BR202021021509U2 - Gabinete de módulo inversor para aparelho de tratamento de ar - Google Patents

Abstract

O presente modelo de utilidade diz respeito a um gabinete de módulo inversor para aparelho de tratamento de ar instalado em ambiente externo (ODU – outdoor unit). Mais especificamente, o gabinete refere-se a uma proteção para o módulo inversor de aparelhos de tratamento de ar como, por exemplo, aparelhos de ar-condicionado. O gabinete de módulo inversor para aparelho de tratamento de ar ora revelado compreende pelo menos três peças estruturais, sendo um alojamento de módulo, uma capa do alojamento, uma caixa de terminais, em que o alojamento de módulo compreende uma cobertura superior, sendo dividido em duas regiões, uma limitada pela capa do alojamento configurada para conter o inversor e componentes eletrônicos de controle, e outra região limitada pela caixa de terminais configurada para conter blocos terminais, em que as bordas de encaixe das peças estruturais do gabinete possuem contornos sinuosos.

Description

GABINETE DE MÓDULO INVERSOR PARA APARELHO DE TRATAMENTO DE AR Campo do Modelo de Utilidade

[001] O presente modelo de utilidade diz respeito a um gabinete de módulo inversor para aparelho de tratamento de ar instalado em ambiente externo (ODU – outdoor unit). Mais especificamente, o gabinete refere-se a uma proteção para o módulo inversor de aparelhos de tratamento de ar como, por exemplo, unidade externa condensadora de aparelhos de ar-condicionado.

Fundamentos do Modelo de Utilidade

[002] Aparelhos de tratamento de ar efetuam o condicionamento ou tratamento de ar em espaços fechados. Esse tratamento consiste em regular a qualidade do ar em diversas variáveis, como temperatura, umidade, limpeza e movimento.

[003] Especificamente, os aparelhos de ar-condicionado com inversores são divididos em duas unidades (aparelhos) distintas, uma para ser colocada em um ambiente externo, conhecida como condensadora, e outra para ser colocada internamente no ambiente cujo o ar será tratado, conhecida como evaporadora. A separação do aparelho em duas unidades permite a divisão das fases do ciclo de refrigeração e evaporação na evaporadora (dentro do ambiente) e a fase de condensação na condensadora (no ambiente externo). Ambas as unidades estão eletricamente e fluidicamente ligadas entre si. A unidade externa (condensadora) pode ainda ser ligada a mais de uma unidade interna (evaporadora).

[004] A tecnologia de inversores em aparelhos de tratamento de ar é aplicada para controlar a velocidade de funcionamento do compressor de acordo com as variáveis controladas, em especial a temperatura, que é regulada através da troca de calor do ambiente. Quanto menos calor precisar ser retirado do ambiente, menor será a velocidade do compressor, quanto mais calor precisar ser retirado do ambiente, maior será a velocidade do compressor. Os inversores permitem o funcionamento dos compressores sem picos, em velocidades constantes e controladas, otimizando o consumo de energia (estima se um consumo de energia entre 30 e 40% menor do que em aparelhos convencionais) e o controle de temperatura, e com um menor nível de ruído (não há os ruídos devido às partidas do motor). Os inversores ainda possibilitam o uso de gás refrigerante distinto (menos nocivo ao meio ambiente) e apresentam maior durabilidade. Deste modo, os inversores aplicados em aparelhos de tratamento de ar reduzem o consumo de energia, o ruído e a vibração, além de fornecer maior conforto térmico (controle mais preciso da temperatura).

Estado da técnica

[005] No estado da técnica, por exemplo, verificam-se documentos que mostram inversores com diferentes tipos de gabinetes ou módulos.

[006] O documento BR102019008441-3 refere-se a um módulo eletrônico de um inversor para um compressor elétrico de um condicionador de ar. O módulo revelado em BR102019008441-3 é composto por uma estrutura de suporte interna de plástico, uma peça para vedação e uma tampa para o módulo eletrônico e os componentes são fixados com parafusos

[007] O documento KR100747946B1 apresenta uma unidade externa de arcondicionado com tamanho reduzido que compreende um módulo inversor. O módulo inversor é disposto de modo que uma caixa posterior da placa (feita de uma camada fina de metal) e a placa possam ser interpostas, de modo que a superfície superior da capa cubra o lado da superfície superior da placa. O calor gerado pelo módulo inversor é dissipado através de uma aleta e os elementos são fixados com parafusos.

[008] A patente US7181923B2 refere-se a um módulo inversor usado em um aparelho de refrigeração compreendendo três camadas de substratos recebidos em uma caixa. O módulo também compreende uma outra caixa feita de resina com um filme de metal para proteção, o filme sendo aplicado ou revestido em uma superfície da caixa e tendo uma porção desnivelada na qual um bloco terminal para o motor é disposto.

[009] No entanto, os gabinetes, módulos ou invólucros de inversores do estado da técnica são formados com diversos componentes plásticos associados a coberturas metálicas voltadas para resistir a possíveis chamas causadas por falhas. Isso traz uma dificuldade no isolamento adequado dos gabinetes devido às limitações/adversidades de encaixe entre as coberturas metálicas e os componentes plásticos que, além de não evitar a propagação de chamas, traz uma dificuldade na vedação do invólucro. Além disso, fatores externos como chuva e poeira podem entrar no gabinete através das falhas de vedação e causar problemas no inversor. Outros problemas como dissipação de calor, montagem complexa do gabinete e acesso ao inversor para manutenção também são recorrentes nos gabinetes do estado da técnica.

[010] Assim, é notável a lacuna no estado da técnica a ser preenchida por um gabinete de módulo inversor para aparelho de tratamento de ar que supere as dificuldades acima.

Objetivos do modelo de utilidade

[011] É um objetivo do presente modelo de utilidade fornecer um novo gabinete de módulo inversor para aparelho de tratamento de ar com redução no número de peças estruturais e interface de encaixe entre as peças com perfil sinuoso.

[012] Adicionalmente, um outro objetivo do presente modelo de utilidade é prover um novo gabinete de módulo inversor para aparelho de tratamento de ar que forneça uma melhor dissipação de calor do inversor, facilidade de manutenção e montagem simplificada.

Sumário do modelo de utilidade

[013] O gabinete de módulo inversor para aparelho de tratamento de ar do presente modelo de utilidade compreende pelo menos três peças estruturais, sendo um alojamento de módulo, uma capa do alojamento, uma caixa de terminais, em que o alojamento de módulo compreende uma cobertura superior, sendo dividido em duas regiões, uma limitada pela capa do alojamento configurada para conter o inversor e componentes eletrônicos de controle, e outra região limitada pela caixa de terminais configurada para conter blocos terminais, em que as bordas de encaixe das peças estruturais do gabinete possuem contornos sinuosos (chicanes).

[014] De acordo com variantes construtivas do gabinete de módulo para aparelho de tratamento de ar ora revelado, as seguintes características podem também estar presentes, sós ou em combinação: - a cobertura superior consiste em uma tampa removível fixada por parafuso no alojamento de módulo, ou uma cobertura fechada integrada ao alojamento de módulo; - a caixa de terminais possui uma borda de encaixe rebaixada com uma abertura que é disposta abaixo de uma borda de encaixe da capa do alojamento, em que a borda de encaixe possui uma aba na face interior para encaixar na abertura, compreendendo: - uma borda lateral de encaixe que é disposta acima de uma borda de encaixe da capa do alojamento, e a borda de encaixe possui um ressalto para deslizar e encaixar em uma ranhura na face interior da borda de encaixe, ou - uma borda lateral de encaixe rebaixada que é disposta abaixo de uma borda de encaixe da capa do alojamento, em que a borda de encaixe possui uma ranhura para deslizar e encaixar em um ressalto na face interior da borda de encaixe, - o alojamento de módulo é composto por um dentre os materiais ABS 5VA e BMC.

[015] As características das variantes construtivas do presente gabinete de módulo inversor para aparelho de tratamento de ar são modificações em partes essenciais do objeto, porém sem alterar a unidade técnico-funcional do modelo de utilidade.

Descrição das figuras

[016] O presente modelo de utilidade é apresentado com base nas figuras descritas a seguir: - A Figura 1 ilustra uma unidade externa condensadora na qual o gabinete de módulo inversor para aparelho de tratamento de ar ora revelado pode ser aplicado; - As Figuras 2A, 2B e 2C mostram, em vistas explodidas, os elementos que constituem o gabinete de módulo inversor para aparelho de tratamento de ar do presente modelo de utilidade; - As Figuras 3A e 3B mostram, em detalhe, a construtividade de uma primeira variante construtiva de uma cobertura superior de um alojamento de módulo do gabinete de módulo inversor para aparelho de tratamento de ar ilustrado na Figura 2A; - As Figuras 4A e 4B mostram, em detalhe, a construtividade de uma segunda variante construtiva de uma cobertura superior de um alojamento de módulo do gabinete inversor para aparelho de tratamento de ar ilustrado na Figura 2B; - A Figura 5A mostra, em uma vista explodida e em detalhe, a construtividade de uma primeira variante construtiva de uma caixa de terminais do gabinete de módulo inversor para aparelho de tratamento de ar; - A Figura 5B mostra, em uma vista explodida e em detalhe, a construtividade de uma segunda variante construtiva de uma caixa de terminais do gabinete de módulo inversor para aparelho de tratamento de ar; e - As Figuras 6A, 6B e 6C mostram, em detalhe, as possíveis variações de contorno para as bordas de encaixe das peças estruturais do gabinete.

Descrição Detalhada do Modelo de Utilidade

[017] O gabinete de módulo inversor para aparelho de tratamento de ar de acordo com o presente modelo de utilidade será descrito em detalhes a seguir com referência às Figuras 1 a 6C.

[018] A Figura 1 ilustra o gabinete de módulo inversor 10 do presente modelo de utilidade instalado em uma unidade externa condensadora de aparelho de tratamento de ar. A unidade externa condensadora apresentada na Figura 1 é ilustrativa e não limita as possibilidades de uso do gabinete (10).

[019] Nas Figuras 2A, 2B e 2C são mostradas as peças estruturais do gabinete 10. O Gabinete de módulo inversor 10 para aparelho de tratamento de ar inclui pelo menos três peças estruturais, sendo um alojamento de módulo 11, uma capa do alojamento 12, uma caixa de terminais 13, em que o alojamento de módulo 11 compreende uma cobertura superior 14, sendo dividido em duas regiões, uma limitada pela capa do alojamento 12 configurada para conter o inversor e componentes eletrônicos de controle, e outra região limitada pela caixa de terminais 13 configurada para conter blocos terminais.

[020] A fixação do gabinete 10 na unidade externa condensadora é feita por meio de parafusos para ancorar o alojamento 11 na estrutura da unidade externa. O alojamento 11 protege o inversor, componentes eletrônicos e blocos terminais contra possíveis cargas mecânicas diretas causadas, por exemplo, por choques ou impactos externos. O alojamento 11 sendo dividido em duas regiões: uma limitada pela tampa do alojamento 12 configurada para conter o inversor e componentes eletrônicos de controle, e outra região limitada pela caixa de terminais 13 configurada para conter os blocos terminais. Essa divisão do espaço do alojamento 11 auxilia na proteção e acesso aos elementos contidos em cada uma das regiões, além de favorecer as atividades de serviço e instalação, uma vez que montar e desmontar as peças estruturais do gabinete 10 fica mais fácil, e permite que o acesso aos elementos em cada região seja direto.

[021] O gabinete de módulo inversor 10 ora revelado elimina a necessidade de incluir uma capa de proteção contra incêndio em sua construção. A capa de proteção contra incêndio tem a função de proteger as peças estruturais do gabinete em caso de queima, quando há falha do módulo inversor e a presença de chama. A eliminação dessa capa da configuração do presente gabinete de módulo inversor se deve ao fato de o alojamento de módulo 11 ser feito de materiais que atendem aos requisitos de segurança. Especificamente, o alojamento 11 pode ser composto por dois tipos de materiais poliméricos resistentes ao calor e a chamas, o ABS 5VA (“Acrylonitrile Butadiene Styrene”) e o BMC (“Bulk Molded Composites”), a fim de mitigar uma possível propagação da chama.

[022] A tampa 12 é montada no alojamento 11 para proteger o módulo do inversor e componentes eletrônicos de choques mecânicos e fatores ambientais externos. A tampa 12 é fixada por parafusos no alojamento 11 de forma a limitar o acesso de consumidores e técnicos com a região interna do alojamento que engloba o inversor e componentes eletrônicos. As bordas de encaixe da tampa 12 com a caixa de terminais 13 possuem contornos sinuosos (chicane) com perfis que foram desenvolvidos para vedar a interface de contato entre as peças, evitar um possível vazamento de fluido e entrada de agentes externos no gabinete, como chuva e poeira. Nas Figuras 2A, 2B e 2C é possível visualizar dois tipos de geometria para a tampa 12: uma compreendendo uma ponta triangular na base (Figuras 2A e 2B) e outra essencialmente retangular (Figuras 2C).

[023] As interface de contato entre as bordas de encaixe da tampa 12 e da caixa 13 possuem perfis a, b, c, ilustrados nas figuras 6A, 6B, 6C, que guiam a montagem e desmontagem da caixa 13 no gabinete 10, reduzindo a quantidade utilizada de parafusos.

[024] As Figuras 3A, 3B, 4A e 4B mostram duas variantes construtivas da cobertura superior 14.

[025] Em uma primeira variante, ilustrada nas Figuras 2A, 2C, 3A e 3B, uma tampa 14A é removível e fixada por parafuso no alojamento 11. Nessa variante, a tampa 14A possui contornos arredondados, trazendo um ganho de espaço no volume interno do alojamento 11, além de prover acesso para passagem de fios que são conectados aos elementos internos do alojamento 11. As arestas arredondadas também possuem um apelo estético para o consumidor. Nessa variante e com a geometria da tampa 12 apresentada na Figura 2C, essencialmente retangular, as bordas de encaixe das peças possuem preferencialmente o perfil de contorno c, ilustrado na figura 6C.

[026] Em uma segunda variante, ilustrada nas Figuras 2B, 4A e 4B, uma cobertura fechada 14B é integrada ao alojamento de módulo 11. Essa alternativa apresenta uma geometria que dispensa a presença de uma tampa, reduzindo a complexidade do molde de fabricação do alojamento 11. A cobertura fechada 14B também traz um ganho de espaço no volume interno do alojamento 11 e um apelo estético para o consumidor.

[027] A caixa de terminais 13 tem funções semelhantes à tampa do alojamento 12, porém é voltada para proteger os blocos de terminais. Nas Figuras 2A e 2B, a caixa de terminais 13 é fixada por apenas um parafuso no alojamento 11, localizado em sua parte inferior. Na Figura 2C, a caixa de terminais 13 é fixada por três parafusos no alojamento 11, localizados em suas laterais e parte inferior.

[028] As Figuras 5A e 5B mostram duas variantes construtivas da caixa de terminais 13 ilustrada nas Figuras 2A e 2B. A Figura 5A ilustra uma caixa de terminais 13A que possui uma borda de encaixe rebaixada 131A com uma abertura 133A que é disposta abaixo de uma borda de encaixe 121A da capa do alojamento 12. A borda de encaixe 121A possui uma aba na face interior (não mostrada) para encaixar na abertura 133A.

[029] Em uma primeira variante, uma borda lateral de encaixe 132A é disposta acima de uma borda de encaixe 122A da capa do alojamento 12, e a borda de encaixe 122A possui um ressalto 123A para deslizar e encaixar em uma ranhura (não mostrada) na face interior da borda de encaixe 132A.

[030] Em uma segunda variante ilustrada na Figura 5B, uma borda lateral de encaixe rebaixada 131B é disposta abaixo de uma borda de encaixe 121B da capa do alojamento 12, em que a borda de encaixe 131B possui uma ranhura 132B para deslizar e encaixar em um ressalto 122B na face interior da borda de encaixe 121B.

[031] A instalação e manutenção (pós-atendimento) do inversor, componentes eletrônicos e blocos terminais é favorecida pela modularidade do gabinete 10 através de suas peças estruturais 11, 12, 13, 14 e perfis de encaixe, em que, por exemplo, para ter acesso aos blocos terminais, os técnicos podem facilmente acessar os blocos apenas com a retirada de um parafuso e desencaixando a caixa de terminais 13, sem exposição ao módulo inversor e componentes eletrônicos.

[032] Assim, o presente modelo de utilidade traz pelo menos as vantagens: - eliminar a necessidade de uma capa de proteção contra incêndio no gabinete e mantendo o atendimento aos requisitos de segurança necessários com o uso de materiais especiais na composição das peças do gabinete, deixando a estrutura mais leve e resistente ao calor e chama; - prover peças com contornos desenhados para que as interfaces de montagem possuam melhor vedação contra possíveis vazamentos e entrada de agentes externos no gabinete, como chuva e poeira; - facilitar a instalação e manutenção (pós-atendimento) do gabinete, por possuir menos peças e compreender duas regiões/compartimentos para funções diferentes (blocos terminais, inversor e componentes eletrônicos), proporcionar uma montagem e desmontagem das peças estruturais de forma simplificada, sem a necessidade de dispositivos de fixação, e permitir que o acesso aos elementos em cada região seja direto.

[033] Nota-se, portanto, que o presente modelo de utilidade fornece um novo gabinete de módulo inversor 10 para aparelho de tratamento de ar com otimização em seu uso, fabricação, instalação e manutenção, sendo, dessa forma, um objeto de uso prático que apresenta melhoria funcional em relação ao estado da técnica.

[034] É importante ressaltar que a descrição acima tem como único objetivo descrever de forma exemplificativa a concretização particular do modelo de utilidade em questão. Portanto, torna-se claro que modificações, variações e combinações construtivas de 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 (4)

1. Gabinete de módulo inversor (10) para aparelho de tratamento de ar que compreende: pelo menos três peças estruturais, sendo um alojamento de módulo (11), uma capa do alojamento (12), e uma caixa de terminais (13), CARACTERIZADA pelo fato de que: o alojamento de módulo (11) compreende uma cobertura superior (14), sendo dividido em duas regiões, uma limitada pela capa do alojamento (12) configurada para conter o inversor e componentes eletrônicos de controle, e outra região limitada pela caixa de terminais (13) configurada para conter blocos terminais, e em que as bordas de encaixe das peças estruturais (11, 12, 13) do gabinete (10) possuem contornos sinuosos (a, b, c).
2. Gabinete de módulo inversor (10) para aparelho de tratamento de ar, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a cobertura superior (14) consiste em: uma tampa (14A) removível fixada por parafuso no alojamento (11), ou uma cobertura fechada (14B) integrada ao alojamento de módulo (11).
3. Gabinete de módulo inversor (10) para aparelho de tratamento de ar, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a caixa de terminais (13) possui: uma borda de encaixe rebaixada (131A) com uma abertura (133A) que é disposta abaixo de uma borda de encaixe (121A) da capa do alojamento (12), em que a borda de encaixe (121A) possui uma aba na face interior para encaixar na abertura (133A), compreendendo: - uma borda lateral de encaixe (132A) que é disposta acima de uma borda de encaixe (122A) da capa do alojamento (12), e a borda de encaixe (122A) possui um ressalto (123A) para deslizar e encaixar em uma ranhura na face interior da borda de encaixe (132A), ou - uma borda lateral de encaixe rebaixada (131B) que é disposta abaixo de uma borda de encaixe (121B) da capa do alojamento (12), em que a borda de encaixe (131B) possui uma ranhura (132B) para deslizar e encaixar em um ressalto (122B) na face interior da borda de encaixe (121B).
4. Gabinete de módulo inversor (10) para aparelho de tratamento de ar, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que: o alojamento de módulo (11) é composto por um dentre os materiais ABS 5VA e BMC.

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