WO2011026207A2 - Dispositivo de descongelamento para evaporadores - Google Patents

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WO2011026207A2
WO2011026207A2 PCT/BR2010/000293 BR2010000293W WO2011026207A2 WO 2011026207 A2 WO2011026207 A2 WO 2011026207A2 BR 2010000293 W BR2010000293 W BR 2010000293W WO 2011026207 A2 WO2011026207 A2 WO 2011026207A2
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WO
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evaporator
defrosting device
folds
sleepers
side portion
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Robson Olímpio PIUCCO
Giuliano Roger Perin Nesi
Jorge Rodrigo Giordan
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Whirlpool SA
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Whirlpool SA
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Ceased legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D21/00Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/06Removing frost
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D21/00Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/06Removing frost
    • F25D21/08Removing frost by electric heating

Definitions

  • the present invention relates to an evaporator defrosting device whose function is to remove the accumulating ice layer on the evaporator surface.
  • Refrigeration systems are employed for various purposes and can be used on a plurality of equipment. Some of these purposes include food preservation, beverage preservation and the suitability of an environment at a given temperature. Thus, in order to achieve the aforementioned purposes, refrigeration systems are implemented in refrigerators, freezers, freezers and air conditioning units. In addition, these cooling systems can also be applied to water filters to provide the customer with chilled water.
  • Refrigeration systems are generally composed of a compressor, an evaporator, a condenser, an expansion valve and a refrigerant circulating through these elements.
  • the compressor increases the pressure, which consequently also increases the temperature of the fluid, which is then directed to the condenser.
  • the fluid temperature is decreased by heat exchange with the environment.
  • fluid flows through the expansion valve arranged between the condenser and the evaporator, which is the next fluid destination.
  • Said expansion valve is responsible for creating a large pressure difference between the condenser and the evaporator, such that the fluid as it enters the evaporator undergoes a sudden expansion, which causes its temperature to decrease considerably.
  • the evaporator cooled fluid exchanges heat with the environment in which the evaporator is inserted, causing this environment to cool down.
  • the fluid after traveling through the evaporator and exchanging heat with the environment, is directed to the compressor to again increase the pressure and, consequently, the temperature, and then restart the refrigeration cycle.
  • a frequent problem in refrigeration systems is the accumulation of ice on the evaporator surface.
  • the evaporator usually consisting of winding shaped ducts, has a low temperature in the regions of its surface that are in contact with the environment to be cooled.
  • the water present in the air of this environment when in contact with the evaporator surface, has its temperature decreased until reaching its solidification point.
  • the result of this natural process is the accumulation of a layer of ice on the evaporator that makes it difficult to exchange heat between low temperature fluid that travels through its ducts and the environment as the ice layer creates thermal resistance.
  • Document 4,432,211 relates to a defrosting apparatus composed of a winding-shaped duct similar to the evaporator shape which is in direct contact with the evaporator fins.
  • the duct of the cooling apparatus is provided with electrical conductors through which an electric current flows.
  • the interior of the conduit also has a mixture containing organic materials and materials that conduct electricity. In this way, the electricity that travels through the electrical conductors generates heat through the joule effect, which is transmitted by the fins.
  • the fins are also directly associated with the evaporator, the ice layer is melted by conducting heat from the conduit to the fins.
  • the defrosting conduit not only has a fluid at a high temperature, that is, layers of materials are also arranged inside, and the electrical conductors are immersed in the central layer (as can be seen in the figure). 2 of this US document). Consequently, the construction of the conduit is not only complex but expensive, given the variety and quantity of materials as well as the form and order in which these materials need to be housed within the conduit.
  • US 6,318,107 describes an evaporator-associated defrost system.
  • This defrosting system comprises a high temperature fluid conduit that is connected to a reservoir.
  • This reservoir is arranged between the compressor and the condenser of the cooling system, and the cooling system duct passes through the interior of said reservoir in order to effect heat exchange.
  • heat from the refrigerant is transmitted to the fluid that travels through the defrost system, increasing its temperature.
  • the defrosting system duct is attached to the evaporator duct as shown in Figures 4 and 5 of this document.
  • heat from the auxiliary system fluid is transmitted to the evaporator ducts in order to raise the temperature of its contact surface, causing the accumulated ice to melt.
  • Another prior art solution for solving the problem of ice accumulation in the evaporator is to arrange a defrosting device such that its bent, duct-shaped duct is arranged around the evaporator.
  • the conduit is bent such that a plurality of conduit lines, or sleepers, are formed. Said sleepers are arranged uniformly around the evaporator, i.e. the conduit is bent such that its lines are symmetrically distributed around the evaporator.
  • Figure 1 illustrates the heat distribution and sleepers of this example prior art.
  • the conduit is distributed in two columns, each one with five lines (sleepers 3), parallel and regularly spaced apart, arranged around the evaporator 12.
  • the dotted circles represent the heat zones of each sleeper 3.
  • Figure 2 schematically illustrates a perspective view of the prior art defrosting device.
  • the conduit carrying the fluid at high temperature is arranged symmetrically with respect to the evaporator, which, although solving the problem of ice accumulation, has some disadvantages.
  • the prior art defrosting device is mounted such that it is in direct contact with the evaporator and its fins, with the fins accounting for much of the heat transmission. Therefore, considering that the fins are made of material of good thermal conductance (aluminum, for example), it is not necessary to have this symmetrical distribution of heat around the evaporator, so that the heat coming from the defrosting device is transmitted and can melt the accumulated ice.
  • state-of-the-art defrosting devices have their platters poorly distributed, causing a waste of energy as a result of redundant heat distribution over the evaporator.
  • an evaporator defrosting device comprising a body having a winding region, said winding region being composed of an alternating sequence of folds and sleepers, said folds and sleepers involving an evaporator, whereby the sleepers are distributed around the evaporator asymmetrically spaced from each other.
  • Figure 1 Schematically illustrates a cross-sectional side view of an evaporator in which the heat distribution of the prior art defrosting device is shown;
  • Figure 2 Illustrates a perspective view of the prior art defrosting device
  • Figure 3 illustrates a perspective view of the defrosting device of the present invention
  • Figure 4 illustrates a front view of the defrosting device of the present invention
  • Figure 5 Schematically illustrates a cross-sectional side view of an evaporator in which the heat distribution of the defrosting device of the present invention is shown.
  • Figure 6 Illustrates a side view of the defrosting device of the present invention.
  • the defrosting device generally comprises a winding body 1 composed of an alternation of folds 2 and sleepers 3. More precisely, from the figures it is noted that the body 1 of the defrosting device of the present invention comprises two distinct regions, namely: a winding region 4 and an extension 5.
  • the extension 5 is a region of the body 1 that is related to the connection of the defrosting device of the present invention with heat generating means.
  • the heat generating medium is the electrical voltage.
  • the defrosting device comprises a filament of conductive material within which an electric current circulates.
  • the electric current flowing through the filament becomes thermal energy generating heat to thaw the surface of the evaporator 12.
  • extension 5 can have varying shapes and extent, Since this region is responsible for establishing a connection between the power supply and the winding region 4 of body 1. Said connection is made by electrical wires (not shown) connected to the source and filament disposed within the body. 1.
  • the defrosting device of the present invention comprises two ends 7, which in the distal portion 6 of the extension 5 are disposed in close proximity. More specifically, the ends 7 are arranged parallel to each other, the space between them being very small. This provision is intended to facilitate the installation of electrical wiring connecting the power supply to the conductors. electrical devices inside the body 1.
  • the body 1 may contain, in addition to the electrical conductors (filament), other materials that facilitate heat exchange with the evaporator 12.
  • a high temperature fluid travels through the body 1.
  • Said high temperature fluid may be heated in a number of ways, so that some of the possible heat generating means are: compressor, reverse flow system of the heat exchanger. heated condenser refrigerant gas for evaporator housed tubes, electrical resistance associated with a reservoir of this fluid, or other means known to those skilled in the art and applicable to the context of the present invention.
  • the shape and length of the extension 5 may vary depending on the distance between the defrosting device and the heat generating means and / or depending on the position of these two elements.
  • the ends 7 of the defrosting device are arranged in the same manner as described in the first embodiment of the present invention.
  • the body 1 of the defrosting device of the present invention is made of aluminum or other material of good thermal conductivity.
  • other materials may be part of the composition of the body 1, which is therefore a non-limiting factor of the present invention.
  • the winding region 4 is formed by an alternation of folds 2 and sleepers 3 and is continuous to extension 5, as can be seen from figures 3 and 4.
  • the winding region 4 can further be divided into three portions, two side portions being 8 and a lower portion 9, as seen in Figure 6.
  • the two side portions 8 are parallel and spaced apart and joined together through the lower portion 9. Still, each side portion 8 is continuously joined to one another.
  • extension segment 10, these segments 0 being also parallel and spaced from each other to the region of the ends 7, where the space between them decreases considerably.
  • the side portions 8 each comprise a plurality of 2 and transverse folds 3, as well as the lower portion 9, which, in the preferred embodiment of the present invention, comprises a fold 2 and two sleepers 3.
  • the side portions 8 are orthogonal to the lower portion 9.
  • the space 11 defined between the side portions 8 is intended to receive an evaporator 12.
  • the evaporator 12 is housed in this space 11 so as to contact the folds 2 and sleepers 3 of the defrost device of the present invention.
  • the length of the folds 2 is not uniform, ie the space between the sleepers 3 does not have the same value for the two side portions 8.
  • the side portions 8, in addition to parallel, were symmetrically arranged side by side.
  • each bend 2 and each cross member 3 of a side portion 8 had a counterpart in the other side portion 8 at the same distance from the lower portion 9. Due to this construction, the prior art device transmitted heat to the evaporator 12. symmetrically.
  • the distance of the folds 2 and sleepers 3 from the lower portion 9 is relative and does not obey the prior art device symmetry rule.
  • the length of the folds 2 does not conform to a pattern common to the two side portions 8, that is, on one side portion 8 a fold 2 may have a different length and be a different distance from the lower portion 9 relative to one another. fold 2 of the other lateral portion 8.
  • the sleepers 3 of one side portion 8 are at different distances from the lower portion 9 compared to the sleepers of the other side portion 8.
  • the folds 2 of one side portion 8 have different lengths relative to the folds. 2 of the other side portion 8 and with respect to the folds 2 of the lower portion 9.
  • the present invention may comprise, for example, some folds 2 of the same length or some sleepers 3 having equal distances as long as a portion with respect to the other lateral portion 8 has a different configuration of the distances between the sleepers 3 and / or different distances of the sleepers 3 with respect to the lower portion 9.
  • the folds 2 and sleepers 3 are distributed asymmetrically in the winding region 4.
  • the body 1 of the defrosting device comprises a two-fold set 2 and three little-folds 2 in one of the side portions 8 of the winding region 4 and a three-fold set 2 and two slightly extending folds 2 in the other side portion 8.
  • one of the side portions 8 comprises a cross member 3 farthest from the lower portion 9 with respect to the corresponding height cross member of the other side portion 8.
  • the side portions 8 may be defined as a first side portion 21 and a second side portion 22, as seen in Figures 5 and 6.
  • the first side portion 21 comprises a first upper header 31 and a first lower cross member 41, the two cross members 31, 41 being joined through a first upper fold 51.
  • the second side portion 22 comprises a second upper member 32 and a second lower member 42, joined by a second upper fold 52.
  • the first upper member 31 is in height arranged between the second upper member 32 and the second lower member 42, with reference to the lower portion 9. More preferably, the first upper member 31 is arranged at a height which corresponds to half of the distance between the second upper edge 32 and the second lower edge 42.
  • the second lower member 42 is in height disposed between the first upper member 31 and the first lower member 41, with reference to the lower portion 9. More preferably, the second lower member 42 is arranged at a height which corresponds to half the distance between the first upper crossmember 31 and the first lower crossmember 41.
  • the defrosting device of the present invention has an evaporator 12 placed in the space 1 defined between the side portions 8.
  • the evaporator 12 in question is preferably a finned evaporator 12.
  • the folds 2 and sleepers 3 are placed in physical contact with the evaporator 12, preferably with their fins, since the fins are optimal thermal conductors.
  • the device of the present invention comes into operation transmitting its heat to the fins or to the surface of evaporator 12.
  • the heat distribution of the device of the present invention to the evaporator 12 follows the distribution of the folds 2 and sleepers 3 around the evaporator 12, that is, considering that the folds 2 and sleepers 3 are asymmetrically arranged around the evaporator 12 o Heat is also transmitted asymmetrically, as can be seen from Figure 5.
  • the present invention enables a more efficient distribution and utilization of thermal energy.
  • Fig. 5 schematically illustrates a cross-section of the disengaging device. freezing of the present invention arranged around an evaporator 12. The dotted circles schematically illustrate the heat zone around each transom 3.
  • the device of the present invention may be associated with controllers or other circuits, for example, to defrost from a certain condition.
  • the defrosting device of the present invention may also be associated with a simple key (without specific control circuit) so that an operator determines when the defrosting device starts operating by closing said key.
  • the state of the art device being symmetrical, transmits more heat compared to the device of the present invention, besides transmitting this heat redundantly over the evaporator regions 12.
  • This fact becomes most noticeable when the defrosting device is arranged around an evaporator 12 having fins.
  • the fins are excellent thermal conductors, so there is no need to transmit so much heat over the evaporator 12.
  • the defrosting device of the present invention optimizes the heat distribution as it transmits it. from points more spaced from each other, using the good thermal conduction that has the fins. The effect of this asymmetric heat distribution is substantial energy savings.
  • the present invention has further advantages as a result of the asymmetry that bends 2 and sleepers 3 have.
  • a first advantage is that, through this asymmetric distribution around the evaporator 12, the winding region 4 receives, during its manufacturing process, a smaller number of folds.
  • Another advantage is that less aluminum is used to make the body 1 of the device of the present invention, since the body length 1 can be optimized by the fact that the folds 2 and sleepers 3 need not be symmetrically distributed around the evaporator. 12

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Abstract

A presente invenção refere-se um dispositivo de descongelamento para evaporadores compreendendo um corpo (1) dotado de uma região sinuosa (4), sendo o corpo (1) capaz de transmitir o calor gerado por meios de geração de calor. A região sinuosa (4) compreendendo uma seqüência alternada de dobras (2) e travessas (3), as quais estão distribuídas de maneira assimétrica em torno de um evaporador.

Description

TÍTULO: DISPOSITIVO DE DESCONGELAMENTO PARA EVAPORADORES
Campo da Invenção
A presente invenção refere-se a um dispositivo de descongelamento para evaporadores cuja função é eliminar a camada de gelo que se acumula na superfície do evaporador.
Fundamentos da Invenção
Sistemas de refrigeração são empregados para diversos fins e podem ser utilizados em uma pluralidade de equipamentos. Algumas destas finalidades incluem a conservação de alimentos, conservação de bebidas e a adequação de um ambiente a uma dada temperatura. Desta forma, para viabilizar as finalidades citadas, os sistemas de refrigeração são implementados em geladeiras, freezers, congeladores e em aparelhos de ar-còndicionado. Além disso, estes sistemas de refrigeração também podem ser aplicados em filtros de água, com o intuito de fornecer água gelada ao consumidor.
Os sistemas de refrigeração são geralmente compostos por um compressor, um evaporador, um condensador, uma válvula de expansão e por um fluido refrigerante que circula através desses elementos. Em termos gerais, o compressor aumenta a pressão, o que, consequentemente, aumenta também a temperatura do fluido, que, em seguida, é dire- cionado para o condensador. No condensador, a temperatura do fluido é diminuída através da troca de calor com o ambiente. Depois de passar pelo condensador, o fluido atravessa a válvula de expansão, disposta entre o condensador e o evaporador, que é o próximo destino do fluido. A dita válvula de expansão é responsável por criar uma grande diferença de pressão entre o condensador e o evaporador, de tal forma que o fluido assim que entra no evaporador sofre uma expansão repentina, o que faz a sua temperatura diminuir consideravelmente. Assim, o fluido resfriado do evaporador troca calor com o ambiente no qual o evaporador está inserido, ocasionando o resfriamento deste ambiente. Por fim, o fluido, depois de percorrer o evaporador e trocar calor com o ambiente, é direcionado ao compressor para novamente sofrer aumento da pressão e, consequentemente, da temperatura, para, então, reiniciar o ciclo de refrigeração.
Um problema frequente nos sistemas de refrigeração é o acumulo de gelo na superfície do evaporador. O evaporador, normalmente constituído por condutos em formatos sinuosos, possui baixa temperatura nas regiões de sua superfície que estão em contato com o ambiente a ser refrigerado. Assim, a água presente no ar desse ambiente, quando em contato com a superfície do evaporador, tem a sua temperatura diminuída até atingir o seu ponto de solidificação. O resultado deste processo natural é o acumulo de uma camada de gelo sobre o evaporador que dificulta a troca de calor entre fluido em baixa temperatura que percorre seus condutos e o ambiente, uma vez que a camada de gelo cria uma resistência térmica.
Algumas soluções para resolver este problema são encontradas nos documentos de patente US 6,318,107 e US 4,432,211.
O documento 4,432,211 se refere a um aparato de descongelamento composto por um conduto em formato sinuoso, similar ao formato do evaporador, que está em contato direto com as aletas do evaporador. O conduto do aparato de refrigeração é dotado, em seu interior, de condutores elétricos, através dos quais flui uma corrente elétrica. Além destes condutores elétricos, o interior do conduto possui ainda uma mistura contendo materiais orgânicos e materiais que conduzem eletricidade. Desta forma, a eletricidade que percorre os condutores elétricos gera calor, através do efeito joule, que é transmitido pelas aletas. Assim, tendo em vista que as aletas estão também diretamente associadas ao evaporador, a camada de gelo é derretida através da condução de calor do conduto às aletas.
A solução descrita neste documento traz alguns inconvenientes. Nota-se, primeiramente, que o conduto do aparato de descongelamento não possui apenas um fluido em alta temperatura, isto é, em seu interior também são dispostas camadas de materiais, sendo os condutores elétricos imersos na camada central (como pode ser visto na figura 2 deste do- cumento norte-americano). Consequentemente, a construção do conduto além de complexa, possui alto custo, tendo em vista a variedade e quantidade de materiais bem como a forma e a ordem em que estes materiais precisam ser alojados dentro do conduto.
O documento US 6,318,107 descreve um sistema de descongelamento associado ao evaporador. Este sistema de descongelamento compreende um conduto de fluido em alta temperatura que está conectado a um reservatório. Este reservatório está disposto entre o compressor e o condensador do sistema de refrigeração, sendo que o conduto do sistema de refrigeração passa através do interior do dito reservatório, com o intuito de realizar troca de calor. Como consequência, o calor do fluido refrigerante é transmitido ao fluido que percorre o sistema de descongelamento, aumentando a sua temperatura.
O conduto do sistema de descongelamento está fixado junto ao conduto do evaporador, como pode ser visto na figura 4 e 5 deste documento. Assim, o calor do fluido do sistema auxiliar é transmitido aos condutos do evaporador com o intuito de elevar a temperatura de sua superfície de contato, fazendo com que o gelo acumulado seja derretido.
Uma outra solução do estado da técnica para resolver o problema do acumulo de gelo no evaporador consiste em dispor um dispositivo de descongelamento de tal forma que seu conduto, dobrado em formato sinuoso, seja disposto em torno do evaporador.
Particularmente, neste exemplo do estado da técnica o conduto é dobrado de tal maneira que uma pluralidade de linhas de conduto, ou travessas, são formadas. As ditas travessas são dispostas uniformemente em torno do evaporador, isto é, o conduto é dobrado de tal modo que suas linhas são distribuídas de forma simétrica em torno do evaporador.
A figura 1 ilustra a distribuição de calor e as travessas deste exemplo do estado da técnica. Na figura observa-se que o conduto está distribuído em duas colunas, cada uma com cinco linhas (travessas 3), paralelas e regularmente espaçadas entre si, dispostas em torno do evaporador 12. Na figura 1, os círculos tracejados representam as zonas de calor de cada travessa 3. Complementarmente, a figura 2 ilustra esquematicamente uma vista em perspectiva do dispositivo de descongelamento do estado da técnica.
Assim como no documento US 6,318,107, o conduto que transporta o fluido em alta temperatura é disposto de maneira simétrica em relação ao evaporador, o que, embora resolva o problema do acumulo de gelo, traz algumas desvantagens. Em primeiro lugar, é importante notar que o dispositivo para descongelamento do estado da técnica é montado de tal maneira que fica em contato direto com o evaporador e suas aletas, sendo que as aletas são responsáveis por boa parte da transmissão de calor. Sendo assim, considerando ainda que as aletas são feitas de material de boa condutância térmica (alumínio, por exemplo), não é necessário ter essa distribuição simétrica do calor em torno do evaporador, para que o calor oriundo do dispositivo de descongelamento seja transmitido e consiga derreter o gelo acumulado. Em outras palavras, os dispositivos de descongelamento do estado da técnica tem suas travessas mal distribuídas, ocasionando um desperdício de energia em função de uma distribuição redundante do calor sobre o evaporador.
Desta maneira, considerando que algumas regiões do evaporador recebem mais calor do que realmente precisam para que a camada de gelo seja descongelada, os dispositivos de descongelamento do estado da técnica são onerosos em sua utilização. Além disso, em função deste calor em quantidade desnecessária, o evaporador tende a ter uma temperatura mais elevada que a comum, consequentemente, depois de terminado o descongelamento pelo dispositivo em questão, o evaporador, por estar em elevada temperatura, demorará mais tempo até voltar à sua temperatura ideal de funcionamento, o que também desperdiça energia e contribui para o aumento no custo de operação do sistema de refrigeração como um todo.
Obietivos da Invenção
Portanto, é um objetivo desta invenção prover um dispositivo de descongelamento disposto em torno de um evaporador capaz de distribuir seu calor ao evaporador de forma mais eficiente, economizando energia e reduzindo custos em relação aos dispositivos simila- res do estado da técnica.
Sumário da Invenção
Os objetivos desta invenção são atingidos por meio de um dispositivo de descongelamento para evaporadores compreendendo um corpo dotado de uma região sinuosa, a dita região sinuosa sendo composta por uma sequência alternada de dobras e travessas, sendo que as ditas dobras e travessas envolvem um evaporador, sendo que as travessas se distribuem em torno do evaporador assimetricamente espaçadas umas as outras.
Descrição Resumida dos Desenhos As figuras mostram:
Figura 1 - Ilustra esquematicamente uma seção transversal da vista lateral de um evaporador, na qual está mostrada a distribuição de calor do dispositivo de descongelamento do estado da técnica;
Figura 2 - Ilustra uma vista em perspectiva do dispositivo de descongelamento do estado da técnica;
Figura 3 - Ilustra uma vista em perspectiva do dispositivo de descongelamento da presente invenção;
Figura 4 - Ilustra uma vista frontal do dispositivo de descongelamento da presente invenção;
Figura 5 - Ilustra esquematicamente uma seção transversal da vista lateral de um evaporador, na qual está mostrada a distribuição de calor do dispositivo de descongelamento da presente invenção; e
Figura 6 - Ilustra uma vista lateral do dispositivo de descongelamento da presente invenção.
Descrição Detalhada da Invenção
Como pode ser visto a partir das figuras 3 e 4, o dispositivo de descongelamento compreende, de modo geral, um corpo 1 sinuoso composto por uma alternância de dobras 2 e travessas 3. Mais precisamente, a partir das figuras nota-se que o corpo 1 do dispositivo de descongelamento da presente invenção compreende duas regiões distintas, sendo elas: uma região sinuosa 4 e um prolongamento 5.
O prolongamento 5 é uma região do corpo 1 que está relacionada à conexão do dispositivo de descongelamento da presente invenção com meios geradores de calor.
Em uma primeira concretização desta invenção, o meio gerador de calor é a tensão elétrica. Nesta concretização, o dispositivo de descongelamento compreende um filamento de material condutor em seu interior, através do qual circula uma corrente elétrica. Assim, por meio do efeito joule, a corrente elétrica que circula pelo filamento se transforma em e- nergia térmica, gerando o calor para descongelar a superfície do evaporador 12. Como consequência desta concretização, o prolongamento 5 pode ter formas e extensão variáveis, uma vez que esta região é responsável por estabelecer uma conexão entre a fonte de alimentação de energia elétrica e a região sinuosa 4 do corpo 1. A dita conexão é feita por fios elétricos (não ilustrados) conectados à fonte e ao filamento dispostos no interior do corpo 1.
Adicionalmente, o dispositivo de descongelamento da presente invenção compreende duas extremidades 7, que na porção distai 6 do prolongamento 5 se dispõem de ma- neira próxima. Mais especificamente, as extremidades 7 estão dispostas paralelamente uma a outra, sendo o espaço entre elas muito pequeno. Esta disposição visa facilitar a instalação de fios elétricos que conectam a fonte de alimentação de energia elétrica aos condutores elétricos dispostos no interior do corpo 1.
Como é do conhecimento de técnicos no assunto, o corpo 1 pode conter em seu interior, além dos condutores elétricos (filamento), outros materiais que facilitam a troca de calor com o evaporador 12.
Em uma segunda concretização desta invenção, um fluido em alta temperatura percorre o corpo 1. O referido fluido em alta temperatura pode ser aquecido por diversas maneiras, de modo que alguns dos possíveis meios de geração de calor são: compressor, sistema reverso do fluxo do gás refrigerante aquecido do condensador para os tubos alojados no evaporador, resistência elétrica associada a um reservatório deste fluido, ou, ainda, outros meios conhecidos por técnicos no assunto e aplicáveis ao contexto da presente invenção.
Da mesma forma que a primeira concretização desta invenção, o formato e o comprimento do prolongamento 5 pode variar em função da distância entre o dispositivo de descongelamento e o meio gerador de calor e/ou em função da posição em que se encontram estes dois elementos. As extremidades 7 do dispositivo de descongelamento estão dispos- tas da mesma maneira descrita na primeira concretização da presente invenção.
Preferencialmente, o corpo 1 do dispositivo de descongelamento da presente invenção é feito de alumínio ou de outro material de boa condutividade térmica. Obviamente, dependendo da concretização adotada (condutores elétricos internos ou fluido em alta temperatura), outros materiais poderão fazer parte da composição do corpo 1 , sendo este, por- tanto, um fator não limitante da presente invenção.
A região sinuosa 4 é formada por uma alternância de dobras 2 e travessas 3 e é contínua ao prolongamento 5, como pode ser visto a partir das figuras 3 e 4. A região sinuosa 4 pode ainda ser dividia em três porções, sendo duas porções laterais 8 e uma porção inferior 9, como pode ser visto na figura 6. As duas porções laterais 8 são paralelas e espa- çadas entre si e unidas uma a outra através da porção inferior 9. Ainda, cada porção lateral 8 é unida continuamente a um segmento 10 do prolongamento, sendo estes segmentos 0 também paralelos e espaçados entre si até a região das extremidades 7, onde o espaço entre eles diminui consideravelmente.
As porções laterais 8 compreendem, cada uma, uma pluralidade de dobras 2 e tra- vessas 3, assim como a porção inferior 9, que, na concretização preferida da presente invenção, compreende uma dobra 2 e duas travessas 3. Preferencialmente, as porções laterais 8 são ortogonais a porção inferior 9.
O espaço 11 definido entre as porções laterais 8 é destinado a receber um evaporador 12. Desta forma, o evaporador 12 é alojado neste espaço 11 para que fique em conta- to com as dobras 2 e travessas 3 do dispositivo de descongelamento da presente invenção.
Ao contrário do dispositivo de descongelamento do estado da técnica, o comprimento das dobras 2 não é uniforme, ou seja, o espaço entre as travessas 3 não possui o mesmo valor para as duas porções laterais 8. No dispositivo de descongelamento do estado da técnica as porções laterais 8, além de paralelas, eram simetricamente dispostas lado a lado. Assim, cada dobra 2 e cada travessa 3 de uma porção lateral 8 possuía um correspondente na outra porção lateral 8 à mesma distância em relação à porção inferior 9. Devido a esta construção, o dispositivo do estado da técnica transmitia o calor para o evaporador 12 de forma simétrica.
Com relação ao dispositivo de descongelamento da presente invenção, a distância das dobras 2 e travessas 3 em relação à porção inferior 9 são relativas e não obedecem à regra de simetria do dispositivo do estado da técnica. Além disso, o comprimento das dobras 2 não obedece a um padrão comum às duas porções laterais 8, isto é, em uma porção lateral 8 uma dobra 2 pode possuir comprimento diferente e estar a uma distância diferente da porção inferior 9 em relação à uma outra dobra 2 da outra porção lateral 8.
Preferencialmente, as travessas 3 de uma porção lateral 8 estão a distâncias diferentes em relação à porção inferior 9 em comparação às travessas da outra porção lateral 8. Ainda de modo preferencial, as dobras 2 de uma porção lateral 8 possuem comprimentos diferentes em relação às dobras 2 da outra porção lateral 8 e em relação às dobras 2 da porção inferior 9.
Entretanto, apesar de preferencialmente as distâncias entre travessas 3 e o comprimento das dobras 2 serem diferentes, a presente invenção pode compreender, por exem- pio, algumas dobras 2 de mesmo comprimento ou algumas travessas 3 tendo distâncias entre si iguais, contanto que uma porção lateral 8 tenha, em relação à outra porção lateral 8, uma configuração diferente das distâncias entre as travessas 3 e/ou distâncias diferentes das travessas 3 em relação à porção inferior 9.
Assim, em função da não adoção de padrões simétricos no que diz respeito ao comprimento das dobras 2 e à posição relativa destas em relação à porção inferior 9, as dobras 2 e travessas 3 são distribuídas de maneira assimétrica na região sinuosa 4.
De acordo com uma concretização preferida da presente invenção, o corpo 1 do dispositivo de descongelamento compreende um conjunto de duas dobras 2 extensas e três dobras 2 pouco extensas em uma das porções laterais 8 da região sinuosa 4 e um conjunto de três dobras 2 extensas e duas dobras 2 pouco extensas na outra porção lateral 8. Ainda de modo preferencial, uma das porções laterais 8 compreende uma travessa 3 mais distante da porção inferior 9 em relação à travessa correspondente, em altura, da outra porção lateral 8.
Além disso, vale notar que os valores exatos dos comprimentos das dobras não é um fator limitante da presente invenção, uma vez que quaisquer valores podem ser adota- dos para que as travessas 3 estejam assimetricamente distribuídas em torno do evaporador 12. Na concretização preferencial da presente invenção as porções laterais 8 podem ser definidas como uma primeira porção lateral 21 e uma segunda porção lateral 22, como pode ser visto nas figuras 5 e 6. Desta forma, a primeira porção lateral 21 compreende uma primeira travessa superior 31 e uma primeira travessa inferior 41, sendo as duas travessas 31 ,41 unidas através de uma primeira dobra superior 51. Da mesma forma, a segunda porção lateral 22 compreende uma segunda travessa superior 32 e uma segunda travessa inferior 42, unidas através de uma segunda dobra superior 52.
Assim, a primeira travessa superior 31 está, em altura, disposta entre a segunda travessa superior 32 e a segunda travessa inferior 42, tomando-se como referência a porção inferior 9. Mais preferencialmente, a primeira travessa superior 31 é disposta em uma altura que corresponde à metade da distância entre a segunda travessa superior 32 e a segunda travessa inferior 42.
Ainda, a segunda travessa inferior 42 está, em altura, disposta entre a primeira travessa superior 31 e a primeira travessa inferior 41 , tomando-se como referência a porção inferior 9. Mais preferencialmente, a segunda travessa inferior 42 é disposta em uma altura que corresponde à metade da distância entre a primeira travessa superior 31 e a primeira travessa inferior 41.
Estas posições mencionadas de maneira preferencial configuram um exemplo de disposição que as dobras e travessas podem ter em torno do evaporador, sendo importante notar que outras disposições podem ser adotadas para que as travessas 3 sejam distribuídas de maneira assimétrica em torno de um evaporador 12.
Com relação ao funcionamento, o dispositivo de descongelamento da presente invenção tem um evaporador 12 colocado no espaço 1 definido entre as porções laterais 8. O evaporador 12 em questão é, preferencialmente, um evaporador 12 dotado de aletas. Assim, as dobras 2 e travessas 3 são colocadas em contato físico com o evaporador 12, preferencialmente com suas aletas, uma vez que as aletas são ótimas condutoras térmicas.
Assim, quando o evaporador 12 está com acumulo de gelo em sua superfície e necessita ter esta camada de gelo derretida, o dispositivo da presente invenção entra em operação transmitindo seu calor para as aletas ou para a superfície do evaporador 12. Vale res- saltar que a distribuição do calor do dispositivo da presente invenção para o evaporador 12 obedece a distribuição das dobras 2 e travessas 3 em torno do evaporador 12, ou seja, considerando que as dobras 2 e travessas 3 estão assimetricamente dispostas em torno do e- vaporador 12 o calor também é transmitido assimetricamente, como pode ser visto na figura 5. Além da assimetria, é também válido destacar que, através da diferença de distâncias entre as travessas 3, a presente invenção possibilita uma distribuição e uma utilização mais eficiente da energia térmica.
A figura 5 ilustra esquematicamente uma seção transversal do dispositivo de des- congelamento da presente invenção disposto em torno de um evaporador 12. Os círculos tracejados ilustram esquematicamente a zona de calor ao redor de cada travessa 3.
No que se refere ao modo de ativação do dispositivo de descongelamento da presente invenção, qualquer meio aplicável à invenção pode ser empregado, sem que esta ca- racterística seja um fator limitante ao escopo de proteção da invenção. Desta forma, o dispositivo da presente invenção pode estar associado a controladores ou outros circuitos, por exemplo, para que o descongelamento se dê a partir de uma determinada condição. Alternativamente, o dispositivo de descongelamento da presente invenção pode também estar associado a uma chave simples (sem circuito de controle específico) de modo que um opera- dor determine quando o dispositivo de descongelamento entre em operação, fechando a referida chave.
Como pode ser visto na figura 1 , o dispositivo do estado da técnica, por ser simétrico, transmite mais calor em relação ao dispositivo da presente invenção, além de transmitir este calor de forma redundante sobre as regiões do evaporador 12. Este fato torna-se mais notável quando o dispositivo de descongelamento é disposto em torno de um evaporador 12 que possui aletas. Como já dito, as aletas são ótimas condutoras térmicas, e, por isso, não há necessidade de se transmitir tanto calor sobre o evaporador 12. Desta forma, o dispositivo de descongelamento da presente invenção otimiza a distribuição do calor, uma vez que o transmite a partir de pontos mais espaçados um em relação ao outro, se utilizando da boa condução térmica que possui as aletas. O efeito desta distribuição de calor assimétrica é uma substancial economia de energia.
Além do imediato ganho em economia de energia, a presente invenção possui ainda outras vantagens em decorrência da assimetria que as dobras 2 e a travessas 3 possuem. Uma primeira vantagem é que, através desta distribuição assimétrica em torno do eva- porador 12, a região sinuosa 4 recebe, durante o seu processo de fabricação, um número menor de dobras. Assim, não somente a fabricação do dispositivo da presente invenção é mais simples como também é mais barata em relação ao estado da técnica. Uma outra vantagem consiste na utilização de menos alumínio para fabricar o corpo 1 do dispositivo da presente invenção, uma vez que o comprimento do corpo 1 pode ser otimizado pelo fato de que as dobras 2 e travessas 3 não precisam ser simetricamente distribuídas em torno do evaporador 12.
Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1. Dispositivo de descongelamento para evaporadores compreendendo um corpo (1) dotado de uma região sinuosa (4), a dita região sinuosa (4) sendo composta por uma sequência alternada de dobras (2) e travessas (3), sendo que as ditas dobras (2) e traves- sas (3) envolvem um evaporador (12), CARACTERIZADO pelo fato de que as travessas (3) se distribuem em torno do evaporador (12) assimetricamente espaçadas umas as outras.
2. Dispositivo de descongelamento, de acordo com a reivindicação 1 , CARACTERIZADO pelo fato de que, a região sinuosa (4) compreende duas porções laterais (8) e uma porção inferior (9), sendo que as duas porções laterais são paralelas e espaçadas entre si e unidas pela porção inferior (9).
3. Dispositivo de descongelamento, de acordo com a reivindicação de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que entre as duas porções laterais (8) é definido um espaço (11) no qual o evaporador (12) é disposto.
4. Dispositivo de descongelamento, de acordo com as reivindicações 1 e 2, CARACTERIZADO pelo fato de que as travessas (3) de uma porção lateral (8) estão a distâncias diferentes em relação à porção inferior (9) em comparação às travessas da outra porção lateral (8).
5. Dispositivo de descongelamento, de acordo com as reivindicações 1 e 2, CARACTERIZADO pelo fato de que as dobras (2) de uma porção lateral (8) possuem com- primentos diferentes em relação às dobras (2) da outra porção lateral (8) e em relação às dobras (2) da porção inferior (9).
6. Dispositivo de descongelamento, de acordo com as reivindicações 1 , 2, 3, 4 e 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a porção lateral (8) compreende uma primeira porção lateral (21) e uma segunda porção lateral (22), sendo que a primeira porção lateral (21) compreende uma primeira travessa superior (31) e uma primeira travessa inferior (41), sendo as duas travessas (31 e 41) unidas através de uma primeira dobra superior (51); e sendo que a segunda porção lateral (22) compreende uma segunda travessa superior (32) e uma segunda travessa inferior (42) unidas através de uma segunda dobra superior (52).
7. Dispositivo de descongelamento, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira travessa superior (31) está, em altura, disposta entre a segunda travessa superior (32) e a segunda travessa inferior (42); e sendo que a segunda travessa inferior (42) está, em altura, disposta entre a primeira travessa superior (31) e a primeira travessa inferior (41).
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