BRPI0402332B1 - Arranjo para regulagem de fluxo de ar por convecção natural em refrigeradores combinados - Google Patents

Description

"ARRANJO PARA REGULAGEM DE FLUXO DE AR POR CONVECÇÃO NATURAL EM REFRIGERADORES COMBINADOS" Campo da invenção Refere-se a presente invenção a um arranjo construtivo aplicado a refrigeradores combinados, do tipo que compreende um compartimento refrigerador e um compartimento freezer separados entre si, fechados por respectivas portas frontais e alojando, cada um, interna e posteriormente, uma respectiva porção de placa evaporadora responsável pelo resfriamento do fluxo de ar que circula, por convecção natural, no interior do respectivo compartimento refrigerador ou freezer. Técnica anterior São bem conhecidos da técnica os refrigeradores combinados que compreendem um gabinete no interior do qual são definidos um compartimento freezer e um compartimento refrigerador, geralmente superpostos, separados entre si por uma parede divisória horizontal e que são fechados por respectivas portas frontais.

Nesses refrigeradores combinados, cada um dos compartimentos refrigerador e freezer é provido de uma respectiva porção de placa evaporadora. No compartimento refrigerador, ela é normalmente disposta verticalmente, e fixada contra uma porção de parede posterior do respectivo compartimento.Essas porções de placa evaporadora são dimensionadas para resfriarem o fluxo de ar descendente, produzido por convecção natural, no interior dos respectivos compartimentos refrigerador e freezer dispostas em série em um mesmo circuito de refrigeração, para receberem o fluido refrigerante já condensado, bombeado por um compressor do referido circuito de refrigeração. Normalmente, nesses refrigeradores combinados, o controle da temperatura e, conseqüentemente, da refrigeração do compartimento refrigerador é realizado pela regulagem de um termostato (quando mecânico) ou por um sistema eletrônico geralmente utilizando um módulo de controle do refrigerador. Em muitos destes refrigeradores combinados ambos os compartimentos refrigerador e freezer são refrigerados mesmo que um dos compartimentos não necessite de mais refrigeração. Nessas construções, o refrigerador não possui dispositivos de controle de capacidade de refrigeração independentes para cada um dos compartimentos refrigerador e freezer, podendo acarretar problemas operacionais de maior ou menor gravidade.

Quando o compartimento freezer desses refrigeradores combinados é submetido a uma condição severa de carregamento e/ou a temperatura ambiente está muito baixa, o compressor pode ficar mais tempo ligado do que o compartimento refrigerador necessita, podendo reduzir a temperatura do ar no interior deste a valores negativos ou próximos a zero, podendo conduzir até ao congelamento ou ao resfriamento excessivo dos alimentos ai armazenados, o que não é desejável que ocorra no interior do compartimento refrigerador.

Esse tipo de problema pode ocorrer em razão do fato de o controle de temperatura do compartimento freezer e do compartimento refrigerador ser feito apenas por um sensor de temperatura ou por um termostato posicionado geralmente na porção de placa evaporadora do compartimento refrigerador.

Quando ocorre o carregamento do compartimento freezer, a carga térmica aplicada sobre o sistema de refrigeração é conseqüentemente elevada, aumentando a temperatura de evaporação, comum aos dois compartimentos, e fazendo com que a porção de placa evaporadora do compartimento refrigerador não atinja, em um determinado espaço de tempo, uma temperatura suficientemente baixa para provocar o desligamento do compressor. Como essa temperatura para um refrigerador combinado de duas portas é normalmente igual ou inferior a -20°C, a temperatura da porção de placa evaporadora do compartimento refrigerador será a mesma devido aos requisitos de temperatura de congelamento exigidas da porção de placa evaporadora projetada para o compartimento freezer. Como a diferença de temperatura entre a placa evaporadora e a temperatura do ar no compartimento refrigerador é significativamente maior que no freezer, o compartimento refrigerador sofrerá um resfriamento excessivo, já que sua porção de placa evaporadora, também submetida a um resfriamento de cerca de -20°C, provocará um excessivo resfriamento do fluxo de ar descendente, feito por ela passar por convecção natural no interior do compartimento refrigerador. 0 resfriamento excessivo do compartimento refrigerador poderá acarretar problemas no resfriamento dos alimentos nele armazenados.

Uma possível solução para esse problema seria diminuir a porção de placa evaporadora do compartimento refrigerador. Entretanto, a diminuição da porção da placa evaporadora do compartimento refrigerador traria um problema de insuficiência de refrigeração quando da ocorrência de uma situação inversa, ou seja, quando o compartimento refrigerador for severamente carregado.

Nesse caso, uma porção de placa evaporadora menor podería resultar em uma área de troca térmica insuficiente para atender às necessidades de refrigeração determinadas pelo usuário ao carregar o compartimento refrigerador com uma quantidade de alimentos a ser refrigerado.

Outra possível situação onde podería ocorrer o problema semelhante é quando a temperatura ambiente é baixa, ou seja, quando o refrigerador é utilizado em regiões frias.

Nessa condição, a carga térmica sobre o produto diminui bastante e, como a temperatura de evaporação é normalmente significativamente mais baixa que a temperatura ambiente, o refrigerador ainda mantém uma certa diferença de temperatura entre o ambiente externo e o refrigerador, que pode resultar em refrigeração excessiva no último.

Objetivos da invenção Em função da problemática acima discutida, passa a se constituir um objetivo genérico da presente invenção prover um arranjo que permita a regulagem do fluxo de ar por convecção natural no interior do compartimento refrigerador de um refrigerador combinado, de duas portas e que se utiliza do sistema de convecção natural para produzir a circulação de ar no interior de seus compartimentos refrigerador e freezer. É um objetivo mais especifico da presente invenção prover um arranjo para a regulagem do fluxo de ar por convecção natural em refrigeradores combinados, tal como acima mencionado, e que permita ao usuário regular a capacidade de refrigeração no compartimento refrigerador apenas guando necessário, adequando a referida capacidade de refrigeração à carga térmica exigida no interior do referido compartimento para produzir o resfriamento dos alimentos armazenados, sem produzir o congelamento ou a diminuição excessiva da temperatura no interior do referido compartimento mesmo quando o compartimento freezer estiver exigindo uma operação mais intensa do refrigerador.

Sumário da invenção Visando alcançar os objetivos acima mencionados, o arranjo da presente invenção compreende uma placa defletora que pode ou não ser de um material condutor térmico, por exemplo, uma chapa metálica, disposta de modo substancialmente vertical, anteriormente à porção de placa evaporadora do compartimento refrigerador, de modo a ocupar a largura desse último e a definir, com uma parede posterior de dito compartimento refrigerador, uma câmara resfriadora de ar alojando a dita porção de placa evaporadora e apresentando uma abertura superior de entrada de ar e uma abertura inferior de saida de ar, comunicando a câmara resfriadora de ar com o interior do compartimento refrigerador. Uma de ditas aberturas superior e inferior é provida de um obturador deslocável entre uma posição fechada, na qual bloqueia o fluxo de ar descendente, por convecção natural, ao longo da câmara resfriadora de ar, e pelo menos uma posição aberta, permitindo o dito fluxo de ar descendente. A construção acima proposta permite que o usuário acione o obturador de modo a bloquear totalmente , a restringir parcialmente ou a liberar totalmente o fluxo de ar descendente através da câmara resfriadora de ar e, consequentemente, ao longo da porção de placa evaporadora do compartimento refrigerador, de modo a regular o grau de refrigeração no interior do compartimento refrigerador, independentemente das exigências da carga térmica armazenada no interior do compartimento freezer, ou seja, independentemente do tempo de operação do compressor do circuito de refrigeração do refrigerador combinado. A construção aqui proposta permite ainda que o usuário regule a capacidade de refrigeração no interior do compartimento refrigerador em função das características da operação exigida para o aparelho, podendo reduzir a referida capacidade de refrigeração durante o inverno, para evitar que o compartimento refrigerador trabalhe muito frio ou aumentando a capacidade de refrigeração durante o verão, em razão de o aparelho estar trabalhando com cargas térmicas mais elevadas.

Em razão da sistemática aqui proposta, o refrigerador combinado passa a ser fornecido com uma porção de placa evaporadora do compartimento refrigerador dimensionada para atender a uma carga térmica mais elevada, mesmo que a referida porção de placa evaporadora passe a trabalhar com um super dimensionamento de projeto durante determinadas fases de operação do aparelho de refrigeração. Por exemplo, durante o inverno, o usuário pode regular o obturador para reduzir o fluxo de ar através da câmara resfriadora de ar, diminuindo a capacidade de refrigeração no interior do compartimento refrigerador, mesmo sendo a referida porção de placa evaporadora dimensionada para produzir uma troca térmica com um fluxo de ar bem mais intenso e correspondente a uma posição de obturador totalmente aberto.

Breve descrição dos desenhos A invenção será a seguir descrita fazendo-se referência aos desenhos anexos, dados a título de exemplo de possíveis arranjos construtivos e nos quais: A figura 1 representa uma vista em corte vertical longitudinal e esquemátíco de um refrigerador combinado do tipo aqui considerado e apresentando uma primeira configuração para o arranjo em questão; A figura 2 representa uma vista frontal elevacional da porção superior do compartimento refrigerador, ilustrando o posicionamento relativo da placa defletora em relação à largura do referido compartimento refrigerador; A figura 3 representa uma vista em corte vertical ampliado da porção superior do compartimento refrigerador, ilustrando a montagem do obturador na placa defletora, dito corte tendo sido tomado segundo a linha III—III na figura 2;

As figuras 4 e 4a representam vistas em corte ampliado da montagem do obturador ilustrado na figura 3, nas posições fechada e aberta, respectivamente; A figura 5 representa uma vista em perspectiva posterior explodida da placa defletora e do obturador; e A figura 6 representa uma vista similar àquela da figura I, mas ilustrando uma outra configuração para o posicionamento do obturador do arranjo em questão.

Descrição detalhada da invenção Conforme anteriormente mencionado e ilustrado nas figuras de desenho que. acompanham o presente relatório, o arranjo em questão é aplicado a um refrigerador combinado, do tipo que compreende um gabinete 10 construído de qualquer maneira adequada e formando, internamente, um compartimento refrigerador R e um compartimento freezer F, separados entre si por uma parede divisória horizontal II, fechados por respectivas portas frontais 12 e 13 e alojando, interna e posteriormente, uma respectiva placa evaporadora 20, 30 disposta verticalmente e fixada ao gabinete, mantendo uma certa distância em relação a uma adjacente porção de parede posterior 14 desse último.

Conforme ilustrado nos desenhos, o compartimento refrigerador R é delimitado pela parede posterior 14, superiormente pela parede divisória 11 do gabinete 10, pela respectiva porta frontal 13, por um par de paredes laterais 15 e por uma parede de fundo 16.

De acordo com a invenção, é provida uma placa defletora 40, geralmente em chapa metálica com elevada condutividade térmica, mas podendo ser de outro material, como plástico, fixada no interior do compartimento refrigerador R de modo substancialmente vertical, paralelo e anterior à porção de placa evaporadora 30 do referido compartimento refrigerador R. A placa defletora 40 é preferivelmente dimensionada para ocupar praticamente toda a largura do compartimento refrigerador R definindo, com a parede posterior 14 desse último, uma câmara resfriadora de ar 50 no interior da qual fica alojada a respectiva porção de placa evaporadora 30. A câmara resfriadora de ar 50 apresenta uma abertura superior 51 de entrada de ar e uma abertura inferior 52 de saída de ar, ditas aberturas superior 51 e inferior 52 comunicando a câmara resfriadora de ar 50 com o interior do compartimento refrigerador R. Ainda de acordo com a invenção, uma das referidas aberturas superior 51 e inferior 52 é provida de um obturador 60 deslocável entre uma posição fechada, para bloquear o fluxo de ar descendente por convecção natural ao longo da câmara resfriadora de ar 50 e, pelo menos, uma posição aberta ou parcialmente aberta, para permitir um correspondente fluxo de ar descendente pelo interior da câmara resfriadora de ar 50 a ao longo da respectiva porção de placa evaporadora 30.

Na configuração ilustrada nas figuras 1 e 2, a placa defletora 40 apresenta uma borda superior 41 que é assentada contra a adjacente porção da parede divisória 11 do gabinete 10, situação na qual a abertura superior 51, de entrada de ar na câmara resfriadora de ar 50, passa a ser definida por pelo menos uma janela 40a ou uma respectiva pluralidade de janelas 40a produzidas na própria placa defletora 40, sendo que na referida abertura superior 51, sobre as janelas 40a, é então montado o obturador 60. Nessa construção, a placa defletora 40 apresenta uma borda inferior 42 que se mantém afastada em relação à adjacente porção de parede posterior 14 do compartimento refrigerador R, aí definindo a abertura inferior 52 de saída de ar da câmara resfriadora de ar 50.

Na configuração ilustrada nas figuras 1, 2 e 3, a abertura inferior 52 de saída de ar da câmara resfriadora de ar 50 é definida por uma pluralidade de aberturas 70a produzidas em uma placa de acabamento 70 , moldada preferivelmente em material plástico, e que é provida de meios de fixação posteriores 71 a serem encaixados em respectivos alojamentos produzidos em qualquer uma das partes definidas pela placa evaporadora 30, pela placa defletora 40 ou mesmo pela parede interna do gabinete do refrigerador combinado.

Ainda de acordo com a configuração ilustrada nas figuras de 1 a 3, o obturador 60 toma preferivelmente a forma de uma placa alongada, preferivelmente formada em material sintético, e dimensionada para poder cobrir completamente a abertura superior 51 e as respectivas janelas 40a de entrada de ar na câmara resfriadora de ar 50. 0 obturador 60 é provido de uma pluralidade de orifícios 60a dispostos segundo um alinhamento coincidente com aquele da janela 40a da placa defletora 40 e dimensionados para coincidirem com as respectivas janelas 40a quando o obturador 60 é deslocado para a posição de abertura total ilustrada na figura 4a dos desenhos anexos. O obturador 60, na construção ilustrada, incorpora um par de pequenos dentes póstero inferiores 61 e uma garra póstero superior 62 os quais são respectiva e deslizantemente encaixados em respectivos rasgos 45 e 46 providos na placa defletora 40. Com essa construção, basta que o usuário promova o deslocamento linear do defletor 60 entre uma posição fechada, ilustrada na figura 4, na qual seus orifícios 60a são deslocados para fora do alinhamento com as janelas 40a da placa defletora 40, bloqueando completamente a comunicação fluida entre a câmara resfriadora de ar 50 e o interior do compartimento refrigerador R pela parte superior do referido compartimento. O usuário pode também deslocar o obturador 60 para outras posições que permitem o alinhamento parcial ou total de seus orifícios 60a em relação a correspondentes janelas 40a da placa defletora 40, permitindo então a liberação total ou parcial da abertura superior 51 de entrada de ar na câmara resfriadora de ar 50.

Na construção ilustrada na figura 6, as aberturas superior 51 e inferior 52 da câmara resfriadora de ar 50 são definidas por um vão formado, respectivamente, entre a borda superior 41 da placa defletora 40 e uma adjacente porção da parede divisória 11 do gabinete 10 e entre a borda inferior 42 da placa defletora 40 e a porção de parede posterior 14 do compartimento refrigerador R.

Nessa configuração da figura 6, o obturador 60 é montado no vão formado entre a borda inferior 42 da placa defletora 40 e a porção de parede posterior 14 do compartimento refrigerador.

Em qualquer uma das duas configurações ilustradas para o posicionamento superior ou inferior do obturador 60, deve ser observado que, com o fechamento do obturador, deixa de ser possível a circulação ou a passagem de fluxo de ar descendente pelo interior da câmara resfriadora de ar 50.

Caso o obturador seja regulado para permitir apenas uma reduzida passagem de ar, o usuário poderá então limitar o fluxo de ar através da câmara resfriadora de ar 50 e, assim, ajustar a capacidade de refrigeração da porção de placa evaporadora 30 às necessidades de refrigeração do compartimento refrigerador R.

Deve ser ainda entendido que, quando o obturador 60 está fechado, o resfriamento do compartimento refrigerador R será feito pela transferência de calor do ar à placa defletora 40 e desta ao ambiente da câmara resfriadora de ar 50, resfriado pela placa evaporadora 30.

Claims (8)

1. Arranjo para regulagem de fluxo de ar por convecção natural em refrigeradores combinados do tipo que compreende compartimentos refrigerador (R) e freezer (F), fechados por respectivas portas frontais (12, 13) e alojando, interna e posteriormente, uma respectiva porção de placa evaporadora (20, 30), caracterizado pelo fato de compreender uma placa defletora (40) em material condutor térmico disposta de modo substancialmente vertical, anteriormente à porção de placa evaporadora (30) do compartimento refrigerador (R), de modo a ocupar a largura desse último e a definir, com uma parede posterior (14) de dito compartimento refrigerador (R), uma câmara resfriadora de ar (50) alojando a dita porção de placa evaporadora (30) e apresentando uma abertura superior (51) de entrada de ar e uma abertura inferior (52) de saída de ar, comunicando a câmara resfriadora de ar (50) com o interior do compartimento refrigerador (R), uma de ditas aberturas superior (51) e inferior (52) sendo provida de um obturador (60) deslocável entre uma posição fechada, bloqueando o fluxo de ar descendente, por convecção natural, ao longo da câmara resfriadora de ar (50), e pelo menos uma posição aberta, permitindo o fluxo de ar descendente, sendo que o obturador (60) compreende uma placa alongada provida de pelo menos um orifício (60a) disposto e dimensionado de modo a coincidir, parcial ou totalmente, com uma respectiva janela (40a) da placa defletora (40), quando da posição de abertura do obturador (60).

2. Arranjo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de as aberturas superior (51) e inferior (52) da câmara resfriadora de ar (50) serem definidas por um vão formado, respectivamente, entre uma borda superior (41) da placa defletora (40) e uma adjacente porção divisória (11) do gabinete (10) e entre uma borda inferior (42) da placa defletora (40) e uma porção da parede posterior (14) do compartimento refrigerador (R).

3. Arranjo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o obturador (60) ser provido em uma dos referidos vãos.

4. Arranjo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a abertura superior (51) de entrada de ar ser definida em pelo menos uma janela (40a) da placa defletora (40).

5. Arranjo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a placa defletora (40) ser provida de uma pluralidade de janelas (40a) dispostas segundo pelo menos um alinhamento longitudinal e sendo o obturador (60) provido de uma pluralidade de orifícios (60a) dispostos segundo um alinhamento coincidente com aquele das janelas (40a).

6. Arranjo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o obturador (40) incorporar um par de pequenos dentes póstero-inferiores (61) e uma garra póstero superior (62), os quais são respectiva e deslizantemente encaixados na placa defletora (40).

7. Arranjo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a abertura inferior (52) de saída de ar ser definida por uma pluralidade de aberturas (70a) produzidas em uma placa de acabamento (70) fixada em qualquer uma das partes definidas pela placa evaporadora (30), pela placa defletora (40) e pela parede interna do gabinete do refrigerador combinado.

8. Arranjo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a placa de acabamento (70) ser provida de meios de fixação posteriores (71) a serem encaixados em respectivos alojamentos providos em qualquer uma das partes definidas pela placa evaporadora (30), pela placa defletora (40) ou mesmo pela parede interna do gabinete (10) do refrigerador combinado.