BRPI0401089B1

BRPI0401089B1 - CLOSED HEAT RESERVOIR AND WATER HEATING SYSTEM

Info

Publication number: BRPI0401089B1
Authority: BR
Inventors: Luis Augusto Ferrari Mazzon
Original assignee: Luis Augusto Ferrari Mazzon
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2014-04-15
Also published as: BRPI0401089A

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "RESERVA- TÓRIO TÉRMICO FECHADO E SISTEMA PARA AQUECIMENTO DE ÁGUA". A presente invenção refere-se a um reservatório térmico fecha- do, particularmente para o acondicionamento de água aquecida para uso em edificações, dotado de pelo menos um dispositivo de coleta e drenagem de água, bem como refere-se também a um sistema para aquecimento de água dotado de um reservatório térmico assim configurado.Report of the Invention Patent for "CLOSED THERMAL RESERVE AND WATER HEATING SYSTEM". The present invention relates to a closed thermal reservoir, particularly for conditioning heated water for use in buildings, provided with at least one water collection and drainage device, as well as a heating system. with a thermal reservoir thus configured.

Descrição do Estado da Técnica São fartamente conhecidos e utilizados reservatórios térmicos fechados para acúmulo de água aquecida por meio de energia solar, elétrica ou qualquer outro tipo.Description of the Prior Art Closed thermal reservoirs for the accumulation of water heated by solar, electric or any other type are widely known and used.

Para tal, esses reservatórios são térmicos, isto é, possuem uma camada de material isolante termicamente entre a parede interna (que per- manece em contato com o líquido armazenado) e a parede externa (voltada para o meio exterior). Com isto, garante-se a manutenção da água aquecida durante um período de tempo considerável, possibilitando que não haja a necessidade de seu aquecimento contínuo.To this end, these reservoirs are thermal, ie they have a thermally insulating material layer between the inner wall (which remains in contact with the stored liquid) and the outer wall (facing the outer environment). This ensures that the heated water is maintained for a considerable period of time, making it impossible to continuously heat it.

Com o passar do tempo, podem ocorrer pequenas fissu- ras/trincas na parede interna, possibilitando o vazamento da água aquecida mantida no interior do reservatório, a qual atravessa a camada de material isolante e a parede externa do reservatório, atingindo o meio exterior.Over time, small cracks / cracks may occur in the inner wall, allowing the leakage of the heated water kept inside the reservoir, which crosses the insulating material layer and the outer wall of the reservoir, reaching the outer environment.

Quando isto ocorre, o usuário percebe que o reservatório está “vazando”, e necessita de substituição.When this occurs, the user realizes that the reservoir is leaking and needs replacement.

Devido ao vazamento, a água começa a se acumular no piso que sustenta o reservatório, como por exemplo a laje de uma residência, a prateleira superior de um armário embutido, etc. Como consequência deste acúmulo de água, ocorrerá a indesejável infiltração na laje/preteleira, po- dendo penetrar no forro do teto, quando existente, ou então atingir o res- tante do armário (inclusive seu conteúdo), paredes etc, causando o apare- cimento de manchas na pintura das paredes, o apodrecimento do forro do teto, etc. Dependendo da intensidade e do tempo do vazamento, um armário embutido atingido pode ficar compietamente comprometido, e, em uma situ- ação catastrófica, a infiltração também poderá causar danos à estrutura do imóvel a longo prazo.Due to leakage, water begins to accumulate on the floor that supports the reservoir, such as the slab of a home, the top shelf of a built-in cabinet, etc. As a consequence of this accumulation of water, undesirable infiltration will occur in the slab / shelf, which may penetrate the ceiling liner, if any, or otherwise reach the rest of the cabinet (including its contents), walls, etc. cement stains on wall paint, rotting ceiling lining, etc. Depending on the intensity and timing of the leak, a struck enclosure can be completely compromised, and in a catastrophic situation, infiltration can also cause damage to the property's long-term structure.

Até o presente momento, nenhum reservatório térmico fechado possuía algum tipo de dispositivo para atuar nessas situações, coletando e drenando a água proveniente de eventual vazamento. Assim, nos reservató- rios conhecidos, quando ocorre um eventual vazamento, a água escapa através de uma trinca e fica acumulada no piso que sustenta o reservatório, ocasionando em longo prazo a indesejável infiltração.Until now, no closed thermal reservoir had any kind of device to act in these situations, collecting and draining water from eventual leakage. Thus, in known reservoirs, when leakage occurs, water escapes through a crack and accumulates on the floor that supports the reservoir, causing long-term undesirable infiltration.

Objetivos da Invenção Um primeiro objetivo da presente invenção é um reservatório térmico fechado dotado de um dispositivo de coleta e drenagem de água resultante de vazamentos.Objectives of the Invention A first object of the present invention is a closed thermal reservoir provided with a leakage water collection and drainage device.

Um segundo objetivo da presente invenção é um sistema para aquecimento de água dotado do reservatório térmico fechado ora objetiva- do.A second object of the present invention is a water heating system provided with the objectively enclosed thermal reservoir.

Breve Descrição da Invenção Os objetivos da presente invenção são alcançados por um re- servatório térmico fechado, particularmente para o acondicionamento de água aquecida, compreendendo pelo menos uma porção interna para arma- zenamento da água, pelo menos uma porção externa correspondente ao revestimento externo e pelo menos uma bandeja coletora de água posicio- nada adjacentemente ao menos à região inferior da porção interna.Brief Description of the Invention The objectives of the present invention are achieved by a closed thermal reservoir, particularly for the heating of heated water, comprising at least one inner portion for storing water, at least one outer portion corresponding to the outer shell and at least one water collecting tray positioned at least adjacent to the lower region of the inner portion.

Também, os objetivos da presente invenção são alcançados por um sistema para aquecimento de água, particularmente para o aquecimento de água para consumo em edificações, compreendendo pelo menos um re- servatório térmico fechado, conforme definido no parágrafo anterior, operati- vamente associado a pelo menos um meio para aquecimento de água. A presente invenção apresenta como vantagens o fato de impe- dir que água proveniente de vazamentos através de fissuras/trincas na pa- rede interna do reservatório atinjam o local da edificação onde o reservatório está instalado (a laje de uma residência, a prateleira superior de um armário embutido, etc.). Desta forma, esses elementos não são danificados.Also, the objects of the present invention are achieved by a system for heating water, particularly for heating water for consumption in buildings, comprising at least one closed thermal reservoir as defined in the preceding paragraph operably associated with at least one. least one medium for water heating. The advantages of the present invention are that it prevents water from leaks through cracks / cracks in the inner wall of the reservoir from reaching the building site where the reservoir is installed (the slab of a house, the upper shelf of a built-in cabinet, etc.). This way these elements are not damaged.

Descrição Resumida dos Desenhos A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente des- crita com base em um exemplo de execução representado nos desenhos.Brief Description of the Drawings The present invention will hereinafter be described in more detail based on an exemplary embodiment shown in the drawings.

As figuras mostram: Figura 1 - é uma vista em perspectiva do reservatório térmico fechado objeto da presente invenção;The figures show: Figure 1 is a perspective view of the closed thermal reservoir object of the present invention;

Figura 2 - é uma vista frontal em corte esquemático do reserva- tório térmico objeto da presente invenção, ilustrando o revestimento térmico e o orifício de drenagem.Figure 2 is a schematic sectional front view of the thermal reservoir object of the present invention illustrating the thermal coating and the drainage hole.

Figura 3 - é uma vista frontal da bandeja coletora de água do reservatório ilustrado nas figuras 1 e 2;Figure 3 is a front view of the reservoir water collecting tray illustrated in Figures 1 and 2;

Figura 4 - é uma vista lateral da bandeja coletora de água do reservatório ilustrado nas figuras 1 e 2; e Figura 5 - é uma vista posterior da bandeja coletora de água do reservatório ilustrado nas figuras 1 e 2.Figure 4 is a side view of the reservoir water collecting tray illustrated in Figures 1 and 2; and Figure 5 is a rear view of the reservoir water collecting tray illustrated in Figures 1 and 2.

Descrição Detalhada das Figuras De acordo com uma concretização preferencial e como pode ser visto a partir da figura 1, o reservatório térmico fechado 10 objeto da pre- sente invenção compreende pelo menos uma bandeja coletora de água 1, que de maneira preferencial está disposta intemamente ao reservatório tér- mico fechado 10, internamente à sua superfície externa. O reservatório térmico fechado 10 é um recipiente para armaze- namento de água, particularmente aquecida. De maneira preferencial, ele é cilíndrico e apresenta três porções distintas, sendo uma primeira porção in- terna 15 que corresponde à cavidade onde a água é armazenada, uma se- gunda porção intermediária compreendida por pelo menos uma camada de material isolante 4 e uma terceira porção, externa, 16 correspondente ao revestimento externo do reservatório. A primeira porção 15 é confeccionada em um material resistente à corrosão e às variações dimensionais referentes à dilatação e contração térmicas. Preferencialmente, são utilizadas ligas de alumínio, cobre, aços inoxidáveis ou materiais termopiásticos, mas é evidente que podem ser utili- zados quaisquer outros materiais necessários ou desejáveis. A camada de material isolante 4 é preferencialmente composta por um material isolante, como por exemplo poliuretano expandido sem CFC (clorofiuorcarbono), ou qualquer outro material que desempenhe este papel a contento.Detailed Description of the Figures According to a preferred embodiment and as can be seen from Figure 1, the closed thermal reservoir 10 object of the present invention comprises at least one water collecting tray 1, which is preferably disposed integrally with the closed thermal reservoir 10 internally to its external surface. Closed thermal reservoir 10 is a particularly heated water storage container. Preferably it is cylindrical and has three distinct portions, a first inner portion 15 corresponding to the cavity where the water is stored, a second intermediate portion comprising at least one layer of insulating material 4 and a third one. outer portion 16 corresponding to the outer shell of the reservoir. The first portion 15 is made of a material resistant to corrosion and dimensional variations related to thermal expansion and contraction. Preferably, aluminum alloys, copper, stainless steels or thermoplastic materials are used, but of course any other necessary or desirable materials may be used. The insulating material layer 4 is preferably composed of an insulating material such as CFC-free expanded polyurethane (chlorofluorocarbon), or any other material that fulfills this role to its satisfaction.

Finalmente, a porção externa 16 é confeccionada, preferencial- mente, em alumínio, aço inoxidável, termopiásticos ou de qualquer outro material, e, ainda de maneira preferencial, deve ser resistente às intempéri- es, para possibilitar a durabilidade do reservatório térmico 10 quando utiliza- do externamente às edificações.Finally, the outer portion 16 is preferably made of aluminum, stainless steel, thermoplastics or any other material, and preferably should be weather resistant to enable the durability of the thermal reservoir 10 when used externally to buildings.

Devido, sobretudo, à camada de material isolante 4, a tempera- tura da água acondicionada permanece tão constante quanto possível, com redução das trocas térmicas entre água e meio ambiente exterior.Due mainly to the layer of insulating material 4, the temperature of the conditioned water remains as constant as possible, reducing the thermal exchange between water and the external environment.

Conforme ilustrado nas figuras 1 e 2, o reservatório térmico fe- chado 10 apresenta uma primeira tampa 11, preferencialmente uma tampa frontal, uma tampa, oposta, posterior (não-ilustrada) e, opcionalmente, um ou mais elementos de sustentação 14 na forma preferencial de pés de apoio e sustentação. A tampa frontal 11 contém uma primeira abertura passante su- perior 6 e uma segunda abertura passante 5, adjacentemente dispostas.As shown in Figures 1 and 2, the closed thermal reservoir 10 has a first lid 11, preferably a front lid, an opposite, rear lid (not shown) and optionally one or more holding elements 14 in the form. preferred support and support feet. Front cover 11 contains a first upper through opening 6 and a second through opening 5 adjacent to each other.

Ambas as primeira e segunda aberturas 6,5 podem ser utiliza- das para (i) entrada de água quente proveniente por exemplo de um painel coletor solar de aquecimento de água (não-ilustrado), (ii) entrada de água fria 5 proveniente de uma caixa d’água (não-ilustrada), (iii) saída de água para fornecimento de água quente para consumo, (iv) saída de água fria para envio ao painel coletor solar, ou ainda qualquer outra utilização neces- sária ou desejável.Both first and second openings 6.5 may be used for (i) hot water inlet from for example a solar water collector panel (not shown), (ii) cold water inlet 5 from a water tank (not shown), (iii) hot water outlet for consumption of hot water, (iv) cold water outlet for shipment to the solar collector panel, or any other necessary or desirable use.

As aludidas aberturas também podem ser utilizadas para intro- dução de uma fonte de aquecimento (não-mostrada) da água contida no interior do reservatório térmico fechado 10 (como uma resistência elétrica), posicionamento de um termômetro, etc.These openings may also be used for introducing a heating source (not shown) of water contained within the enclosed thermal reservoir 10 (such as an electrical resistor), positioning a thermometer, etc.

Adiciona 1 mente, a tampa frontal 11 compreende uma terceira abertura passante que possui a função de um dreno 3 de uma bandeja co- letora de água 1, que serão detalhadamente descritos mais adiante.In addition, the front cover 11 comprises a third through opening having the function of a drain 3 of a water collecting tray 1, which will be described in more detail below.

Evidentemente, a tampa frontal 11 pode possuir outras abertu- ras além daquelas acima mencionadas, e também é importante mencionar que algumas dessas aberturas podem estar providas na segunda tampa não-ilustrada. A bandeja coletora de água 1 tem a função primordial de coletar e direcionar água proveniente de vazamento do reservatório térmico 10, isto é, água que vazou da primeira porção em forma de cavidade 15 devido a trincas, fissuras ou qualquer outra abertura/rasgo na sua superfície.Of course, the front cover 11 may have other openings than those mentioned above, and it is also important to mention that some of these openings may be provided in the second non-illustrated cover. The water collecting tray 1 has the primary function of collecting and directing water from the thermal reservoir leak 10, i.e. water leaking from the first cavity portion 15 due to cracks, cracks or any other opening / tear in its surface.

Para que funcione a contento, a bandeja 1 está localizada junto à camada de material isolante 4, adjacentemente ao menos à porção inferior da cavidade 15, e é preferencialmente constituída em material impermeável, não-corrosivo e termicamente isolante. Todavia, poder-se-ia conceber um reservatório térmico fechado 1 de acordo com os ensinamentos da presente invenção no qual a bandeja 1 esteja disposta externamente. De todo modo, seria possível considerar que o posicionamento adjacente da bandeja 1 em relação à cavidade 15 é mantido. Ademais, é possível ainda prover um re- servatório térmico no qual a bandeja é a própria porção externa 16.To function satisfactorily, tray 1 is located next to the layer of insulating material 4, adjacent at least to the lower portion of cavity 15, and is preferably made of impermeable, non-corrosive and thermally insulating material. However, a closed thermal reservoir 1 could be designed according to the teachings of the present invention in which tray 1 is disposed externally. In any case, it would be appreciated that the adjacent positioning of tray 1 with respect to cavity 15 is maintained. Moreover, it is also possible to provide a thermal reservoir in which the tray is the outer portion itself 16.

De maneira preferencial, a bandeja 1 está localizada entre a camada de material isolante 4 e a porção externa 16, conforme ilustrado na figura 2. É importante também mencionar que, visando permitir que a água proveniente de algum eventual vazamento possa migrar para fora do reservatório 10, a bandeja 1 deve possuir um caimento (inclinação, declivi- dade) de tal ordem que sua região inferior coincida com a localização de pelo menos um elemento de dreno 3. A função desse elemento de dreno 3 é, pois, possibilitar a saída dessa água proveniente de vazamento para fora da bandeja 1 e, por infe- rência, para fora do reservatório 10, podendo ser conduzida/direcionada de maneira adequada, por exemplo, por meio de uma tubulação a ele ligada.Preferably, tray 1 is located between the insulating material layer 4 and the outer portion 16, as shown in Figure 2. It is also important to mention that in order to allow water from any eventual leakage to migrate out of the reservoir 10, tray 1 should have a trim (slope, slope) such that its lower region coincides with the location of at least one drain element 3. The function of this drain element 3 is therefore to enable the outlet this water from leaking out of tray 1 and, in effect, out of reservoir 10, can be properly conducted / directed, for example, by piping connected thereto.

Conforme ilustrado nas figuras 1 e 4, o dreno 3 da bandeja co- letora de água 1 é preferencialmente uma extensão ou prolongamento da bandeja 1, podendo ser parte integrante ou fixado a ela separadamente.As shown in Figures 1 and 4, the drain 3 of the water collecting tray 1 is preferably an extension or extension of the tray 1 and may be integral with or attached thereto.

De maneira preferencial, o reservatório 10 compreende ainda pelo menos uma região de canalização de água na forma preferencial de uma calha 2, que corresponde a uma falha ou rasgo longitudinal compreen- dida na camada de material isolante 4. Entretanto, de maneira alternativa, a calha 2 pode estar provida na bandeja 1, na forma de um sulco ou depres- são. Qualquer que seja a sua concretização particular, a calha 2 possibilita que a água seja esgotada de maneira mais rápida e eficiente. A fim de evitar que a água proveniente de vazamento eliminada do reservatório térmico fechado 10 através do dreno 3 se acumule na su- perfície na qual o reservatório 10 está localizado (laje, prateleira de armário) com consequente infiltração e prejuízos patrimoniais decorrentes, é provida uma conexão do dreno 3 com um tubo (não-ilustrado) ligado às canaletas de água pluvial, (calha do telhado, se existir) tubulação própria para escoa- mento de água ou qualquer outra solução funcional. A tubulação ligada ao dreno 3 pode ser constituída por material termoplástico, como por exemplo uma mangueira de borracha ou de plástico.Preferably, the reservoir 10 further comprises at least one water channeling region in the preferred form of a channel 2, which corresponds to a fault or longitudinal tear comprised in the insulating material layer 4. However, alternatively, the Rail 2 may be provided in tray 1 in the form of a groove or depression. Whatever its particular embodiment, chute 2 enables water to be drained more quickly and efficiently. In order to prevent leaking water from closed thermal reservoir 10 through drain 3 from accumulating on the surface on which reservoir 10 is located (slab, cabinet shelf) with consequent seepage and resulting property damage, a drain 3 connection with a pipe (not shown) connected to the rainwater ducts, (roof chute, if any) suitable water drainage pipe or any other functional solution. The pipe connected to the drain 3 may consist of thermoplastic material, such as a rubber or plastic hose.

As figuras 3 e 5 revelam as vistas anterior e posterior da ban- deja 1, onde pode-se ver uma pluralidade de orifícios cooperantes com as respectivas aberturas providas nas primeira e segunda tampas.Figures 3 and 5 show the front and rear views of tray 1, where a plurality of cooperating holes can be seen with the respective openings provided in the first and second covers.

Muito embora preferencialmente o reservatório 10 compreenda apenas um dreno 3, é evidente que este número e seu posicionamento po- dem variar, contanto que a solução escolhida seja funcional. A figura 4 ilustra a bandeja coletora de água 1 contendo o dreno 3 integrado a ela, isto é, a bandeja 1 poderá ser conformada diretamente com o dreno 3, sem a necessidade de montagem posterior.Although preferably reservoir 10 comprises only a drain 3, it is evident that this number and its positioning may vary as long as the solution chosen is functional. Figure 4 illustrates the water collecting tray 1 containing the drain 3 integrated to it, that is, the tray 1 can be formed directly with the drain 3, without the need for subsequent assembly.

Finalmente, é também uma invenção um sistema para aqueci- mento de água em edificações composto por pelo menos um reservatório térmico fechado 10 tal como definido acima e operativamente associado a pelo menos um meio para aquecimento de água (coletor solar de aquecí- mento de água, aquecedor a gás, elétrico ou outro), dispostos para aquisi- ção e instalação conjuntamente, possibilitando ao usuário sempre todas as vantagens inerentes à maior segurança no caso de vazamentos de água, impedindo que ocorram danos à edificação.Finally, a system for building water heating comprising at least one closed thermal reservoir 10 as defined above and operatively associated with at least one means for water heating (solar water heating collector) is also an invention. , gas heater, electric or other), arranged for purchase and installation together, always allowing the user all the advantages of greater safety in case of water leaks, preventing damage to the building.

Genericamente falando, o sistema para aquecimento de água é particularmente idealizado para o aquecimento de água para consumo em edificações e compreende pelo menos um reservatório térmico fechado 10 conforme definido acima, operativamente associado a pelo menos um meio para aquecimento de água.Generally speaking, the water heating system is particularly ideal for heating water for building consumption and comprises at least one closed thermal reservoir 10 as defined above operatively associated with at least one water heating means.

Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras pos- síveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.Having described an example preferred embodiment, it should be understood that the scope of the present invention encompasses other possible variations, being limited only by the content of the appended claims, including the possible equivalents thereof.

Claims

1. Closed thermal reservoir, particularly for the heating of heated water, comprising at least one inner portion (15) for storing water and at least one outer portion (16) corresponding to the outer shell, characterized in that comprises at least one water collecting tray (1) positioned adjacent at least to the lower region of the inner portion (15).

Reservoir according to Claim 1, characterized in that it further comprises a second intermediate portion (4) comprising at least one layer of insulating material, the tray (1) being located between the insulating material layer (4). 4) and the outer portion (16).

Reservoir according to Claim 1 or 2, characterized in that the tray (1) comprises at least one water channel region in the form of a channel (2).

Reservoir according to claim 1, 2 or 3, characterized in that it comprises at least one drain element (3).

Reservoir according to Claim 4, characterized in that the drain element (3) corresponds to an extension or extension of the tray (1).

Reservoir according to Claim 4 or 5, characterized in that the tray (1) is trimmed such that the lower region of the tray (1) coincides with the location of the drain element (3). .

Reservoir according to Claim 4, 5 or 6, characterized in that the drain (3) is located in a water flow pipe.

Reservoir according to Claim 2, characterized in that the rail (2) corresponds to a fault or longitudinal tear in the insulating material layer.

Water heating system, particularly for heating water for consumption in buildings, characterized in that it comprises at least one closed thermal reservoir (10) as defined in claims 1 to 8, operatively associated with at least one means for water heating.

Heating system according to claim 9, characterized in that the closed thermal reservoir (10) is operatively associated with a means for heating water in the form of a solar heater.