BRPI0802911A2 - sistema de aquecimento de água aplicado em chuveiro - Google Patents

Abstract

Sistema de aquecimento de água aplicado em chuveiro compreendendo uma válvula de fluxo ligada à rede de água e uma serpentina metálica ligada a essa válvula, sendo que uma resistência elétrica é enrolada externamente na serpentina, propiciando o aquecimento da água que passa por ela, sem entrar em contato direto com essa água. Uma vez aquecida essa água, cai por um chuveiro ou ducha.

Description

SISTEMA DE AQUECIMENTO DE ÁGUA APLICADO EM CHUVEIRO

CAMPO TÉCNICO

O seguinte relatório descritivo da presente aplicação de invenção serefere ao desenvolvimento de um sistema para aquecimento de água aplicado emchuveiro, compreendendo uma válvula de fluxo ligada à rede de água e umaserpentina metálica ligada a essa válvula, sendo que uma resistência elétrica éenrolada externamente na serpentina, propiciando o aquecimento da água quepassa por ela, sem entrar em contato direto com essa água. Uma vez aquecidaessa água, cai por um chuveiro ou ducha.

ESTADO DA ARTE

O chuveiro elétrico é o grande democratizador do uso da água quentepara uma população que dificilmente teria acesso a aquecedores a gás ou solar.Por sinal, pela existência do chuveiro elétrico e usinas hidroelétreicas, o Brasil éuma das poucas sociedades de nosso planeta que permitiram o banho quente atoda sua população de baixa renda. Isso de deve principalmente por suascaracterísticas:

- Sua potência é limitada ao máximo usual de 5,6 KW;

- Com potência limitada o fluxo de água se autolimita, pois quanto mais águapassa, menor será a temperatura. Isto é, o chuveiro elétrico é um indutor paraa economia de água;

- O fluxo de água de um chuveiro elétrico é baixo, de 2,5 a 4 litros de água porminuto;

- O chuveiro elétrico é um excelente conversor de energia elétrica em calor.

Segundo estudos, 95% da energia consumida é transferida como calor à água.- O chuveiro elétrico da linha popular, de plástico, pode ser adquirido por até R$10,00 a unidade.

- Até recentemente 100% da energia consumida nos chuveiros elétricos nacionaisvinha de usinas hidroelétricas. Não havia a queima de energéticos fósseis paraa geração desta energia.

Efetivamente a energia originada em usinas hidroelétricas é energiasolar em forma elétrica.

Dessa forma, o chuveiro elétrico é um componente de aquecimento quetem lógica energética e social. Ele não tem contra indicação a não ser a desobrecarregar o sistema elétrico devido ao horário concentrado (das 18 às 21horas) em que estes equipamentos são ligados.

Em buscas efetuadas no estado da arte pertinente ao campo técnico dainvenção (H05B 1/00, H05B 1/02, A47K 3/28 e F24H 1/16) foram encontradosdocumentos de patente que mostram modos de aquecimento.

O documento BR 8.303.477 de BARROS (2003) apresenta um chuveiroelétrico com resistência elétrica disposta longitudinalmente dentro de tubo, no quala resistência elétrica está disposta longitudinalmente e introduzida em um tubo paraágua quente. A seleção de temperatura é feita girando-se o anel externo do seletorde temperatura. A quantidade de temperaturas disponíveis pelo chuveiro éconforme a quantidade de pontos de contato disponíveis no seletor de temperatura.Um pressostato idealizado foi colocado na entrada da água no tubo e faz com queo chuveiro ligue e desligue conforme o usuário abra ou feche o registro de água.Para que o tubo permaneça sempre cheio de água foi também idealizado um outropressostato na saída da água.Um chuveiro elétrico de baixo consumo de energia é revelado pelo BR8.401.551 de SILVA (2004), dotado de câmara de aquecimento onde existe umaserpentina imersa em um fluido trocador de calor aquecido por resistência elétrica,proporcionando aquecimento da água com menor consumo de energia elétrica. Ochuveiro é constituído de câmara seca, onde são montados os componenteselétricos, a placa com os contatos elétricos interligada ao diafragma e o dispositivode seleção de temperatura. Abaixo dela está uma câmara de distribuição, onde seencontra o diafragma e o tubo de entrada de água. Possui uma câmara deaquecimento com isolante térmico, localizada abaixo da câmara de distribuição,onde existe uma serpentina, cuja extremidade superior é conectada à câmara dedistribuição e vedada pelo diafragma, a extremidade inferior é conectada ao crivodo chuveiro. A água é aquecida quando a mesma passa pela serpentina, que éaquecida pelo fluido trocador de calor e este é aquecido pelas resistências.

Um sistema contendo resistência elétrica interna é revelado pelo BR0.002.009 de LIMA (2000), que descreve um aparelho elétrico para aquecimentoda água, com ativação e desativação automática de uma resistência elétrica, debaixo consumo de energia e grande comprimento, introduzida no interior de umcano metálico ou não metálico, de forma que haja o pré-aquecimento da água quecircula pelo interior do cano em contato com a resistência, com o objetivo final defazer com que a água seja pré-aquecida antes de entrar no recipiente deaquecimento de qualquer chuveiro elétrico, o que irá reduzir o consumo de energiaelétrica, bem como proporcionar um aumento significativo na temperatura da águaque sai do chuveiro.

Também é conhecida uma haste térmica para chuveiros elétricos,revelada pelo BR 0.102.920 de MEDEIROS (2001), contendo no interior de suaparte mais longa uma resistência elétrica de 110 ou 220 volts, instaladas atravésde duas aberturas em seus extremos. Outra a 2/3 (dois terços) de um dessesextremos, em qualquer posição, no sentido cilíndrico, fechadas por tampõesadequados, removíveis, que contêm os terminais machos conectados aosterminais fêmeas das resistências elétricas , completando o sistema, que éacionado por uma chave-seletora de quatro pontos.

PROBLEMAS DA TÉCNICA

As resistências elétricas conhecidas podem ser classificadas em doistipos básicos: as que entram em contato com a água e aquelas que são blindadas.

As resistências que entram em contato com a água apresentam umgrande problema: água e eletricidade não combinam. Tem-se que ter aterramentobom, com o tempo ocorre oxidação dos contatos elétricos, rompimento daresistência com o desgaste natural etc. No entanto, essas resistências são muitobaratas.

Nas chamadas resistências blindadas a água não entra em contatodireto com a resistência. A resistência fica fechada dentro de um corpo de proteçãoe esse corpo é que entra em contato com a água. No entanto, esse tipo demontagem é mais caro do que uma resistência nua.

Nos documentos visitados, apenas SILVA menciona a existência de umaserpentina, mas a resistência elétrica fica em contado com um fluido trocador decalo, sendo que a água passa pela serpentina e é aquecida por esse fluido.

SOLUÇÃO PROPOSTA

Assim, devido às considerações pertinente ao estado da arteanteriormente discutido é um dos objetivos da presente aplicação de invenção, odesenvolvimento de um sistema de aquecimento de água aplicado em chuveiro,onde a água está separada do sistema elétrico de aquecimento, sem ser por meiode resistência blindada. O que se propõe é a montagem de uma resistência degrande dimensão que é enrolada externamente a uma serpentina metálica, poronde passa a água oriunda de uma válvula de fluxo. A serpentina é aquecida pelaresistência elétrica ocorrendo troca de calor entre esta e a água. Na porçãoterminar dessa serpentina se instala um chuveiro ou ducha. O conjunto serpentinae resistência é protegido por uma carcaça isolante térmico-elétrico.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

A caracterização do presente documento para patente de invenção éfeita por meio de desenhos representativos do sistema de aquecimento de águaaplicado em chuveiro, de tal modo que o equipamento possa ser integralmentereproduzido por técnica adequada, permitindo plena caracterização dafuncionalidade do objeto pleiteado.

A partir das figuras elaboradas que expressam a melhor forma ou formapreferencial de se realizar o produto ora idealizado, se fundamenta a partedescritiva do relatório, através de uma numeração detalhada e consecutiva, ondeesta esclarece aspectos que possam ficar subentendidos pela representaçãoadotada, de modo a determinar claramente a proteção ora pretendida.

Estas figuras são meramente ilustrativas, podendo apresentar variações,desde que não fujam do inicialmente pleiteado.

Neste caso tem-se que:

-a figura 1 ilustra uma representação esquemática do sistema proposto,mostrando a válvula de fluxo, a serpentina, o chuveiro e capa isolantetérmico-elétrica e;

- a figura2 mostra um segmento da serpentina com a resistência elétricaenrolada nela.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

Uma forma preferencial de realização da invenção compreende oemprego de uma válvula de fluxo (1) que é ligada à rede de água convencional (2),contando com uma serpentina (3) ligada a essa válvula (1), sendo que naextremidade dessa serpentina se tem instalado um chuveiro (4), e contando comuma grande resistência elétrica (5) enrolada externamente à referida serpentina (3),onde dita resistência elétrica está ligada à rede elétrica (7).

O conjunto composto pela serpentina (3) e pela resistência elétrica (5)é protegido por uma capa (6) isolante térmico-elétrico, evitando a dissipação decalor e choques elétricos.

Claims (3)

1. - Sistema de aquecimento de água aplicado em chuveiro,compreendendo o emprego de uma válvula de fluxo (1) que é ligada à rede de águaconvencional (2), caracterizado pelo fato de contar com uma serpentina (3) ligadaa essa válvula (1), sendo que na extremidade dessa serpentina se tem instaladoum chuveiro (4), e contando com uma grande resistência elétrica (5) enroladaexternamente à referida serpentina (3), onde dita resistência elétrica está ligada àrede elétrica (7).

2.

- Sistema de aquecimento de água aplicado em chuveiro, de acordocom a reivindicação 1 e caracterizado pelo conjunto composto pela serpentina (3)e pela resistência elétrica (5) ser protegido por uma capa (6) isolantetérmico-elétrico, evitando a dissipação de calor e choques elétricos.