BRPI0609454A2 - condicionador de ar portátil - Google Patents

Abstract

CONDICIONADOR DE AR PORTáTIL. Trata-se de um condicionador de ar portátil que utiliza componentes que consomem pouca energia, cuja construção é simples e eficaz e que utiliza simples água gelada como o meio de troca de calor.

Description

"CONDICIONADOR DE AR PORTÁTIL"

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um condicionadorde ar portátil, especificamente, um cujas dimensões sãomenores, apresenta baixo consumo de energia elétrica, aconstrução é simples e a utilização é fácil.

No método tradicional de condicionamento de ar, umsistema de componentes altamente complexo, volumoso edispendioso é montado com a finalidade de controlar o climaem um espaço desejado. Além de a mecânica de umcondicionador de ar ter custo proibitivo e complicado, amaioria dos condicionadores de ar freqüentemente usaliquidos dispendiosos e potencialmente perigosos parat facilitar a troca de calor, tal como Freon, que é umelemento crucial no funcionamento de um tipico condicionadorde ar. Além disso, os compressores, as ventoinhas e outrosequipamentos elétricos exigidos para o uso em umcondicionador de ar necessitam tipicamente de grandesquantidades de eletricidade, que nem sempre estãodisponíveis em todo local no qual o condicionador de ar édesejado.

Na tentativa de utilizá-lo em uma forma portátilobviamente existem desvantagens em relação a este métodotradicional de controle de clima, isto é, quando é desejadauma solução de condicionador de ar portátil, as amplasexigências para operar uma configuração de condicionador dear ordinária tornam o prospecto de uma unidade portátil umatarefa difícil, sem mencionar nada mais sobre o custoenvolvido. Adicionalmente, o peso e as dimensões de umcondicionador de ar tradicional também não contribuem parauma solução portátil eficiente.

A presente invenção de um condicionador de arportátil é, de acordo com isso, um equipamento muitoaperfeiçoado e um método de execução de um sistema decondicionamento de ar que pode ser usado em aplicações elocalizações virtualmente ilimitadas, especialmente porque omesmo supera os inúmeros problemas mencionados acima.

Todos estes aspectos do modo atual decondicionamento de ar conduzem a uma necessidade crescentede equipamentos modificados e métodos de controle climáticode um modo portátil com custo e complexidade minimizados,todos em sua totalidade abordados pela presente invenção.

OBJETIVOS DE INVENÇÃO

Um objetivo da presente invenção consiste emproporcionar um condicionador de ar verdadeiramente portátiltanto na operação quanto no consumo de energia.

Outro objetivo da presente invenção consiste emproporcionar um sistema de condicionamento cu j o custo deprodução e operação seja reduzido.

Já um outro objetivo da presente invenção consisteem proporcionar um condicionador de ar cu j a complexidadeseja menor, mantendo, também, sua eficiência.

Já um outro objetivo da presente invenção é o deproporcionar um condicionador de ar com uma superfície debase mais estreita para facilitar o transporte.

Outros objetos e vantagens da presente invenção setornarão visiveis a partir das descrições da invenção que seseguem.REVELAÇÃO DA INVENÇÃO

De acordo com apresente invenção, apresenta-SE umcondicionador de ar que utiliza componentes com baixoconsumo de energia, de construção simples e eficaz eutilizando simples água gelada como meio de troca de calor.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os desenhos que acompanham esta descrição ilustramuma modalidade da presente invenção. No entanto, deve ficarpatente que esta modalidade não pretende ser completatampouco limitar a invenção. São meros exemplos de algumasformas na qual a invenção pode ser realizada.

A Figura 1 é uma vista frontal do condicionador dear portátil.

A Figura 2 é uma vista em perspectiva docondicionador de ar portátil.

A Figura 3 é uma vista do topo do condicionador dear portátil.

A Figura 4 é uma vista lateral do condicionador dear portátil.

A Figura 5 é uma vista em corte do condicionadorde ar portátil.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES

EXEMPLIFICATIVAS

Sem qualquer intenção de limitar a abrangência dapresente invenção, é feita referência às Figuras nadescrição de diversas modalidades da presente. As Figuras de1-5 apresentam vários aspectos das modalidadesexemplificativas da presente invenção.Conforme visualizado nas Figuras, o condicionadorde ar portátil 100 é uma estrutura isolada 101 que pode serde qualquer formato, mas a representação ilustrada de umamodalidade exemplificativa é uma caixa retangular. Aestrutura isolada 101 tem um formato de modo a formar umreservatório 102 no interior das paredes da estruturaisolada 101 que é capaz de manter o fluido 103 sem perderfluido 103. O fluido 103 é um meio para a troca de calorrequerido para atingir o condicionamento do ar, que éexplicado a seguir em mais pormenores.

A estrutura isolada 101 pode ser de vários tiposde construção, todavia mais comumente será de uma construçãode parede dupla que consiste de uma parede externa 104, umaparede interna 105 e um material de isolamento 106 inseridaentre as mesmas. Sem dúvida, outros tipos de estruturas deisolamento podem ser usados facilmente do mesmo modo, talcomo um material moldado por injeção altamente eficiente, ummaterial de cerâmica sólida ou qualquer série de outrosisolantes eficientes. Pelo menos, uma extremidade daestrutura isolada 101 será uma extremidade aberta 107 demodo a permitir o acesso ao interior da estrutura isolada101.

A extremidade aberta 107 terá uma tampacorrespondente 108 que vai engatar de maneira vedada naextremidade aberta 107 da estrutura isolada 101 de modo acriar um compartimento substancialmente vedado ao ar dentroda estrutura isolada 101. A tampa 108 também irá formar, outem como parte de sua estrutura, um compartimento 109 queassume um formato para receber vários componentes docondicionador de ar portátil 100. Tais componentescompreendem uma serpentina de evaporação 110, bem como umaventoinha 111, uma chave 112. A chave 112 pode ser de muitostipos diferentes, variando de uma simples chave deliga/desliga, um eventual temporizador, ou um termostato quepode monitorar a temperatura do ambiente e ligar/desligar ocondicionador de ar portátil 100 com base em tal temperaturarelativa à temperatura desejada conforme selecionada pelousuário.

A tampa 108 pode ser em vários formatos, dimensõese configurações, porém, de preferência, ser aerodinâmicapara ser a menor possivel e configurada para encaixar-se noreservatório 102 de modo a criar uma vedaçãosubstancialmente vedada ao ar. De modo geral, o reservatório102 será de, pelo menos, dois terços do tamanho total docondicionador de ar portátil 100. A tampa 108 também seráincorporada em sua saída de descarga 113 e entrada deretorno 114 que são essencialmente aberturas na referidatampa em lados opostos da serpentina de evaporação 110. Atampa 108 também contém a bomba de recirculação 115, ou abomba 115 pode estar localizada no reservatório 102,contanto que a bomba 115 seja resistente à água para impedira intrusão de fluido 103 nos componentes internos da bomba115. A bomba 115 está conectada à serpentina de evaporação110 por um lado e ao reservatório 102 pelo outro lado.

Um substituto comum para os equipamentosespecíficos para condicionadores de ar portátil 110,conforme descrito acima, seria o de utilizar somente a tampa108 conforme descrita acima em um recipiente isoladoexistente, tal como uma câmara de gelo ou um recipienteadequado. Deste modo, seria produzido menos material, aembalagem poderia ser minimizada e os usuários poderiamobter vantagens de suas estruturas isoladas existentes 101.

O cabo de energia 116 é utilizado para prover deenergia os componentes que requerem eletricidade paraoperar, tais como a bomba 112, que poderia, por sua vez,distribuir energia para os outros componentes que requeremenergia, no entanto, o cabo de energia 116 pode estardiretamente conectado aos componentes desejados em umainteração simplificada do condicionador de ar 100. Asconexões do cabo de energia 116 podem variar dependendo daaplicação, porém, provavelmente serão mais úteis como umatomada de acendedor de cigarros padrão da indústria de 12 v117. No entanto, deve-se admitir que este tipo de conexãopoderia facilmente ser clipes de mola para conectar a umabateria, ou uma tomada de 12v, fixação de bateria ousemelhante.

Outros componentes diversos do condicionador de arportátil 100 também podem ser utilizados, dependendo daaplicação. Uma tomada de dreno 119 pode ser usada parafacilitar a evacuação do liquido 103 a partir doreservatório 102 uma vez que a troca de calor estejacompletada, ou para abastecer o reservatório 102. Pegadores 119 também podem estar incluídos no projeto, tal comoaqueles ilustrados nas Figuras conectados à parede externa104 da estrutura isolada 101 para facilitar o transporte docondicionador de ar portátil 100.Em operação, o condicionador de ar portátil 100será operado pelo primeiro abastecimento do reservatório 102com fluido refrigerante 103, que na modalidadeexemplificativa ilustrada nas Figuras é água gelada. Emtermos da presente invenção, o fluido refrigerante 103 éessencialmente uma quantidade de gelo 120 com uma pequenaquantidade de água adicionada para permitir o fluido 103 sercolhido pela bomba 115. À medida que ocorre a troca decalor, o gelo 120 irá derreter, aumentando a quantidade defluido 103 disponível, eliminando a necessidade deacrescentar fluido adicional 103 durante a operação, porexemplo, somente será necessário adicionar fluido 103 umavez para dar inicio ao processo.

Outros fluidos podem ser utilizados ou alteraçõespodem ser efetuadas para elevar o efeito refrigerante ou alongevidade do fluido. Para criar uma maior distribuição oudiferencial entre o ar de retorno (aspiração) e ar dedescarga (exaustão) pode ser adicionado um aditivo como osal para reduzir a temperatura do fluido 103 enquanto mantémo fluido 103 em forma liquida de modo que o mesmo possafluir livremente através da bomba 115 e serpentina deevaporação 110.

Uma vez que o fluido 103 tenha sido adicionado aoreservatório 102, a tampa 108 pode ser adequada à estruturaisolada 101 com a finalidade de manter o fluido 103 o maisfrio possível para otimizar a eficiência do condicionador dear portátil 100. A tomada 117 deve ser conectada a uma fontede energia apropriada, quer seja uma bateria, uma tomada decarro de 12v ou uma tomada de parede, dependendo daaplicação. Nesta ocasião a tomada 112, o termostato ou outrodispositivo de controle deve ser ativado para iniciar oprocesso de resfriamento.

Quando provida de energia, a ventoinha 111 e abomba 115 começarão a operar com a bomba 115 extraindo águafria do reservatório 102 e através da serpentina deevaporação 110, e então de volta para o interior doreservatório 102. Simultaneamente, a ventoinha 111 extrai oar do ambiente das proximidades da entrada de retorno 114 para o interior do compartimento 109 e movimenta o aratravés da serpentina de evaporação fria. Uma vez que o aresteja resfriado, o mesmo será continuamente extraido pelaventoinha 111 para fora do compartimento 109 e enviado parafora através da saida de descarga para o interior do espaçono qual se deseja controlar o clima, assim esfriando talespaço.

Deste modo, o ar do ambiente é continuamenteresfriado até que uma chave 112 seja desativada, ou se forutilizado um termostato, até que o ambiente atinja atemperatura ajustada. O condicionador de ar portátil 100pode assim ser ligado e desligado conforme necessário pararesfriar o ambiente imediatamente circundante docondicionador de ar portátil 100. Alternativamente, a bomba115 pode ser ligada e desligada enquanto a ventoinha 111continua a operar, de modo tal que o ar é continuamentemovimentado. À medida que o fluido 103 é aquecido e alcançaum equilíbrio com a temperatura do ar ambiente, a eficiênciado resfriamento naturalmente decresce e eventualmentealcança um efeito zero de resfriamento. Neste sentido, atomada de drenagem 118 pode ser removida para permitir quemuito fluido 103 seja evacuado e mais gelo 120 adicionadopara reduzir novamente a temperatura do fluido 103.

Vale a pena mencionar que esta configuração tambémpode ser usada para aquecimento, pela substituição do fluidofrio 103 por um liquido quente, ou fluido 103 que contémelementos quentes ou outros elementos capazes de armazenarcalor por longos períodos de tempo. Então o ar poderia seraquecido à medida que passa através da serpentina deevaporação 110.

Apesar de somente algumas modalidadesexemplificativas da presente invenção terem sido acimadescritas em pormenores, os versados nessas técnicasreconhecerão prontamente que muitas modificações sãopossíveis nas modalidades exemplificativas sem abandonarprimordialmente os princípios de ensino e vantagensinovadoras da presente invenção. De acordo com este conceitotodas estas modificações têm a intenção de inserir-se naabrangência da presente invenção conforme definida nasreivindicações a seguir.

Claims (15)

1. Condicionador de ar portátil, CARACTERIZADOpelo fato de compreender:a. um alojamento isolado que forma umreservatório e que apresenta, pelo menos, uma extremidadeaberta.b. o referido alojamento que apresenta uma tampaisolada configurada para engatar de modo vedado noalojamento isolado, formando a referida tampa umcompartimento dentro da referida tampa.c. apresentando o referido reservatório, pelomenos, dois terços do volume do referido condicionador de arportátil.d. contendo o referido compartimento umaserpentina de evaporação.e. contendo o referido compartimento umaventoinha operativãmente configurada para estar emcomunicação fluida com o exterior da referida serpentina deevaporação.f. uma bomba de recirculação em comunicaçãofluida com o interior da referida serpentina de evaporação ecom o referido reservatório.g. pelo menos uma chave operativãmente conectadaà referida bomba de recirculação e a referida ventoinha paracontrolar a operação da referida bomba de recirculação e areferida ventoinha.h. um cabo de energia operativamente conectado àreferida chave.1. uma saída de descarga operativamenteconfigurada na referida tampa e que está em comunicaçãofluida com a referida serpentina de evaporação.j. uma entrada de retorno operativamente localizada na referida tampa e que está em comunicaçãofluida com a referida serpentina de evaporação.

2. Condicionador de ar portátil, de acordo com areivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de a referida chaveser um termostato.

3. Condicionador de ar portátil, de acordo com areivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreenderadicionalmente uma tomada de drenagem operativamenteconfigurada no referido alojamento para permitir a expulsãode fluido.

4. Condicionador de ar portátil, de acordo com areivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreenderadicionalmente, pelo menos, um pegador configurado noreferido alojamento para facilitar o transporte do referidocondicionador de ar portátil.

5. Condicionador de ar portátil, de acordo com areivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreenderadicionalmente um fluido refrigerante no referido alojamentoisolado.

6. Condicionador de ar portátil, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de o referidofluido refrigerante ser uma mistura de água e sal.

7. Condicionador de ar portátil, CARACTERIZADOpelo fato de compreender:a. uma câmara de gelo que forma um reservatórioe que apresenta, pelo menos uma extremidade aberta.b. apresentando a referida câmara de gelo umatampa isolada configurada para engatar de modo vedado areferida câmara de gelo, formando a referida tampa umcompartimento dentro da referida tampa.c. apresentando o referido reservatório, pelomenos, dois terços do volume do referido condicionador de arportátil.d. contendo o referido compartimento umaserpentina de evaporação.e. contendo o referido compartimento umaventoinha operativamente configurada para estar emcomunicação fluida com o exterior da referida serpentina deevaporação.f. uma bomba de recirculação em comunicaçãofluida com o interior da referida serpentina de evaporação ecom o referido reservatório.g. pelo menos uma chave operativamente conectadaà referida bomba de recirculação e a referida ventoinha paracontrolar a operação da referida bomba de recirculação e areferida ventoinha.h. um cabo de energia operativamente conectado àreferida chave.i. uma saída de descarga operativamenteconfigurada na referida tampa e que está em comunicaçãofluida com a referida serpentina de evaporação.j. uma entrada de retorno operatívãmentelocalizada na referida tampa e que está em comunicaçãofluida com a referida serpentina de evaporação.

8. Condicionador de ar portátil, de acordo com areivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de a referida chaveser um termostato.

9. Condicionador de ar portátil, de acordo com areivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de compreenderadicionalmente uma tomada de drenagem operativamenteconfigurada no referido alojamento para permitir a expulsãode fluido.

10. Condicionador de ar portátil, de acordo com areivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de compreenderadicionalmente, pelo menos, um pegador configurado noreferido alojamento para facilitar o transporte do referidocondicionador de ar portátil.

11. Condicionador de ar portátil, de acordo com areivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de compreenderadicionalmente um fluido refrigerante na referida câmara degelo.

12. Condicionador de ar portátil, de acordo com areivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de o fluidorefrigerante ser uma mistura de água e sal.

13. Condicionador de ar portátil, CARACTERIZADOpelo fato de compreender:a. uma tampa isolada configurada para engatar demodo vedado um alojamento isolado, formando a referida tampaum compartimento dentro da referida tampa.b. contendo o referido compartimento umaserpentina de evaporação.c. contendo o referido compartimento umaventoinha operativamente configurada para estar emcomunicação fluida com o exterior da referida serpentina deevaporação.d. uma bomba de recirculação em comunicação fluidacom a referida serpentina de evaporação e com o referidoalojamento isolado.e. pelo menos uma chave operativamente conectadaà referida bomba de recirculação e referida ventoinha paracontrolar a operação da referida bomba de recirculação e areferida ventoinha.f. um cabo de energia operativamente conectado àreferida chave.g. uma saída de descarga operativamenteconfigurada na referida tampa e que está em comunicaçãofluida com a referida serpentina de evaporação.h. uma entrada de retorno operativamentelocalizada na referida tampa e que está em comunicaçãofluida com a referida serpentina de evaporação.

14. Condicionador de ar portátil, de acordo com areivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de a referidachave ser um termostato.

15. Condicionador de ar portátil, CARACTERIZADOpelo fato de compreender:a. um alojamento isolado que forma umreservatório e que apresenta, pelo menos, uma extremidadeaberta.b. o referido aloj amento apresenta uma tampaisolada configurada para engatar de modo vedado noalojamento isolado, formando a referida tampa umcompartimento dentro da referida tampa.c. contendo o referido compartimento umaserpentina de evaporação.d. contendo o referido compartimento umaventoinha operat ivamente conf igurada para estar emcomunicação fluida com o exterior da referida serpentina deevaporação.e. uma bomba de recirculação em comunicaçãofluida com o interior da referida serpentina de evaporação ecom o referido reservatório.f. pelo menos, uma chave operativamenteconectada à referida bomba de recirculação e à referidaventoinha para controlar a operação da referida bomba derecirculação e a referida ventoinha.g. um cabo.de energia operativamente conectado àreferida chave.h. uma saída de descarga operativamenteconfigurada na referida tampa e que está em comunicaçãofluida com a referida serpentina de evaporação.i. uma entrada de retorno operativamentelocalizada na referida tampa e que está em comunicaçãofluida com a referida serpentina de evaporação.