BRPI1008363B1 - sistema de aquecimento de conduto de fluido - Google Patents

Abstract

sistema de aquecimento de conduto de fluido conduto térmico de fluido (100) apresentando um corpo (101) contendo um material semicondutor (105) posicionado no mesmo com uma fonte de alimentação elétrica acoplada junto ao conduto para fornecimento de uma voltagem através 5 do conduto e de uma corrente através do mesmo, com o aquecimento de conduto de fluido.

Description

“SISTEMA DE AQUECIMENTO DE CONDUTO DE FLUIDO” REFERÊNCIA CORRELATA COM PEDIDOS RELACIONADOS

Este pedido reivindica a prioridade junto ao Pedido de Patente Norte-Americana Número de Série 12/378435, intitulado também como Condutos, Sistemas e Métodos para Fluidos Aquecidos, depositado em 13 de Fevereiro de 2009, e ao Pedido de Patente Norte-Americana Número de Série 12/704269, intitulado Cantos em Extremidades de Condutos, Sistemas e Métodos para Fluidos Aquecidos, depositado em 11 de Fevereiro de 2010, sendo ambos incluídos no presente relatório como referências.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Campo da Invenção Em termos gerais, esta invenção se refere a condutos de fluidos, tais como mangueiras e tubos, e mais particularmente a condutos de fluidos aquecidos, e especificamente a condutos fluidos aquecidos pelo emprego de aquecimento da resistência semicondutora, e moldados, preferencialmente nas extremidades de conectores à prova d'água destinados a tais condutos.

Descrição do Estado Anterior da Técnica Veículos incorporando o dispositivo de Redução Catalítica Seletiva (SCR), referidos na Europa como veículos Euro V consistem de veículos acionados a motor diesel compatíveis com o emprego de um fluido operacional visando a redução das emissões. Tipicamente, o veículo SCR apresenta um tanque de uréia, separado do tanque de combustível, o qual vem a ser utilizado para o transporte de um fluido operacional, tal como uma solução de uréia automotiva, ou coisa do gênero. A Solução de Uréia Automotiva (AUS) consiste de uma solução de uréia de alta pureza presente na água desmineralizada. O AUS é estocado dentro de um tanque de uréia de um veículo SCR, sendo pulverizado junto aos gases de exaustão do veículo de maneira a converter os óxidos de nitrogênio em nitrogênio e água elementares. Um veículo SCR pode de forma vantajosa vir a atender os vários padrões de emissão, tal como o Padrão de Emissões Euro V.

Problematicamente, o AUS congela a uma temperatura de aproximadamente menos onze graus centígrados. De modo a se garantir que este método de redução das emissões em um veículo SCR permaneça eficaz, o AUS necessita de ser mantido em um estado líquido para viabilizar a injeção.

Os veículos SCR em geral se baseiam em uma fiação de aquecimento ou algo do gênero, a qual pode ser moldada ou envolta em torno da mangueira ou do cano para se evitar congelamento do AUS. Isto consiste de um procedimento algo bastante ineficaz que requer um completo novo realinhamento do cano de fluido alterando as suas propriedades de aquecimento. Desse modo, visando a alteração das características de aquecimento de um conjunto de fiação interno, uma outra produção de acionamento da mangueira deve ser ge rada com a alteração da resistência por centímetro quando da extrusão da mangueira tanto através da mudança do afastamento da fiação quanto pelo tamanho da fiação ou acréscimo de mais fios junto ao sistema, ou uma combinação desses três mecanismos.

Além disso, as guarnições de perfuração de óleo operam em ambientes adversos como a perfuração por óleo no Alasca e no Ártico e Antártida. Presentemente não é algo incomum para uma guarnição vir a ter de operar em um clima a menos sessenta graus Fahrenheit. Este tipo de clima frio traz consequências adversas junto ao equipamento e aos componentes hidráulicos de uma guarnição de perfuração. Quando havendo a operação de uma máquina hidráulica junto a essas temperaturas frias não é algo incomum que as vedações venham a se romper nas válvulas e cilindros.

SUMÁRIO A presente invenção é direcionada junto a condutos, sistemas e métodos parta fluidos que aquecem o fluido no conduto (uma mangueira, tubo ou algo do gênero). A presente invenção consiste de uma mangueira eletricamente aquecida ou de algum outro conduto que venha a aquecer o fluido antes de se proceder a inicialização do equipamento associado impedindo-se que venha ocorrer a vedação e falhas de componentes em sistemas hidráulicos e/ou que haja o aquecimento em um cano de uréia impossibilitando a prevenção contra congelamento do AUS. As modalidades deste mangueira podem fazer uso de um componente semicondutor de borracha ou de filamento de fibra de carbono para a criação de um elemento térmico resistivo no interior da mangueira, ou de uma bucha semicondutora posicionada em torno da mangueira. A mangueira pode ser utilizada para muitas aplicações diferentes voltadas ao aquecimento de fluidos aonde esteja ocorrendo o transporte pela mangueira. Os materiais que podem ser aquecidos compreendem do fluido hidráulico, de misturas de uréia para conversores catalíticos, canos de graxa, canos de lubrificação de óleo e/ou elementos do gênero. A mangueira térmica resistiva semicondutora é composta de um tubo de borracha eletricamente condutor presente no interior da mangueira tendo uma resistência de aproximadamente de 3,3 a 50 ohms por centímetros. Podendo ser composto a partir de um componente tensionado de fibra de carbono, trançado, composto ou feito de uma bucha de fibra de carbono que vem a ser impulsionada sobre o conjunto de mangueira após a construção da mesma. Este tubo ou bucha, em função da resistência elétrica, irá aquecer quando da aplicação de uma voltagem junto a mesma no sentido de disponibilizar um trajeto elétrico. O calor que é produzido no tubo ou na bucha irá aquecer o fluido interno reduzindo a sua viscosidade e dando condição a que ocorra o escoamento sem prejuízo dos componentes. Este tubo ou bucha pode ser construído sob ou junto a uma mangueira hidráulica com fiação reforçada a pressão elevada convencional, ou com a fibra de carbono podendo igualmente ser o componente tensor da mangueira. Quando conectado eletricamente junto a tubo ou bucha a eletricidade irá escoar através do tubo ou bucha até o aterramento, resultando no aquecimento da mangueira que se encontra em contato com o fluido.

Para facilitação da operação de uma bucha térmica semicondutora pode ser vantajoso se aquecer os acoplamentos associados com a mangueira ou o tubo. Caso os acoplamentos não venham a ser aquecidos com a mangueira, pode haver dificuldades de passagem do fluido através dos acoplamentos. Portanto, pode ser vantajoso se aquecer os acoplamentos ao longo da mangueira com a promoção da distensão da bucha térmica ao longo dos acoplamentos da mangueira. Ainda, preferencialmente, os acoplamentos da mangueira são isolados e protegidos no entorno com a fiação fornecendo a energia junto a bucha térmica.

De acordo com as modalidades da presente invenção um método de fornecimento de um conduto de fluido aquecido, tal como uma mangueira ou tubo, pode vir a incluir a disposição de um material semicondutor no corpo de um conduto de fluido com a aplicação de uma corrente elétrica através do corpo do conduto de fluido, provocando o aquecimento do conduto de fluido. Nessas modalidades, o material semicondutor pode consistir de um material de fibra de carbono semicondutor concebido a partir de filetes de fibra de carbono ou de material reforçado tensionado de fibra de carbono. Caso o conduto consista de uma mangueira, o material semicondutor pode ser posicionado no tubo da mangueira ou no revestimento.

De modo que de acordo com as modalidades da presente invenção um conduto de fluido aquecido, tal como uma mangueira ou tubo, poderia vir a apresentar um corpo tendo um material semicondutor disposto no seu interior e poderia incluir mecanismo para acoplamento de uma fonte de alimentação elétrica junto a cada extremidade do conduto viabilizando a passagem de voltagem através do conduto e de uma corrente através do mesmo, aquecendo o conduto de fluido. Este material semicondutor pode consistir de um material de fibra de carbono semicondutor o qual pode ser constituído de filetes de fibra de carbono e/ou de material de reforço tensionado de fibra de carbono. No caso de uma mangueira, o material semicondutor pode ser posicionado no tubo da mangueira ou no revestimento da mangueira.

Alternativamente, de acordo com outras modalidades da presente invenção, um método para o aquecimento de um conduto de fluido pode consistir do posicionamento de uma bucha semicondutora ao longo do conduto de fluido com a aplicação de uma corrente elétrica junto a bucha semicondutora, promovendo o aquecimento da bucha e do conduto de fluido no interior. De acordo com as várias modalidades, a bucha pode compreender de uma bucha de pano incorporando filetes de fibra de carbono que são, pelo menos, semicondutores.

Portanto, nas demais modalidades da presente invenção, um sistema de aqueci mento de conduto de fluido pode fazer emprego de uma bucha flexível semicondutora disposta sobre o conduto de fluido e tendo uma fonte de alimentação elétrica acoplada junto a cada extremidade da bucha para proporcionar com uma voltagem ao longo da bucha e vindo a resultar na presença de uma corrente através da bucha semicondutora com o aquecimento da bucha e do conduto de fluido. Em particular, um primeiro condutor pode ser con-dutivamente acoplado junto a uma segunda extremidade da bucha, com a fonte de alimentação elétrica conectada junto aos condutores para proporcionamento de voltagem através dos condutores, resultando na passagem de corrente através da bucha semicondutora. Nesta modalidade, um dos condutores, tal como uma fiação, pode ser posicionado ao longo da bucha, tal como no interior da bucha, de modo que as extremidades liberadas dos condutores se apresentem junto a uma mesma extremidade da bucha, facilitando a conexão dos condutores junto a fonte de alimentação passando através do sistema elétrico de um veículo ou peça de equipamento. De acordo com as várias modalidades, a bucha consiste de uma bucha de pano incorporando filetes de fibra de carbono que se apresentam como semicondutores.

Em algumas modalidades, tal como um sistema de aquecimento de conduto de fluido, pode-se vir a incluir uma arruela condutora disposta em cada extremidade da bucha em contato condutivo coma bucha, tendo um primeiro condutor condutivamente acoplado junto a primeira das arruelas e um segundo condutor conectado junto a uma segunda das arrue-las, de modo que a fonte de alimentação elétrica possa ser conectada junto aos condutores proporcionando com uma voltagem através dos condutores e vindo a resultar na passagem de corrente através da bucha semicondutora.

De acordo com a observação acima, nas várias modalidades, a fonte de alimentação elétrica pode vir a ser acoplada junto a cada extremidade do conduto ou da bucha. Entretanto, nas demais modalidades, um terminal da fonte de alimentação elétrica pode vir a ser acoplado junto a cada extremidade do conduto ou da bucha, e outro terminal da fonte de alimentação elétrica pode vir a ser acoplado junto ao conduto ou a bucha junto a um ou mais pontos intermediários.

De maneira vantajosa, o sistema de aquecimento da bucha presente possibilita a que se tenha condição de aperfeiçoamento da resistência por centímetros para atendimento dos requisitos térmicos necessários para os comprimentos de condutos individuais. Através do emprego de uma bucha apresentando diferentes níveis de resistência, expressos em ohms por centímetros, pode-se então reduzir-se a resistência por centímetros em relação a um conjunto com uma extensão maior.

Em algumas modalidades da presente invenção, um revestimento pode ser posicionado sobre um acoplamento ajustado junto a uma extremidade do conduto e/ou através de uma extremidade de uma fiação acoplando a fonte de alimentação com uma extremidade do conduto, tendo a passagem da fiação através de uma abertura no revestimento. Em algumas modalidades de buchas dos condutos, sistemas ou métodos presentes, a bucha pode se estender ao longo do acoplamento e um revestimento pode ser posicionado sobre o acoplamento com a bucha vindo a se estender através do acoplamento, assim como até a uma extremidade de um condutor acoplando a fonte de alimentação com uma extremidade da bucha, novamente com o condutor passando através da abertura presente no revestimento. Preferencialmente, o revestimento isola o calor gerado retido no acoplamento. Ainda com vista a reter-se o calor, pode-se fazer emprego em várias modalidades de um envoltório de isolamento posicionado sobre o conduto (e bucha).

Uma vez que o SCR térmico ou as mangueiras hidráulicas podem estar expostas com frequência aos elementos da natureza (ou seja, a chuva e neve), direta ou indiretamente, existe um potencial para que a umidade venha a penetrar pela extremidade da mangueira e interromper a conexão elétrica. A maior parte dos fabricantes da mangueira SCR faz uso de um encaixe sob pressão para o revestimento que não elimina a entrada de umidade nos encaixes da extremidade, levando a interrupção da conexão elétrica. Isto, por sua vez, irá provocar a interrupção do aquecimento da mangueira até a devida secagem. A interrupção do aquecimento da mangueira e do fluido no interior da mangueira não é algo desejável. Pode ser vantajoso, de acordo com a presente invenção o fornecimento de um revestimento a prova d'água ou, pelo menos, a “prova de clima” para as extremidades da mangueira impedindo o contato da umidade com o circuito elétrico.

Portanto, de acordo com a presente invenção, as extremidades da mangueira térmica presente vem a ser revestidas contra a umidade, impedindo-a de interromper o aquecimento da mangueira. Preferencialmente, tal revestimento consiste de um plástico moldado a injeção que irá revestir a extremidade do conector e irá promover a vedação junto ao material de isolamento revestindo a bucha térmica e a mangueira. O plástico moldado irá apresentar, preferencialmente, provisões para a vedação no entorno dos fios elétricos eliminando a possibilidade da umidade se transferir para as conexões elétricas. Idealisticamente, esta vedação da mangueira térmica irá dar condição ainda a que o conjunto de mangueira térmico a ser produzido venha a ser completamente imerso na água.

Desse modo, de acordo com tais modalidades da presente invenção, um conduto de fluido térmico pode compreender não somente de um conduto de fluido incorporando um corpo tendo material semicondutor ali posicionado e, pelo menos, uma fiação acoplando a fonte de alimentação elétrica junto ao conduto para proporcionar com uma voltagem através do conduto e de uma corrente elétrica através do mesmo para aquecimento do conduto de fluido, mas também um revestimento moldado na extremidade sobre um encaixe ajustado junto a uma extremidade do conduto e sobre uma extremidade da fiação acoplando a fonte de alimentação junto a uma extremidade do conduto. De acordo com o discutido anterior mente, a fonte de alimentação elétrica pode vir a ser acoplada junto a cada extremidade do conduto, e ainda possivelmente um outro terminal da fonte de alimentação elétrica pode vir a ser acoplado junto ao conduto em um ou mais pontos intermediários. Preferencialmente, o revestimento na extremidade isola o encaixe retendo o calor provido pela corrente e um envoltório de isolamento posicionado sobre o conduto pode fazer a retenção do calor do conduto de fluido.

Portanto, um método para o fornecimento de um conduto térmico de fluido apresentando revestimentos com extremidades moldadas pode consistir da disposição de um material semicondutor no corpo de um conduto de fluido, com a moldagem de um revestimento na extremidade do conduto, captura de um condutor elétrico em contato com o corpo do conduto, e aplicação de uma corrente elétrica através do condutor elétrico, através do corpo do conduto de fluido, com o aquecimento do conduto de fluido. De acordo com a discussão anterior, o material semicondutor pode consistir de material de fibra de carbono semicondutor, sendo que o material semicondutor pode ser posicionado no interior do tubo de uma mangueira e/ou junto a uma camada de revestimento de uma mangueira.

Alternativamente, um sistema de aquecimento de conduto de fluido de acordo com essas modalidades com extremidades moldadas pode empregar uma bucha semicondutora posicionada sobre um conduto de fluido com a bucha se estendendo pelo menos parcialmente sobre um encaixe ajustado junto a uma extremidade do conduto. Pode ser feito o acoplamento de uma fonte de alimentação elétrica junto a cada extremidade da bucha para fornecimento de uma voltagem através da bucha, resultando na passagem de uma corrente elétrica através da bucha semicondutora para o aquecimento da bucha e do conduto de fluido, havendo uma revestimento moldado na extremidade sobre, pelo menos, uma porção do encaixe e com a bucha se estendendo pelo mesmo. Uma vez mais, um terminal da fonte de alimentação elétrica é acolado, preferencialmente, junto a cada extremidade da bucha e um outro terminal da fonte de alimentação elétrica pode ser acoplado junto a bucha em um ou mais pontos intermediários. Conforme procedido para as modalidades acima, o revestimento na extremidade faz o isolamento, preferencialmente do encaixe, retendo o calor provido pela corrente, com um envoltório de isolamento podendo ser posicionado sobre o conduto e a bucha, com a retenção do aquecimento da bucha e do conduto de fluido.

Portanto, um método para o fornecimento de um conduto térmico de fluido incorporando revestimentos moldados na extremidade pode consistir do posicionamento de uma bucha semicondutora sobre um conduto de fluido, moldagem de um revestimento na extremidade junto a uma extremidade do conduto de fluido, captura de uma extremidade da bucha e de um condutor elétrico em contato com a bucha, e da aplicação de uma corrente elétrica através do condutor elétrico junto a bucha semicondutora, com o aquecimento da bucha e do conduto de fluido no interior. Conforme observado, a bucha pode consistir de uma bucha de pano apresentando filetes de fibra de carbono que são, pelo menos, semicondutores. Ainda, similar ao já discutido anteriormente, a corrente elétrica pode ser aplicada através do acolamento de um primeiro terminal de uma fonte de alimentação elétrica junto a uma primeira extremidade da bucha, acoplando-se um segundo terminal da fonte de alimentação junto a uma segunda extremidade da bucha, e proporcionando com uma voltagem advinda da fonte de alimentação através dos terminais. Alternativamente, a corrente elétrica pode ser aplicada pelo acoplamento de um primeiro terminal de uma fonte de alimentação elétrica junto a cada extremidade da bucha, acoplando-se um segundo terminal da fonte de alimentação junto a bucha na parte intermediária das extremidades, seletivamente proporcionando-se com uma voltagem advinda da fonte de alimentação através dos terminais. Uma vez mais, o conduto e a bucha podem ser isolados para a retenção do calor. A exposição anterior salientou de forma ampla os aspectos e vantagens técnicas da presente invenção de modo a melhor vir a se entender a descrição detalhada da invenção feita a seguir. Os aspectos e vantagens adicionais da invenção serão descritos adiante constituindo-se no assunto das reivindicações da invenção. Deve ser entendido pelos especialistas na área que a concepção e especificidade da modalidade descrita podem ser imediatamente empregados com base na modificação ou desenvolvimento de outras estruturas para execução visando os mesmos propósitos da presente invenção. Deve de ser entendido pelos especialistas na área que tais construções equivalentes não se afastam do espírito e escopo estabelecidos nas reivindicações apensas. As características inovativas que são tidas como características pertinentes à invenção, tanto na sua forma de organização quanto no método operacional, em conjunto com os demais objetivos e vantagens, podem ser melhor entendidas a partir da descrição que se segue quando consideradas em conexão com as figuras de acompanhamento. Deve ser expressamente entendido, entretanto, que a disponibilização de cada uma das figuras tem somente a finalidade ilustrativa e descritiva não se tendo a pretensão delimitarem os limites da presente invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os desenhos de acompanhamento, inclusos no relatório e fazendo parte do mesmo aonde os numerais presentes identificam partes com numerais similares no corpo do relatório, ilustram as modalidades da presente invenção e em conjunto com a descrição atendem na explicação dos princípios da invenção. Nos desenhos tem-se: a Figura 1 consiste de uma ilustração parcialmente fragmentada de uma modalidade de um conduto térmico de fluido da presente invenção; a Figura 2 consiste de uma ilustração parcialmente fragmentada de uma modalidade de um sistema de aquecimento de conduto de fluido de acordo com a presente invenção; a Figura 3 consiste de uma ilustração parcialmente fragmentada de outra modalidade de um sistema de aquecimento de conduto de fluido de acordo com a presente invenção; a Figura 4 consiste de uma ilustração parcialmente fragmentada de ainda outra modalidade de um sistema de aquecimento de conduto de fluido com a presente invenção fazendo emprego de circuitos térmicos paralelos; a Figura 5 consiste de uma ilustração em perspectiva de uma modalidade de um revestimento para uso com as várias modalidades do presente sistema de aquecimento de conduto de fluido; a Figura 6 consiste de uma ilustração em perspectiva de outra modalidade de um revestimento para uso junto a diversas modalidades do presente sistema de aquecimento de conduto de fluido; a Figura 7 consiste de uma ilustração em perspectiva de ainda outra modalidade de um revestimento para uso junto a diversas modalidades do presente sistema de aquecimento de conduto de fluido; a Figura 8 consiste de uma ilustração lateral parcialmente fragmentada de uma modalidade de um sistema de aquecimento de conduto de fluido de acordo com a presente invenção empregando os revestimentos de acoplamento; a Figura 9 consiste de uma ilustração parcialmente fragmentada de uma modalidade de um conduto térmico de fluido da presente invenção empregando os revestimentos moldados na extremidade; e a Figura 10 consiste de uma ilustração em perspectiva de uma modalidade de um sistema de aquecimento de conduto de fluido de acordo com a presente invenção empregando os revestimentos moldados em encaixes.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Na Figura 1, tem-se a apresentação de uma vista fragmentada de uma modalidade de conduto térmico de fluido 100. O conduto de fluido 100 ilustrado, uma mangueira, vem a ser representado por um corpo 101 contendo material semicondutor posicionado no mesmo. O material semicondutor pode tomar a forma de material “retalhado” 105, posicionado no revestimento 108; material de tecido semicondutor trançado ou entrelaçado 110 e/ou 112; material “retalhado” 115 e/ou 117, posicionado nas camadas de mangueira intermediárias 116 e 118; e/ou material “retalhado” 120 posicionado no tubo 122. No exemplo ilustrado na Figura 1, este material condutor é ilustrado na forma de material de reforço de fibra de carbono. Preferencialmente, esses filetes de fibra de carbono atuam na forma de material de reforço tensionado na mangueira 100 ilustrada. A força elétrica pode ser disponibilizada através do sistema elétrico de um veículo ou a peça de equipamento pode ser suprida junto a cada extremidade de conduto 100 tal como através das fiações condutoras, ou elementos do gênero, eletricamente acopladas junto a mangueira para provisão de uma voltagem através do conduto 100 e uma corrente através do mesmo, com aquecimento do conduto de fluido 100 em função da condutividade resistiva provida pelo material de reforço semicondu tor.

De acordo com a presente invenção, o conduto de fluido pode ser uma mangueira, de acordo com a ilustração. Alternativamente, o conduto de fluido pode ser um tubo, tal como um tubo de plástico, com o material semicondutor se apresentando posicionado no corpo do tubo.

De acordo com as demais modalidades da presente invenção um sistema de aquecimento de conduto de fluido (200), conforme o ilustrado na Figura 2, pode fazer emprego de uma bucha semicondutora 201 posicionada sobre o conduto de fluido 202 e a fonte de alimentação elétrica 205, como a do tipo fornecido por um sistema elétrico de veículo do sistema elétrico associado com o equipamento fazendo uso do conduto de fluido. Este abastecimento de eletricidade é acoplado, preferencialmente, junto a cada extremidade da bucha 201. Por exemplo, um primeiro condutor, conforme a fiação 207 ilustrada, pode ser conduti-vamente acoplado junto a primeira extremidade 208 da bucha 201 e um segundo condutor, como a fiação 210 ilustrada, pode ser condutivamente acoplado junto a segunda extremidade 212 da bucha 201. A fonte de alimentação elétrica fornece uma voltagem através dos condutores 207 e 210 vindo a resultar na presença da corrente através da bucha semicon-dutora do material constituindo a bucha. Preferencialmente, as fiações condutoras 207 e 210 são posicionadas ao longo da bucha de maneira que as extremidades dos condutores conectadas junto a fonte de alimentação sejam idênticas junto a uma mesma extremidade do conjunto de mangueira 200 (extremidade 212 da bucha 201 na Figura 2). Uma, ou ambas fiações 207 e 210 podem se apresentar, pelo menos, parcialmente posicionadas tanto no interior da bucha 201, como ainda na parte externa do revestimento da mangueira, conforme a bucha de isolamento 220 ilustrada. A bucha de isolamento 220 pode ser feita a partir de qualquer material que retenha suficiente calor gerado pela bucha de mangueira 201, tal como uma espuma de borracha em forma de célula hermética.

Preferencialmente, a bucha 201 é de caráter flexível. A bucha pode consistir de um tecido contendo filetes de fibra de carbono sendo semicondutores, semelhantes aos da mangueira da Figura 1. O conduto de fluido é ilustrado por meio da mangueira 202. Entretanto, o conduto de fluido pode ser um tubo, tal como um plástico ou tubo metálico.

Uma modalidade alternativa de sistema de aquecimento de conduto de fluido 300 vem a ser ilustrada pela Figura 3. De acordo com a invenção presente, o sistema 300 pode incluir uma bucha semicondutora 301, semelhante a bucha 201 anterior, posicionada sobre o conduto de fluido 302. A arruela condutora 315 ou 317 posicionada, respectivamente junto a cada extremidade, 308 e 312, da bucha 301 se apresenta em contato condutivo elétrico com a bucha 301. O primeiro condutor é acoplado de forma condutiva junto a primeira arrue-la 315 enquanto o segundo condutor 310 é conectado junto a segunda arruela 317. A fonte de alimentação elétrica 305, conectada junto aos condutores 307 e 310, preferencialmente, disponibiliza uma voltagem através dos condutores, vindo a resultar na presença da corrente ao longo da bucha semicondutora 301. De acordo com a modalidade 200 anterior, a bucha 301 é ainda, preferencialmente, flexível, e pode consistir de um material de bucha em pano incorporando filetes de fibra de carbono que se apresentam como semicondutores. Ainda, em similaridade com a modalidade 200, o conduto de fluido no sistema 300 pode ser uma mangueira (mostrada na Figura 3), um tubo metálico, um tubo de plástico, ou elemento do gênero. Alternativamente, uma modalidade semelhante aquela mostrada na Figura 3 pode fazer emprego de arruelas não-condutoras que podem sustentar a extremidade de um condutor em contato eletricamente condutivo como a bucha semicondutora ou com o corpo da mangueira. Proporcionando uma corrente através da bucha ou do corpo semicondutor para aquecer o conduto de acordo com a presente invenção. A Figura 4 consiste de uma ilustração fragmentada parcial de uma modalidade de sistema de aquecimento de conduto de fluido 400 empregando circuitos de aquecimento paralelos. O aquecimento em paralelo pode ser proporcionado junto a qualquer modalidade da presente invenção através do acoplamento de um terminal da fonte de alimentação elétrica junto a cada extremidade do conduto ou da bucha, com o outro terminal da fonte de alimentação elétrica sendo acoplado junto ao conduto ou a bucha em um ou mais pontos intermediários. Para finalidades ilustrativas, a Figura 4 aplica tal tipo de modalidade de circuito de aquecimento paralelo junto a uma modalidade de bucha semelhante aquela da modalidade 200, ilustrada pela Figura 2. Entretanto, mais do que dois circuitos paralelos ilustrados poderiam vir a ser providos de acordo com os sistemas e métodos presentes. Na Figura 4, a bucha semicondutora 401 é posicionada sobre o conduto de fluido 402 e a fonte de alimentação elétrica 405, conforme poderia ser feito via instalação em um sistema elétrico de veículo do sistema elétrico associado com o equipamento utilizando o conduto de fluido acoplado com a bucha 401. Um terminal da fonte de alimentação 405 é acoplado, preferencialmente, junto a cada extremidade da bucha 401. Por exemplo, um primeiro condutor, tal como a fiação 407 ilustrada, pode ser acoplado condutivamente junto a primeira extremidade 408 da bucha 401, enquanto um segundo condutor, tal como a fiação 409 ilustrada, pode ser acoplado condutivamente junto a segunda extremidade 412 da bucha 401, cada um dos condutores 407 e 409 sendo acoplados, preferencialmente, junto a um mesmo terminal da fonte de alimentação 405. Um terceiro condutor, tal como a fiação 410 ilustrada, pode ser acoplado condutivamente junto a bucha 401 em alguns outros pontos, tal como o ponto intermediário 413, entre as extremidades 408 e 412. Para facilitação de tal acoplamento, os conectores elétricos 415, 418, e 417 podem ser posicionados, respectivamente, na extremidade 408, no ponto intermediário 413 e extremidade 412. A fonte de alimentação elétrica fornece com uma voltagem através dos condutores 407 e 410, e também através dos condutores 409 e 410, de uma maneira paralela, com as correntes resultantes presentes atra vés da bucha semicondutora 401 levando a que a bucha, e por tabela o conduto no interior, a se aqueçam, em função da natureza semicondutora do material constituindo a bucha. Em uma modalidade de circuito paralelo, o aquecimento do conduto se processa a uma taxa bastante acelerada. Por exemplo, uma modalidade de bucha em circuito simples, tal como a apresentada nas Figuras 2 e 3 pode vir a aquecer o fluido em um conduto indo de -20°F a 8°F em 30 minutos, enquanto que uma modalidade em circuito paralelo, tal como a ilustrada pela Figura 4, pode vir a aquecer o fluido da faixa de -20°F a 8°F em menos do que seis minutos.

Adicionalmente, conforme mencionado anteriormente, mais de dois circuitos paralelos podem vir a ser disponibilizados de acordo com os sistemas e métodos presentes. Em tais modalidades, os terminais equiparados da fonte de alimentação podem ser acoplados eletricamente em condução junto a mangueira ou a bucha em qualquer quantidade de pares ao longo da extensão da mangueira ou da bucha para proporcionar os múltiplos circuitos paralelos mencionados anteriormente. Algumas dessas modalidades podem fazer uso da comutação, ou algo do gênero, para efetuação do controle operacional de tais circuitos, ou mesmo da quantidade efetiva de circuitos. Por exemplo, na modalidade ilustrada na Figura 4, uma chave aberta no condutor 407 ou 409 pode desarmar o circuito associado. Adicionalmente, ou alternativamente, uma chave pode abrir o condutor 410 e fechar a saída advinda do condutor 407 ou 409 proporcionando a que o circuito 400 receba um simples circuito de aquecimento resistivo ao longo de sua extensão.

As Figuras 5, 6 e 7 compreendem de ilustrações em perspectiva das modalidades dos revestimentos 500, 600 e 700 para emprego junto a várias modalidades dos condutos térmicos de fluido presentes e/ou dos sistemas de aquecimento de conduto de fluido. A Figura 8 consiste de uma ilustração parcialmente fragmentada da modalidade 800 de um sistema de aquecimento de conduto de fluido de acordo com a presente invenção fazendo emprego de revestimentos de acoplamento semelhantes ao revestimento 500 e 600 ilustrados nas Figuras 5 e 6.

Os revestimentos 500, 600 e 700 fornecem proteção e isolamento para acoplamentos de pronta conexão e fiação, tal como os condutores 807 e 810, associados com um conduto térmico de fluido de acordo com as várias modalidades da presente invenção. As modalidades apresentadas dos revestimentos 500, 600 e 700 compreendem de partes plásticas moldadas equiparadas, posicionadas em conjunto para darem formação a revestimentos protetores rígidos voltados para acoplamentos e a fiação. As modalidades de revestimentos ilustradas consistem cada qual de duas peças, que em regra se caracterizam por serem imagens espelhadas uma da outra, 501 e 502, 601 e 602, e 701 e 702. As duas metades podem ser adaptadas para “encaixe sob pressão” em conjunto, eliminando de qualquer possibilidade quanto a presença de um adesivo ou outro tipo de método problemático para a unificação das duas metades. Alternativamente, ou adicionalmente, as duas peças podem ser moldadas em conjunto em um molde apresentando um pequeno pedaço de plástico para união conjunto do grupo. Isto pode dar condição a que as duas peças possam se “articular” em torno da instalação.

Os revestimentos 500 e 600 são destinados ao emprego junto aos acoplamentos diretos, enquanto que a modalidade 700 é destinada ao emprego junto a um acoplamento em joelho em noventa graus. Entretanto, dentro do escopo da presente invenção, contempla-se que qualquer quantidade de configurações de encaixes pode vir a ser empregada e revestida em uma maneira semelhante em um sistema de conduto térmico. Nas superfícies internas de diversas modalidades de tais revestimentos, cristas podem ser empregadas para sujeição da tubulação corrugada, ou junto a outros tipos de buchas, junto a um revestimento de mangueira, ou elementos do gênero. Essas cristas podem dar suporte ao firme posicionamento de tal revestimento e ajudarem na prevenção quanto a exposição a um aquecimento da bucha.

Em conjunção com as duas aberturas presentes no revestimento para a mangueira e a extremidade de acoplamento (ou seja, as aberturas 503, 504, 603, 604, 703 e 704), pode haver uma terceira abertura (605 ou 705) em separado para a fiação, tal como os condutores 801, e elementos do gênero. Conforme mostrado na Figura 5, tal terceira abertura não pode ser empregada em qualquer tipo de revestimento, uma vez que a fiação inclusa na mangueira somente pode deixar uma única saída de uma extremidade da mangueira. Nas versões angulares de um revestimento, tal como o revestimento 700, a fiação pode sair pela extremidade oposta do acoplamento (ou seja, na Figura 7, o acoplamento pode se estender para fora da abertura 703, com a mangueira fora da abertura 704 e a fiação fora da abertura 705). Muito embora a abertura para fiação 605 na Figura 6 seja apresentada sob forma de um ângulo, em uma configuração em “Y”, uma saída na abertura de fiação de um revestimento, tal como o revestimento 600, pode ser posicionada perpendicularmente ao acoplamento, resultando em um revestimento em formato genérico de “T”. As superfícies internas das saídas de fiação 605 ou 705 podem apresentar ainda cristas, tais como as cristas 606 e 607 vistas na Figura 6, para sujeição junto a qualquer tipo de tubulação corrugada, ou algo do gênero, dando proteção a fiação.

Adicionalmente, uma abertura de acesso (510, 511, 610, 611, 710 ou 711) pode vir a ser posicionada em qualquer lateral de um revestimento. Essas aberturas fornecem acesso a acoplamentos de conexão imediata para desconexão de teclas, ou algo do gênero. Isto dá condição a que acoplamento de imediata conexão venha a se desconectar de um adaptador sem a necessidade de ter de se remover todo o revestimento. Isto aumenta a conveniência e velocidade com que um conduto empregando o presente sistema de aquecimento pode vir a ser fixado ou removido de uma peça em particular do equipamento. Tem-se tam- bém a possibilidade de previsão quanto a definição de intervalos que podem ser definidos nas cristas internas do revestimento possibilitando a um melhor escoamento do ar no revestimento e acentuando o aquecimento do acoplamento.

Conforme mencionado anteriormente, o SCR térmico ou as mangueiras hidráulicas podem ser expostos aos elementos da natureza, como a chuva e a neve. As modalidades da presente invenção podem fazer emprego de extremidades moldadas visando a proteção de uma mangueira térmica contra a umidade e a interrupção do aquecimento. Preferencialmente, tal revestimento consiste de um plástico moldado por injeção que irá revestir a extremidade do conector e fazer a vedação contra qualquer forma de material de isolamento revestindo a bucha térmica e/ou a mangueira. O plástico moldado irá igualmente de forma preferencial incorporar provisões quanto a vedação em torno das fiações de força para a eliminação de que a umidade venha a se transferir para a conexão elétrica. A Figura 9 consiste de uma ilustração parcialmente fragmentada da modalidade 900 de um conduto térmico de fluido da presente invenção fazendo emprego de revestimentos moldados nas extremidades 901 e 902. De acordo com a presente invenção, o conduto térmico de fluido 900 pode, em semelhança ao conduto 100, apresentar um corpo incorporando um material semicondutor ali posicionado e com uma ou mais fiações 905 e 906 fazendo o acoplamento da fonte de alimentação elétrica 908 junto ao conduto para proporcionar com uma voltagem através do conduto e com uma corrente elétrica através do mesmo para aquecer o conduto de fluido. Entretanto, o conduto 900 pode fazer emprego também de revestimentos nas extremidades 901 e 902, moldados sobre um encaixe ou algo do gênero, ajustados junto a uma extremidade do conduto. Os revestimentos com moldagem em excesso nas extremidades 901 e /ou 902 podem ser igualmente moldados sobre uma extremidade da fiação 905, facilitando o acoplamento da fonte de alimentação 908 junto a uma extremidade do conduto. Em semelhança ao discutido anteriormente, a fonte de alimentação elétrica 908 pode ser acoplada junto a cada extremidade do conduto, e possivelmente ainda um outro terminal da fonte de alimentação elétrica pode ser acolado junto ao conduto em um ou mais pontos intermediários, conforme a discussão anterior com respeito a Figura 4. Preferencialmente, os revestimentos nas extremidades 901 e 902 fazem o isolamento de seus encaixes com moldagem excessiva, auxiliando na retenção do calor gerado pela corrente. Um envoltório de isolamento pode ser colocado sobre o conduto, conforme discutido anteriormente, para a retenção do calor do conduto de fluido. As extremidades de tal envoltório de isolamento podem ser capturadas por meio das extremidades com moldagem excessiva 901 e 902 para a manutenção de seu posicionamento.

Um método para provisão de conduto térmico de fluido 900 contendo revestimentos com moldagem excessiva nas extremidades 901 e 902 pode consistir do posicionamento de um material semicondutor no corpo do conduto de fluido 900, e da moldagem dos revesti mentos nas extremidades 901 e 902 junto a uma extremidade do conduto 900. Preferencialmente, este moldagem excessiva captura o condutor elétrico 905 em contato com o corpo do conduto 900. Uma corrente elétrica pode ser aplicada, em seguida, junto ao conduto 900, através do condutor elétrico 905, ao longo do corpo do conduto de fluido 900, aquecendo o conduto de fluido 900. Conforme observado anteriormente, o material semicondutor pode consistir de material de fibra de carbono semicondutor, e conforme também observado anteriormente, o material semicondutor pode ser posicionado no interior do tubo 122 da mangueira 900 e/ou na camada de revestimento 10 da mangueira 900. A Figura 10 consiste de uma ilustração em perspetiva da modalidade 1000 de um sistema de aquecimento de conduto de fluido de acordo com a presente invenção fazendo emprego dos revestimentos de encaixes moldados 1001 e 1002. O sistema de aquecimento de conduto de fluido 1000 pode fazer uso da bucha semicondutora 1005 posicionada sobre o conduto de fluido 1010 com a bucha 1005 se estendendo pelo menos parcialmente sobre um encaixe ajustado junto a uma extremidade do conduto 1010. A fonte de alimentação elétrica 1008 pode ser acoplada junto a cada extremidade da bucha 1005 para proporcionar com uma voltagem ao longo da bucha 1005, resultando na presença de uma corrente através da bucha semicondutora 1005 para aquecer a bucha 1005 e o conduto de fluido internos. Os revestimentos de extremidade 1001 e 1002 são moldados, preferencialmente, sobre, pelo menos, uma porção do encaixe e da bucha se estendendo sobre o mesmo. Pelo menos um dos terminais da fonte de alimentação elétrica 1008 vem a ser preferencialmente acoplado junto as extremidades da bucha 1005, tal como as fiações 1006 r 1007, e um terminal da fonte de alimentação elétrica pode ser acoplado junto a bucha 1005 em um ou mais pontos intermediários, conforme discutido com respeito a Figura 4 acima, preferencialmente, em uma disposição com a polaridade se alternando. Da mesma forma como para as modalidades anteriores, os revestimentos nas extremidades 1001 e 1002 isolam os encaixes, preferencialmente, retendo o calor provido pela corrente. O envoltório de isolamento 320, em semelhança a descrição acima, pode ser colocado sobre o conduto e a bucha, retendo o calor da bucha e do conduto de fluido. Preferencialmente, as extremidades do envoltório de isolamento 320 são moldadas em excesso e são retidas pelos revestimentos moldados 1001 e 1002.

Portanto, um método para o aquecimento do conduto de fluido 1001 pode consistir do posicionamento da bucha semicondutora 1003 sobre o conduto de fluido 1010 e da mol-dagem dos revestimentos nas extremidades 1001 e 1002 junto as extremidades do conduto de fluido 1010, capturando uma extremidade da bucha 1005 e um ou mais condutores elétricos 1006 e/ou 1007 em contato com a bucha 1005. Para o aquecimento do conduto 1010, uma corrente elétrica pode ser aplicada através dos condutores elétricos 1006 e 1007 junto a bucha semicondutora 1005, com o aquecimento da bucha 1005 e do conduto de fluido 10010 internos. Conforme já observado, a bucha 1005 pode consistir de uma bucha de pano incorporando filetes de fibra de carbono que são, ao menos semicondutores. Ainda em semelhança ao discutido anteriormente, a corrente elétrica pode ser aplicada por meio do acoplamento de um primeiro terminal de uma fonte de alimentação elétrica junto a uma primeira extremidade da bucha (tal como a fiação 1006 ilustrada, acoplando um segundo terminal da fonte de alimentação junto a segunda extremidade da bucha (tal como via a fiação 1007) e proporcionando com uma voltagem advinda da fonte de alimentação até aos terminais. Alternativamente, a corrente elétrica pode ser aplicada pelo acoplamento de um primeiro terminal de uma fonte de alimentação elétrica junto a cada extremidade da bucha, com o acoplamento de um segundo terminal da fonte de alimentação junto a bucha entre as extremidades, e providenciar com uma voltagem seletiva advinda da fonte de alimentação até aos terminais, da maneira discutida com respeito a Figura 4 acima. Podem ser disponibilizadas mais conexões para terminal intermediárias, preferencialmente com a polaridade se alterando, dando condição a que se tenha o controle do aquecimento do conduto ao longo de sua extensão.

Preferencialmente, tais sistemas e métodos proporcionam com uma mangueira térmica à prova d'água ou, pelo menos, resistente ao clima. Idealisticamente, a vedação da mangueira térmica 9000, ou a vedação do sistema 1000 da maneira disponibilizada por meio, respectivamente, das extremidades moldadas 9001 e 9002, ou 1001 e 1002, dará condições a provisão de um conjunto de mangueira térmica submersível na água.

Muito embora a presente invenção e suas vantagens tenham sido detalhadamente descritas, deve-se entender que podem ser realizadas diversas alterações, substituições e alteração na mesma sem desvio do seu espírito e escopo definidos pelas reivindicações apensas. Além disso, o escopo do presente pedido não se destina a ficar restrito as modalidades particulares do processo, do instrumento, da fabricação, da composição material, do mecanismo, métodos e etapas descritas no relatório descritivo. Conforme um especialista da área poderá vir a apreciar de imediato a partir da descrição da presente invenção, os processos, os instrumentos, a fabricação, as composições de materiais, mecanismos, métodos, ou etapas, existentes atualmente ou a serem desenvolvidos posteriormente desempenhando substancialmente a mesma função ou obtendo substancialmente o mesmo resultado de acordo com as modalidades correspondentes presentemente descritas podem ser utilizados de acordo com a presente invenção. Consequentemente, as reivindicações apensas são destinadas a serem incluídas dentro da abrangência de tais processos, instrumentos, fabricação, composição de material, mecanismos, métodos, ou etapas.

REIVINDICAÇÕES

Claims (12)

1. Sistema de aquecimento de conduto de fluido (300), compreendendo: uma bucha semicondutora (301) posicionada sobre um conduto de fluido (302); primeira e segunda arruelas condutoras (315, 317) em contato condutivo com a referida bucha (301); um primeiro condutor (307) acoplado de forma condutiva junto à referida primeira arruela (315); um segundo condutor (310) conectado à referida segunda arruela (317); e uma fonte de alimentação elétrica (305) conectada aos referidos condutores (307, 310) para fornecimento de uma corrente elétrica através da referida bucha semicondutora (301) para aquecer a bucha (301) e o conduto de fluido (302), em que as referidas primeira e segunda arruelas condutoras (315, 317) são posicionadas junto a cada extremidade da referida bucha (301), e CARACTERIZADO pelo fato da referida bucha (301) compreender uma bucha de pano tendo filetes de fibra de carbono que são semicondutores.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender ainda um terceiro condutor condutivamente conectado junto à referida bucha semicondutora (301), entre a primeira e segunda arruelas (315, 317), e em que um terminal da referida fonte de alimentação elétrica (305) é conectado aos ditos primeiro e segundo condutores (307, 310) e o outro terminal da referida fonte de alimentação elétrica (305) é conectado ao referido terceiro conector.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender ainda pelo menos dois outros condutores condutivamente conectados à referida bucha se-micondutora (301), entre a primeira e segunda arruelas (315, 317), e em que os terminais da referida fonte de alimentação elétrica (305) se apresentam conectados junto aos referidos condutores em um modo alternativo.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato da referida bucha (301) se estender pelo menos parcialmente sobre um encaixe ajustado junto a uma extremidade do referido conduto e o referido sistema (300) compreender ainda: um revestimento posicionado sobre o referido encaixe e a referida bucha (301) se estendendo sobre o mesmo.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato do referido revestimento ser moldado sobre o referido encaixe e a referida bucha (301) se estendendo sobre o mesmo.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, CARACTERIZADO pelo fato do referido revestimento ser ainda posicionado sobre uma extremidade de um condutor acoplando a referida fonte de alimentação (305) junto a uma extremidade da referida bucha (301), com o referido condutor passando através do referido revestimento.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, CARACTERIZADO pelo fato do referido revestimento isolar o referido acoplamento retendo o calor provido pela referida corrente.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO por compreender ainda de um envoltório de isolamento (320) posicionado sobre o referido conduto e a referida bucha (301), sendo retido pelo referido revestimento, o referido envoltório de isolamento (320) retendo o aquecimento da referida bucha (301) e do referido conduto de fluido (302).

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do referido conduto de fluido (302) ser uma mangueira.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do referido conduto de fluido (302) ser um tubo.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato do referido tubo ser um tubo metálico.

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato do referido tubo ser um tubo de plástico.