BRPI0722033A2 - Unidade de condicionamento de ar. - Google Patents

Description

I “UNIDADE DE CONDICIONAMENTO DE AR” FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Esta descrição diz respeito a um conjunto de condensador para uma unidade de condicionamento de ar e, mais particularmente, a um conjunto de condensador que inclui recursos para prender uma tampa no condensador, para impedir respingo de água condensada, e maximizar a altura do ventilador.

Unidades de condicionamento de ar, tais como unidades de condicionamento de ar de sala, por exemplo, incluem um compressor que 10 circula refrigerante de um evaporador para produzir ar resfriado para uma sala. O refrigerante é circulado para um condensador, que é tipicamente montado para trás e exposto a um ambiente externo. O condensador recebe ar de um ventilador para rejeitar calor do refrigerante no condensador para o ambiente externo.

E desejável prover uma configuração de unidade de

condicionamento de ar compacta que possa prover uma quantidade desejada de resfriamento. A unidade de condicionamento de ar inclui um coletor de base, um conjunto envoltório e várias partes de tampa que definem dimensões externas para a unidade de condicionamento de ar. Como tal, é desejável ter a 20 menor dimensão externa geral com o maior diâmetro possível do ventilador. Isto é desafiador do ponto de vista de projeto por causa da possível interferência do ventilador no coletor de base e partes da tampa.

Adicionalmente, o coletor de base coleta água condensada do evaporador. Em certas condições, o ventilador pode gerar turbulência na água condensada, se as pás do ventilador colidirem na água, de maneira tal que a água seja conseqüentemente respingada para fora da unidade de condicionamento de ar, que é indesejável.

Água condensada coletada é direcionada ao longo do coletor de base de volta para o condensador. O condensador inclui uma pluralidade de serpentinas do condensador que é suportada por uma chapa tubular. Em uma configuração conhecida, uma tampa do condensador é fixada na chapa tubular por meio de parafusos. Este processo de montagem é demorado, já que é difícil manter o alinhamento de furos na chapa tubular com os furos na tampa do condensador durante a fixação dos parafusos.

Dessa forma, existe uma necessidade de um conjunto de condensador que aborde as desvantagens da tecnologia anterior supradiscutida.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Uma unidade de condicionamento de ar tem um conjunto de condensador que inclui um condensador, uma cobertura do condensador e uma tampa do condensador.

Em um exemplo, a unidade de condicionamento de ar inclui um evaporado capaz de produzir água condensada e um coletor de base que coleta a água condensada. A cobertura do condensador fica posicionada entre o evaporador e o condensador. A cobertura do condensador inclui um corpo de cobertura com uma abertura que recebe um ventilador. O ventilador pode gerar turbulência na água condensada pelas pás do ventilador que colidem na água, que é conseqüentemente respingada para fora da unidade de condicionamento de arranjo Para impedir isto, a cobertura do condensador inclui um recurso de extensão que se estende para fora do corpo de cobertura. O recurso de extensão impede que água condensada respingue para fora da unidade de condicionamento de ar.

Em um exemplo, o recurso de extensão inclui um flange que se estende em tomo de uma parte da periferia da abertura no corpo de cobertura. O flange age como uma barreira entre o ventilador e a água condensada.

Em um exemplo, o recurso de extensão inclui uma proteção que coleta e retoma água respingada para o coletor de base. A proteção fica posicionada adjacente ao flange. Em um outro exemplo, o condensador inclui uma pluralidade de serpentinas do condensador e uma chapa tubular com aberturas que recebem as serpentinas do condensador. A tampa do condensador é presa na chapa tubular em uma anexação de encaixe por pressão resiliente.

Em um outro exemplo, o coletor de base tem uma superfície de fundo principal e uma parte saliente inferior formada na superfície de fundo principal para formar uma área rebaixada inferior. A cobertura do condensador tem uma parte de parede superior com uma parte saliente superior formada na parte da parede superior para formar uma área rebaixada superior. Uma circunferência externa do ventilador fica posicionada sob a área rebaixada superior e sobre a área rebaixada inferior de maneira tal que o diâmetro do ventilador possa ser maximizado em relação à distância entre a superfície de fundo principal do coletor solto e a parte da parede superior da cobertura do condensador.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os vários recursos e vantagens desta invenção ficarão aparentes aos versados na técnica a partir da descrição detalhada seguinte da modalidade atualmente preferida. Os desenhos que acompanham a descrição detalhada podem ser resumidamente descritos da seguinte maneira.

A figura 1 é uma vista em perspectiva explodida de uma unidade de condicionamento de ar.

A figura 2A é uma vista em perspectiva parcial de uma cobertura do condensador.

A figura 2B é uma vista em perspectiva da cobertura do condensador da figura 2A e de um coletor de base.

A figura 3A é uma vista em perspectiva parcial mostrando uma interface de anexação entre a tampa de um condensador e um condensador; A figura 3B é um detalhe ampliado indicado na figura 3A; A figura 4 é uma vista seccional em corte transversal de um conjunto de um ventilador, coletor de base, cobertura do condensador, condensador e tampa do condensador;

A figura 5 é uma vista seccional transversal lateral do conjunto da figura 4 com componentes adicionais incluindo uma parede de partição e motor;

A figura 6 é uma vista em perspectiva do condensador, cobertura do condensador e tampa do condensador no coletor de base.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERIDA

A figura 1 ilustra uma unidade de condicionamento de ar 10 que tem um alojamento incluindo um coletor de base 12 e envoltório 14. O coletor de base 12 suporta um compressor 16 que bombeia refrigerante para um condensador 18. Um dispositivo de expansão (não mostrado) fica arranjado de uma maneira conhecida, por exemplo, à montante do condensador 18. O refrigerante expandido escoa para um evaporador 20 antes de retomar para o compressor 16. Um motor 22 sopra ar através do evaporador 20 usando um soprador 24 para prover ar resfriado através de uma grade dianteira 26, que fica exposta a uma sala interior, por exemplo. O soprador 24 é recebido em uma abertura formada em uma partição 28, que fica posicionada entre o condensador 18 e o evaporador 20.

Refrigerante do condensador 18 é exposto ao ambiente externo em um exemplo. Um ventilador 30 é acionado pelo motor 22 para soprar ar através do condensador 18 para rejeitar calor do refrigerante para o ambiente externo. Um orifício do condensador ou cobertura do condensador 32 provê uma vedação entre o condensador 18 e o ventilador 30. Em um exemplo, o alojamento também inclui uma tampa do condensador 34 arranjada sobre a cobertura do condensador 32 e o condensador 18 para prover um encerramento em tomo do ventilador 30. Em um exemplo, um orifício do evaporador ou cobertura do evaporador 36 é posicionado entre o evaporador 20 e a partição 28. Um topo de rolagem do soprador 38 fica posicionado sobre a cobertura do evaporador 36 e a base de rolagem do soprador 39 para prover um encerramento em tomo do soprador 24. Um topo de rolamento do soprador 38 coopera com a cobertura do evaporador 36 para prover um encerramento para o evaporador 20.

Um controlador 40 comunica com o condensador 16 e o motor 22 de uma maneira conhecida para prover ar condicionado desejado à sala.

Como mostrado com mais detalhes nas figuras 2A e 2B, o coletor de base 12 coleta água condensada do evaporador 20. Em certas condições, o ventilador 30 pode gerar turbulência na água condensada quando as pás do ventilador 42 colidem na água, que é conseqüentemente respingada para fora da unidade de condicionamento de ar 10. Para evitar esta ocorrência, a cobertura do condensador 32 inclui um recurso de extensão para impedir que água condensada seja respingada para fora das pás 42 do ventilador 30.

A cobertura do condensador 32 inclui um corpo da cobertura 44 com uma abertura 46 que recebe o ventilador 30. Em um exemplo, o recurso de extensão inclui um flange 48 que se estende para fora do corpo de cobertura 44 em direção à partição 28. O flange 48 fica posicionado para estender-se em tomo de uma parte da periferia da abertura 46. O flange 48 tem uma superfície côncava 50 que fica voltada para o ventilador 30 e uma superfície convexa 52 que fica voltada para o coletor de base 12. O flange 48 provê uma barreira entre o ventilador 30 e a água condensada.

Em um exemplo, o recurso de extensão inclui uma parte da proteção 56 que fica posicionada adjacente ao flange 48. A parte de proteção 56 também se estende para fora do corpo de cobertura 44 em direção à partição 28. A parte da proteção 56 fica posicionada para ficar perto de uma periferia da abertura 46. A parte de proteção 56 tem uma superfície côncava 58 que fica voltada para o coletor de base 12 e uma superfície convexa 60 que fica voltada para fora do coletor de base 12. Água condensada que é respingada pelas pás 42 do ventilador 30 é coletada contra a superfície côncava 58 e retomada para o coletor de base 12.

A parte da proteção 56 fica posicionada em um lado do flange 48, isto é, fica posicionada em um lado da abertura 46. O lado que a parte da proteção 56 fica posicionado depende da direção rotacional do ventilador 30. Em outras palavras, o movimento rotacional do ventilador 30 causa respingo potencial em uma direção. A parte da proteção 56 fica posicionada neste lado de respingo da abertura 46 de maneira tal que a água respingada possa ser coletada e retomada para o coletor de base 12.

O flange 48 e a parte da proteção 56 cooperam para impedir que o ventilador 30 respingue água para fora do envoltório 14 da unidade de condicionamento de ar 10. Como tal, esta configuração melhora a eficiência de energia de produto.

Uma interface de anexação 62 entre a tampa do condensador 34 e o condensador 18 está mostrada nas figuras 3A-3B. O condensador 18 inclui uma pluralidade de serpentinas do condensador 64 e tem um par de chapas tubulares 66 com aberturas para receber as serpentinas 64. As chapas tubulares 66 são posicionadas em extremidades opostas do condensador 18.

Em um exemplo, a interface de anexação 62 compreende um recurso de anexação resiliente para uma anexação de encaixe por pressão. Um elemento macho é recebido de forma resiliente em um elemento fêmea para prender os componentes um no outro. Assim, a montagem da tampa do condensador 34 no condensador 18 é mais eficiente e barata.

No exemplo mostrado nas figuras 3A-3B, a tampa do condensador 34 inclui uma borda da parede superior 68 com pinos de encaixe por pressão 70 que estendem-se para baixo a partir da borda da parede superior 68. Os pinos de encaixe por pressão 70 incluem uma parte do corpo 72 com uma parte de cabeça ampliada que se estende transversalmente 74. As chapas tubulares 66 incluem um entalhe ou recesso 76 que recebe a parte da cabeça 74 para prender a tampa do condensador 34 nas chapas tubulares 66. Durante a anexação, os pinos de encaixe por pressão 70 curvam 5 resilientemente na parte do corpo 72 de maneira tal que a parte da cabeça 74 possa ser inserida e puxada para fora dos recessos 76 de acordo com a necessidade. No exemplo mostrado, um pino de encaixe por pressão 70 é preso em cada chapa tubular 66.

Como mostrado nas figuras 4-5, o diâmetro geral do ventilador 10 pode ser maximizado configurando-se a tampa do condensador 34, cobertura do condensador 32 e coletor de base 12 para acomodar um maior diâmetro de ventilador. Em um exemplo, o coletor de base 12 inclui uma superfície de fundo principal 80 e uma parte saliente inferior 82 formada na superfície de fundo principal 80, que forma uma área rebaixada inferior 84. O corpo da 15 cobertura 44 tem uma parte de parede superior 86 com uma parte saliente superior 88 formada na parte de parede superior 86, que forma uma área rebaixada superior 90.

Uma circunferência externa do ventilador 30 é posicionada sob a área rebaixada superior 90 em alinhamento com a parte saliente superior 88. 20 A circunferência externa do ventilador 30 é também posicionada sobre a área rebaixada inferior 84 em alinhamento com a parte saliente inferior 82. Nesta configuração, o diâmetro D do ventilador 30 é maior que a distância em linha reta S entre a parte da parede superior 86 da cobertura do condensador 32 e a superfície de fundo principal 80 do coletor de base 12 (ver figura 4).

Também, neste exemplo, a tampa do condensador 34 tem uma

parte saliente externa 92 que corresponde no geral em forma à parte saliente superior 88 da cobertura do condensador 32. A parte saliente externa 92 sobrepõe a parte saliente superior 88 quando a tampa do condensador 34 é presa sobre o condensador 18. Pela formação de saliências na tampa do condensador 34, orifício do condensador 32 e coletor de base 12, o tamanho do ventilador pode ser maximizado para uma altura de unidade de condicionamento de ar específica, evitando ainda contato com esses componentes durante operação.

Assim, pode-se utilizar um maior diâmetro de ventilador do que poderia ser usado em uma configuração que não inclui tais saliências. Isto maximiza o fluxo de ar do condensador e melhora a eficiência de energia.

Embora esteja mostrada uma combinação de recursos nos exemplos ilustrados, nem todos eles precisam ser combinados para realizar os 10 benefícios das várias modalidades desta descrição. Em outras palavras, um sistema projetado de acordo com uma modalidade desta descrição não incluirá necessariamente todos os recursos mostrados em qualquer uma das figuras, nem todas as partes esquematicamente mostradas nas figuras. Além disso, recursos selecionados de uma modalidade exemplar podem ser combinados 15 com recursos selecionados de outras modalidades exemplares.

A descrição apresentada é de natureza exemplar, e não limitante. Variações e modificações nos exemplos revelados podem ficar aparentes aos versados na técnica que não fogem necessariamente da essência desta descrição. O escopo de proteção legal dado nesta descrição somente pode ser determinado estudando-se as reivindicações seguintes.

Claims (22)

1. Unidade de condicionamento de ar, caracterizada pelo fato de que compreende: um evaporador capaz de produzir água condensada; um coletor de base que coleta a água condensada; um condensador suportado pelo dito coletor de base; e uma cobertura do condensador posicionada entre o dito evaporador e o dito condensador, a dita cobertura do condensador incluindo um corpo da cobertura com uma abertura que recebe um ventilador, a dita cobertura do condensador incluindo um recurso de extensão que se estende para fora do dito corpo da cobertura, em que o dito recurso de extensão impede respingo da água condensada para fora da unidade de condicionamento de ar causado pela turbulência de condensados gerada pelo dito ventilador.

2. Unidade de condicionamento de ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito recurso de extensão compreende um flange que se estende para fora do dito corpo da cobertura ao longo de uma parte da periferia da dita abertura, o dito flange criando uma barreira entre o dito ventilador e a água condensada.

3. Unidade de condicionamento de ar de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o dito flange inclui uma superfície côncava voltada para a dita abertura e uma superfície convexa voltada para o dito coletor de base.

4. Unidade de condicionamento de ar de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o dito recurso de extensão inclui uma parte de proteção posicionada adjacente ao dito flange, a dita parte de proteção para coletar e retomar água condensada respingada para o dito coletor de base.

5. Unidade de condicionamento de ar de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a dita parte de proteção inclui uma superfície côncava voltada para o dito coletor de base e uma superfície convexa voltada para fora do dito coletor de base.

6. unidade de condicionamento de ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito recurso de extensão compreende uma parte de proteção que se estende para fora do dito corpo da cobertura, a dita parte de proteção tendo uma superfície côncava que fica voltada para o dito coletor de base, e em que água condensada respingada é capturada pela dita superfície côncava e retomada para o dito coletor de base.

7. Unidade de condicionamento de ar de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a dita parte de proteção fica posicionada em um lado de respingo da dita abertura para coletar e retomar a água condensada para o dito coletor de base.

8. Unidade de condicionamento de ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito condensador inclui uma pluralidade de serpentinas do condensador e pelo menos uma chapa tubular incluindo aberturas que recebem a dita pluralidade de serpentinas do condensador, e incluindo uma tampa do condensador que encerra o dito condensador na dita unidade de condicionamento de ar, em que a dita tampa do condensador e a dita chapa tubular inclui um elemento macho e o outro da dita tampa do condensador e a dita chapa tubular inclui um elemento fêmea, o dito elemento macho sendo recebido resilientemente no dito elemento fêmea para prender a dita tampa do condensador na dita chapa tubular em uma anexação de encaixe por pressão.

9. Unidade de condicionamento de ar de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o dito elemento macho inclui um pino de encaixe por pressão que se estende para baixo a partir da dita tampa do condensador, e o dito elemento fêmea compreende uma fenda formada na dita chapa tubular, o dito pino de encaixe por pressão sendo recebido na dita fenda para prender a dita tampa do condensador na dita chapa tubular.

10. Unidade de condicionamento de ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito coletor de base inclui uma superfície de fundo principal e uma parte saliente inferior formada na dita superfície de fundo principal para formar uma área rebaixada inferior, e em que a circunferência externa do dito ventilador fica posicionada sobre a dita área rebaixada inferior.

11. Unidade de condicionamento de ar de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a dita cobertura do condensador inclui uma parte de parede superior com uma parte saliente superior formada na dita parte de parede superior para formar uma área rebaixada superior, e em que a dita circunferência externa do dito ventilador fica posicionada sob a dita área rebaixada superior de maneira tal que o diâmetro do dito ventilador seja maior que uma distância em linha reta entre a dita parte de parede superior da dita cobertura do condensador e a dita superfície de fundo principal do dito coletor de base.

12. Unidade de condicionamento de ar de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que inclui uma tampa do condensador com uma parte saliente externa que corresponde no geral em forma à dita parte saliente superior da dita cobertura do condensador, a dita parte saliente externa sobrepondo da dita parte saliente superior quando a dita tampa do condensador fica posicionada sobre o dito condensador.

13. Unidade de condicionamento de ar, caracterizada pelo fato de que compreende: um condensador incluindo uma pluralidade de serpentinas do condensador e pelo menos uma chapa tubular incluindo aberturas que recebem a dita pluralidade de serpentinas do condensador; e uma tampa do condensador que encerra o dito condensador na unidade de condicionamento de ar, e em que uma da dita tampa do condensador e da dita chapa tubular inclui um elemento macho e a outra da dita tampa do condensador e da dita chapa tubular inclui um elemento fêmea, o dito elemento fêmea sendo recebido resilientemente no dito elemento fêmea para prender a dita tampa do condensador na dita chapa tubular em uma anexação de encaixe por pressão.

14. Unidade de condicionamento de ar de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que o dito elemento macho inclui um pino de encaixe por pressão que se estende para baixo da dita tampa do condensador e o dito elemento fêmea compreende uma fenda formada na dita chapa tubular, o dito pino de encaixe por pressão sendo recebido na dita fenda para prender a dita tampa do condensador na dita chapa tubular.

15. Unidade de condicionamento de ar de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que inclui: um evaporador capaz de produzir água condensada; um coletor de base que coleta a água condensada; e uma cobertura do condensador posicionada entre o dito evaporador e o dito condensador, a dita cobertura do condensador incluindo um corpo da cobertura com uma abertura que recebe um ventilador, a dita cobertura do condensador incluindo um recurso de extensão que se estende para fora do dito corpo da cobertura, e em que o dito recurso de extensão impede respingo da água condensada para fora da unidade de condicionamento de ar causado pela turbulência de condensado gerada pelo dito ventilador.

16. Unidade de condicionamento de ar de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que o dito recurso de extensão compreende um flange que se estende para fora do dito corpo da cobertura ao longo de uma parte da periferia da dita abertura, o dito flange criando uma barreira entre o dito ventilador e a água condensada, e em que o dito recurso de extensão inclui uma parte de proteção posicionada adjacente ao dito flange, a dita parte de proteção posicionada em um lado de respingo do dito flange para coletar e retomar água condensada respingada para o dito coletor de base.

17. Unidade de condicionamento de ar de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que inclui: um coletor de base com uma superfície de fundo principal e uma parte saliente inferior formada na dita superfície de fundo principal para formar uma área rebaixada inferior; e uma cobertura do condensador incluindo um corpo da cobertura com uma abertura que recebe um ventilador, o dito corpo da cobertura tendo uma parte de parede superior com uma parte saliente superior formada na dita parte de parede superior para formar uma área rebaixada superior, e em que uma circunferência externa do dito ventilador fica posicionada sob a dita área rebaixada superior e sobre a dita área rebaixada inferior de maneira tal que o diâmetro do dito ventilador seja maior que uma distância em linha reta entre a dita parte de parede superior da dita cobertura do condensador e a dita superfície de fundo principal do dito coletor de base.

18. Unidade de condicionamento de ar, caracterizada pelo fato de que compreende: um coletor de base com uma superfície de fundo principal e uma parte saliente inferior formada na dita superfície de fundo principal para formar uma área rebaixada inferior; um condensador suportado pelo dito coletor de base; e uma cobertura do condensador posicionada adjacente ao dito condensador, a dita cobertura do condensador incluindo um corpo da cobertura com uma abertura que recebe um ventilador, o dito corpo da cobertura tendo uma parte de parede superior com uma parte saliente superior formada na dita parte de parede superior para formar uma área rebaixada superior, e em que a circunferência externa do dito ventilador fica posicionada sob a dita área rebaixada superior e sobre a dita área rebaixada inferior de maneira tal que o diâmetro do dito ventilador seja maior que uma distância em linha reta entre a dita parte de parede superior da dita cobertura do condensador e a dita superfície de fundo principal do dito coletor de base.

19. Unidade de condicionamento de ar de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que inclui uma tampa do condensador com uma parte saliente externa que corresponde no geral em forma à dita parte saliente superior da dita cobertura do condensador, a dita parte saliente externa sobrepondo a dita parte saliente superior quando a dita tampa do condensador fica posicionada sobre o dito condensador.

20. Unidade de condicionamento de ar de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que inclui um evaporador capaz de produzir água condensada, e em que a dita cobertura do condensador inclui um recurso de extensão que se estende para fora do dito corpo da cobertura, o dito recurso de extensão impedindo respingo da água condensada para fora da unidade de condicionamento de ar causado pela turbulência de condensado gerada pelo dito ventilador.

21. Unidade de condicionamento de ar de acordo com a reivindicação 20, caracterizada pelo fato de que o dito recurso de extensão compreende um flange que se estende para fora do dito corpo da cobertura ao longo de uma parte de uma periferia da dita abertura, o dito flange criando uma barreira entre o dito ventilador e a água condensada, e em que o dito recurso de extensão inclui uma parte de proteção posicionada adjacente ao dito flange, a dita parte de proteção posicionada em um lado de respingo do dito flange para coletar e retomar água condensada respingada para o dito coletor de base.

22. Unidade de condicionamento de ar de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que o dito condensador inclui uma pluralidade de serpentinas do condensador e pelo menos uma chapa tubular incluindo aberturas que recebem a dita pluralidade de serpentinas do condensador, e incluindo uma tampa do condensador que encerra o dito condensador na unidade de condicionamento de ar, e em que uma da dita tampa do condensador e da dita chapa tubular inclui um elemento macho e a outra da dita tampa do condensador e da dita chapa tubular inclui um elemento fêmea, o dito elemento macho sendo recebido resilientemente no dito elemento fêmea para prender a dita tampa do condensador na dita chapa tubular em uma anexação de encaixe por pressão.