PT99060B

PT99060B - Arrefecedor de ar

Info

Publication number: PT99060B
Application number: PT99060A
Authority: PT
Inventors: Werner Rolles; Paul Jyrek
Original assignee: Kueba Kaeltetechnik Gmbh
Priority date: 1990-09-26
Filing date: 1991-09-25
Publication date: 1999-01-29
Also published as: ES2069155T3; PT99060A; EP0477612A3; EP0477612A2; DE59104137D1; EP0477612B1; ATE116733T1; DE4030452A1; GR3015630T3; DK0477612T3

Description

MEMÓRIA DESCRITIVA

O presente invento refere-se a um arrefecedor de ar composto por uma carcaça com um lado de entrada de ar e um lado de saída de ar, no interior da qual se encontram um bloco de lamelas atravessado por tubos, que conduzem o agente refrigerante, um ventilador accionado por um motor elêctrico disposto por detrás do bloco de lamelas, no sentido do escoamento do ar e uma grelha de guia disposta do lado de saída do ar.

Um problema comum neste tipo de arrefecedores de ar consiste em que, tanto em torno da carcaça como na zona do cubo do ventiI lador se estabelece um escoamento de retorno ou de curtocircuito, que reduz fortemente o rendimento do arrefecedor de ar, especialmente, quando a carga do ventilador aumenta por meio do aumento dos depósitos de gelo. Isto torna necessário recorrer-se a fases de descongelação mais frequentes, que por sua vez provocam um consumo de energia maior. Além disso, em virtude da temperatura mais elevada de funcionamento do motor, sobrecarrega-se adicionalmente o mesmo, com o consequente encurtamento do seu tempo de vida.

Já se conhece um arrefecedor de ar do tipo anteriormente referido (DE 38 26 588 Al), no qual tanto o motor do ventilador como a grelha de guia do ar ficam colocados por trás do rotor do ) ventilador, quando observados no sentido do escoamento. Deste modo, evitam-se de forma particularmente vantajosa os escoamentos de retorno ou de curto-circuito e reduz-se também a carga térmica do motor de accionamento.

Numa disposição do ventilador e da grelha de guia do ar deste tipo, a direcção do escoamento de saída é determinada pela posição de montagem ou alinhamento do arrefecedor de ar.

objectivo do presente invento consiste em proporcionar um arrefecedor de ar do tipo atrás referido, no qual, em especial, mesmo no caso do ventilador se encontrar colocado na vizinhança imediata da grelha de guia do ar, se possa, por meios simples,

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-3alterar, dentro de limites bastante dilatados e sem problemas, a direcção do escoamento de ar no lado da saida.

Este objectivo atinge-se, de acordo com o invento fraccionando a grelha de guia de ar em, pelo menos, duas partes da grelha de guia, podendo, pelo menos, uma das partes da grelha de guia ter posição regulável, pelo menos, no sentido de desviar a respectiva fracção do escoamento do lado de saída, em direcção ao escoamento residual.

Devido a esta construção a direcção do escoamento de ar, no lado da saída, é regulável num campo de variação vasto, visto gue o desvio da parte do escoamento do lado da saída correspondente à parte de grelha de guia regulável, em direcção à corrente residual, influencia directamente este escoamento residual e é desviada na direcção desejada. Assegura-se assim permanentemente, que qualquer escoamento residual em torno da carcaça fique impedido de Se encaminhar para o lado da entrada do ar.

Dado que, mesmo uma pequena inclinação da parte da grelha de guia de ar possibilita uma regulação sensível da direcção do escoamento total, o dispositivo de regulação pode ser muito compacto e ocupar pouco espaço.

É também especialmente vantajoso, o facto de, na dependência | da regulação da grelha, ser possível variar e, em particular, reduzir a potência do evaporador por redução do número de rotações do ventilador.

De preferência, todas as partes da grelha de guia ou, pelo menos, a maior parte delas são reguláveis podendo, para se atingir a variação máxima possível, fazer esta regulação de modo independente.

Uma adáptação, também óptima, a diferentes condicionantes, como as ditadas, em especial, pelo casos de câmaras de refrigeração mais compridas ou mais curtas, assim como de câmaras de refrigeração completa ou apenas parcialmente cheias, é

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-4possível, fazendo todas as partes de grelha de guia ou, pelo menos, uma parte delas, reguláveis, de modo a controlar o alcance do escoamento de ar frio.

Uma variante especialmente vantajosa do invento destaca-se pelo facto de as partes da grelha de guia, ou uma parte delas, serem reguláveis em direcção a um alargamento e/ou em direcção a um estrangulamento do escoamento do lado da saída. Este alargamento ou estrangulamento do escoamento de ar arrefecido desempenha também um papel altamente vantajoso para a adaptação das condições aos diferentes comprimentos e graus de enchimento das câmaras.

A regulação da posição da grelha pode fazer-se manualmente, ou ser motorizada, sendo a motorização especialmente vantajosa, quando o acesso ao grupo de refrigeração seja difícil ou impossível, como é o caso quando, por exemplo, os arrefecedores se encontram montados em tectos altos.

De preferência, a grelha de guia do ar encontra-se dividida em partes de grelha do mesmo tamanho, de modo a que a fracção de escoamento, correspondente a cada parte da grelha, seja suficientemente grande para influenciar também suficientemente a corrente residual e desviá-la na direcção desejada. Fundamentalmente pode-se também admitir que a parte da grelha a regular,

I ou fazer oscilar, seja propositadamente um tanto maior do gue o resto da grelha.

De acordo com uma variante de construção, na prática especialmente conveniente, a grelha de guia do ar é feita, com vantagem, com a forma de um disco circular concêntrico com o eixo do ventilador e dividida em partes de grelha de guia com a forma de sectores circulares.

De preferência, a grelha de guia do ar está dividida em duas partes de grelha uma em frente da outra, de preferência, com a forma semi-circular, podendo, pelo menos, uma das partes de grelha oscilar em torno de um eixo de oscilação, sensivelmente co-

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-5incidente com a linha divisória entre as duas partes da grelha.

Dado que a grelha de guia de ar se encontra disposta entre o rotor do ventilador e o motor do ventilador, montada de forma acessível pelo lado de saída do escoamento, consegue-se que o motor eléctrico fique banhado por uma corrente de ar, pelo que, mesmo guando a carga do ventilador aumenta se consegue que este fique sujeito a um escoamento de ar importante e fique assegurada a refrigeração do motor, na realidade de forma praticamente independente da direcção do escoamento de ar escolhido.

A grelha de guia de ar encontra-se convenientemente suportada num canal de ar de forma cilíndrica que, de preferência, constitui uma embocadura da carcaça. Nesta embocadura pode fixar-se o ventilador, por exemplo, por meio de barras direitas e curtas, dispostas antes da grelha de guia do ar, visto no sentido do escoamento de ar, o que proporciona uma construção barata e isenta de vibrações.

princípio anteriormente descrito, em relação às influências exercidas sobre o escoamento de ar, tal como aqui definidas, pode também aplicar-se do mesmo modo a um dispositivo dfe aquecimento.

Nas reivindicações subordinadas faz-se referência a outras | variantes vantajosas do presente invento.

invento será em seguida explicado em pormenor por meio de um exemplo de concretização, descrito em correlação com os desenhos, os quais mostram:

na Fig. 1 um esquema de um arrefecedor de ar, e na Fig. 2 uma parte de grelha de guia da grelha de guia utilizada no arrefecedor de ar.

Numa carcaça 1, com um lado de entrada de ar e um lado de saída de ar, encontra-se montado um evaporador constituído por um bloco de lamelas 2, atravessado por tubos que conduzem o refrige-

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-6rante e municio com um dispositivo de evacuação de água de degelo ou condensada.

Num canal de ar cilíndrico, no lado da saída de escoamento, construído com a forma de uma embocadura circular 3, encontra-se montado um ventilador 10 com um rotor 4 com várias pás, accionado por um motor eléctrico 6. 0 motor eléctrico 6 do ventilador 10 está fixado na embocadura 3, por meio de barras 7 direitas e curtas .

Na direcção do exterior, a embocadura 3 da carcaça, de preferência, com a forma cilíndrica, encontra-se fechada por uma grelha de guia de ar 5.

A grelha de guia do ar tem a estrutura de uma malha de barras e apresenta, de preferência, aberturas 8, de preferência, com forma quadrada (veja-se a Fig. 2). Por meio desta grelha de guia do ar consegue-se um escoamento de ar com caracteristicas praticamente laminares, quer dizer, da grelha de guia de ar 5 sai um escoamento de ar praticamente paralelo, sendo o efeito direccional de tal modo forte que, mesmo em casos de forte carga sobre o ventilador, ou seja quando se verifiquem depósitos de gelo importántes, não se formam escoamentos de retorno em torno da carcaça 1, dirigidos para o lado da entrada.

I A grelha de guia 5 do ar encontra-se montada entre o rotor do ventilador 4 e o motor de accionamento do ventilador 6, acessível pelo lado de saída de escoamento de ar. Em resultado, desta disposição verifica-se que o motor do ventilador 6 é banhado por um escoamento de ar bem determinado, que se mantém mesmo nos casos em que a carga do ventilador seja muito forte.

ConsegUe-se deste modo um arrefecimento por convexão do motor 6, que pode contribuir de forma importante para o aumento da sua duração.

A grelha de guia do ar 5 está configurada como um disco concêntrico com o eixo do ventilador e dividida em dois sectores

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-7de grelha de guia 5' e 5.

Pelo menos, uma das duas partes da grelha de guia 5⁷, 5”, semi-circulares pode oscilar em torno de um eixo de oscilação B.

Este eixo de oscilação B situa-se no plano da grelha e intercepta, neste caso, o eixo do ventilador A, que lhe é perpendicular, o qual coincide com o eixo da grelha C. O eixo de oscilação B, no exemplo em apreciação, coincide também com a linha divisória entre os dois meios círculos 5⁷, 5.

Como se pode ver na Fig. 2, uma das partes de grelha 5⁷, 5”, oscilante, apresenta dois casquilhos de apoio rotativo 11 que são atravessados pelo eixo de oscilação B, que por sua vez está fixado na capcaça 1. O eixo de oscilação B pode ser feito em duas partes podendo as partes do eixo ficar colocadas em lados diferentes do motor do ventilador 6.

Pode também pensar-se que o eixo de oscilação B, disposto paralelamente à linha divisória, entre os dois semi-círculos 5⁷, 5, se encontre afastado desta linha divisória por uma certa distância. Se por exemplo ambas as partes da grelha de guia 5⁷, 5” forem oscilantes, então haverá dois eixos de oscilação independentes, paralelos entre si.

I A grelha de guia 5, composta pelas duas partes de grelha 5⁷,

5”, apresenta uma abertura 9, através da qual passa a extremidade do motor do ventilador 6, voltada para o rotor do ventilador 4. Esta abertura pode eventualmente ser um tanto maior do que as dimensões exteriores do motor do ventilador 6, de modo que as partes da grelha de guia 5⁷, 5” possam oscilar sem problemas (veja-se Fig. l).

Se a parte de grelha de guia 5”, semi-circular, estiver alinhada cóm a parte de grelha de guia 5⁷ oposta, de modo a formarem uma grelha circular plana (veja-se a representação a tracejado da parte 5’¹¹ na Fig. 1) o escoamento de ar é paralelo aos eixos A, C, como se assinala pelas setas a tracejado.

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Se, pelo contrário, se fizer oscilar a parte de grelha 5” em forma de sector, no sentido que faça desviar a respectiva parte do escoamentp de ar na direcção do escoamento residual (veja-se a representação a cheio da parte 5 na Fig. 1), verifica-se, no conjunto, um escoamento dirigido para cima assinalado pelas setas a cheio. Nestas condições, a parte do escoamento que passa pela parte de grelha 5' não desviada, é influenciado pela parte do escoamento conduzido pela parte de grelha 5', deslocada por oscilação, de tal modo que a parte do escoamento correspondente à parte 5' é desviada na direcção desejada, resultando daí um escoamento orientado, pelo que apesar do desvio de escoamento se evita qualquer escoamento de retorno, em volta da carcaça, na direcção do lado de entrada do ar.

Em princípio, pode também pensar-se em fazer oscilar as duas partes da grelha de guia 5', 5, uma em direcção à outra, de forma a que se verifique um escoamento ligeiramente divergente.

Frequentemente é também conveniente que as partes de grelha reguláveis, ou uma parte das mesmas, sejam reguláveis num sentido tal que tenha influência na regulação do alcance do escoamento de ar, no alargamento e/ou estrangulamento do escoamento do ar de saída.

Basicamente, as partes de grelha em foco podem ser reguladas manualmente ou por meio de motorização. No caso de regulação motorizada é conveniente adoptar-se um comando programado.

O escoamento do lado da saída pode também ser influenciado, de forma particularmente conveniente, quando se possam regular em conjunto as posições do rotor do ventilador 4 e do motor do ventilador 6, de preferência, conjuntamente com a grelha de guia do ar 5, no canal de ar ou na embocadura 3.

Para o efeito o ventilador, em conjunto com a grelha de guia de ar, deverá ser deslocável, por exemplo por meio de furos alongados 16, 16' (veja-se a Fig. 1) ao longo de um eixo paralelo ao eixo do canal 3 e/ou ser pelo menos oscilante em torno de um

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eixo perpendicular ao eixo do canal de ar.

Na Fig. 1 representa-se ainda, a traço-ponto, uma chapa de guia do ar 12, fixada na carcaça 1, por meio de furos alongados 14 e meios de fixação correspondentes, destinados por regulação influir no escoamento do lado da saída.

Para o efeito a chapa de guia do ar 12 apresenta um troço paralelo à superfície frontal 18 da carcaça 1, por meio do gual a sua posição é regulável em relação a essa superfície frontal. A este troço liga-se um troço intermédio da chapa de guia 12, que envolve parcialmente a conduta de ar no troço da carcaça 3. Um troço da chapa de guia 12, que se liga ao anterior e é banhada pelo escoamento de ar de saída está conformado de modo a desviar esse escoamento, da forma que se pretende.

Para se conseguir influenciar o escoamento de ar da forma que se pretender, a chapa de guia 12 deve poder rodar de forma conveniente em torno do canal de ar ou da embocadura 3 e/ou ser radialmente deslizante em relação ao canal de ar.

As barras 7 podem também ser parte integrante do dispositivo dè grelha de guia do ar, o que, quando se adopta uma construção em plástico, se torna particularmente fácil.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1 - Arrefecedor de ar, tendo uma carcaça com uma entrada e uma saída de ar, na qual se encontra instalado um bloco de lamelas atravessado por tubos que conduzem o agente frigorífico, se encontra .também montado um ventilador accionado por um motor eléctrico, disposto por trás do bloco de lamelas, no sentido do escoamento do ar e se encontra montada, no lado da saída do ar, uma grelha de guia de ar, caracterizado por a grelha de guia de ar se encontrar dividida em, pelo menos, duas partes de grelha de guia de ar (5', 5) e por, pelo menos, uma das partes de grelha de guia de ar (5', 5) ter posição regulável, de modo a desviar a parte do escoamento de ar correspondente, no lado da saída de ar, no sentido desse escoamento, de modo a influenciar o alcance do escoamento de ar no lado da saída.
2 - Arrefecedor de ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as partes da grelha de guia de ar (5', 5) ou uma parte das mesmas ter posição regulável no sentido que permite um alargamento e/ou no sentido que permite um estrangulamento do escoamento de ar no lado da saída.
3 - Arrefecedor de ar de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por as partes da grelha de guia de ar (5', 5) serem manualmente reguláveis e/ou por meio de um motor, sendo a regulação motorizada, de preferência, programável.
4 - Arrefecedor de ar de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado por a grelha de guia (5) ser conformada como um disco, de preferência, concêntrico com o eixo central (A) do ventilador e se encontrar dividida nas partes de grelha de guia de ar (5 * 5'') em forma de sectores.
5 - Arrefecedor de ar de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a parte de grelha de guia (5', 5) oscilar em torno de um eixo de oscilação (B), situado sobre o plano da grelha e em especial por a parte de grelha de guia (5', 5) oscilar em torno de um eixo de oscilação (B) que se encontra, pe11'

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-11lo menos, próximo do eixo central da grelha (C), perpendicular ao plano da grelha, e que, de preferência, o intercepta.
6 - Arrefecedor de ar de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por a grelha de guia de ar (5) estar dividida em duas partes de grelha (5', 5) colocadas uma frente à outra, de preferência, com a forma de um semi-círculo e, pelo menos, uma das partes de grelha de guia (5', 5) oscilar em torno de um eixo de oscilação (B), disposto ao longo da linha de divisão entre as duas partes de grelha de guia.
7 - Arrefecedor de ar de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por a grelha de guia de ar (5) estar disposta entre o rotor do ventilador (4) e o motor do ventilador (6), montado de forma livremente acessível, no lado de saída do escoamento apresentando a grelha de guia de ar (5) uma abertura (9), através da qual passa o extremo do motor do ventilador (6), voltado para o lado do rotor do ventilador (4).
8 - Arrefecedor de ar de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por a grelha de guia de ar (5) ser suportada num túnel em forma de colar, de preferência cilíndrico, que, de preferência, constitui uma embocadura (3) da carcaça.
9 - Arrefecedor de ar de acordo com uma das reivindicações 1 I a 8, caracterizado por o ventilador no seu todo, constituído pelo rotor do ventilador (4) e pelo motor do ventilador (6) e incluindo, de preferência, também a grelha de guia de ar (5), poder ter posição regulável no túnel (3) onde se aloja o ventilador, podendo em particular o ventilador (4, 6), de preferência em conjunto com a grelha de guiamento de ar (5), deslizar em furos alongados (16, 16') existentes no túnel de ar (3), paralelamente ao eixo do túnel e/ou poder oscilar, pelo menos, em torno de um eixo perpendicular ao eixo do túnel.
10 - Arrefecedor de ar de acordo com uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por, para influenciar o fluxo no lado da saída, se encontrar prevista uma chapa de guia (12), de posição

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-12regulável por meio de furos alongados (14), que pode rodar em torno do túnel de ar ou embocadura (3) e, de preferência, pode deslizar radíalmente em relação ao túnel de ar (3).