3 fundamental parts of the circuit, being the microprocessor, the receiver module of the wireless network (bluetooth or wi-fi) and the part responsible for the motor activation of the fan. The bluetooth or wi-fi module receives the command signal from the user, sends it to the microprocessor and he activates the key, releasing the current flow in one of the terminals of the wires coming from the mains. The drive circuit acts as a key, ie closing and opening according to the command received from the microprocessor. To vary the fan motor speed, various techniques are used. One of these is the switching technique known as pulse width modulation (PWM) in conjunction with a circuit called a zero cross detector, intrinsic to the switching component. Another technique used is the resistance variation, changing and controlling the electric current that reaches the motor. Another technique is to choose the motor stator coils to be magnetized and subsequently used, thus making the magnetic field acting on the rotor predetermined. 30. Figure 5 shows the flow diagram of the mechatronic device operation. Note that the power of the electrical terminal is converted and this in turn powers the microprocessor, the bluetoothAvi-fi module and the motorized mechanism. From an external signal (commands issued by the user device and at will) the motorized mechanism is activated, thus acting on the oscillator / gearbox of the fan, causing it to rotate or not. The motorized mechanism consists of a motor (this can be a servo motor, a stepper motor or a direct current motor) and a mechanism that acts on the oscillator / gearbox pin, causing it to be activated or not. . 31. Figure 6 shows the general flowchart of the proposed Utility Model. Electricity is converted and feeds the electronic circuits. The microprocessor controls the motorized mechanism and motor drive circuit, and receives user information (external signal) through the bluetoothAvi-fi module. The motorized mechanism controls the oscillator / gearbox drive (responsible for turning the fan or not) and the motor drive circuit controls the fan motor speed. 32. It is noteworthy that the Utility Model proposed here can be applied in its entirety, that is, in fans that allow both speed control and rotation option, or partially, in fans that allow only speed control (due to the shape bracket, or model) or control of the rotation option. 33. Figure 7 shows the schematic of the electronic switch circuit design. Note clearly the microprocessor, the AC / DC converter (alternating current to direct current), the bluetooth module, the motor drive circuit and the connection terminal with the mechatronic device. 34. Figure 8 shows an example of the proposed Utility Model, which highlights the red electronic switch and the blue mechatronic device. PROGRAMMABLE ELECTRONIC SMART FAN WITH SPEED CONTROL AND WIRELESS WIRELESS TYPE COMMUNICATION USING AN APPLICATION.

Claims

1. Programmable electronic smart fan characterized by allowing control of the drive and engine speed through an electronic switch (12), which is composed of a microprocessor electronic circuit board, which receives commands from a user through a An application installed on a smartphone, tablet or computer that uses a wireless network like wifi and blueiooth for communication and data exchange between the fan and the user.

Programmable electronic smart fan according to claim 1, characterized in that it has a mechatronic device (13), which is composed of a microprocessor motorized mechanism, which has the function of automating the oscillator / gearbox, thus allowing the control of its activation via commands from a user through an application installed on a smartphone, tablet or computer that uses a wireless network of type wi-fi and bluetooth for communication and data exchange between the fan and the user.

Programmable electronic smart fan according to claims 1 and 2, characterized in that it can also be in the form of a set-up kit for common fans, through the separate marketing of the electronic switch (12) and the mechatronic device (13). ).