BRPI0722036A2

BRPI0722036A2 - AIR CONDITIONING UNIT.

Info

Publication number: BRPI0722036A2
Application number: BRPI0722036-7A
Authority: BR
Inventors: Carlos Afonso Tesche; Regis Silva; Luciano Da Luz Moraes; Rafael Schabbach
Original assignee: Carrier Corp
Priority date: 2007-09-18
Filing date: 2007-09-18
Publication date: 2014-03-25
Also published as: CN101802516B; CN101802516A; WO2009036531A3; WO2009036531A2

Description

“UNIDADE DE CONDICIONAMENTO DE AR” FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO“AIR CONDITIONING UNIT” BACKGROUND OF THE INVENTION

Esta revelação diz respeito a uma cobertura do condensador com uma passagem de água que direciona eficientemente água condensada de um evaporador para o condensador.This disclosure relates to a condenser cover with a water passage that efficiently directs condensed water from an evaporator to the condenser.

Unidades de condicionamento de ar, tais como unidades de condicionamento de ar de sala, por exemplo, incluem um compressor que circula refrigerante de um evaporador para produzir ar resfriado para uma sala. O refrigerante é circulado para um condensador, que é tipicamente montado para trás e exposto a um ambiente extemo. O condensador recebe ar de um ventilador para rejeitar calor do refrigerante no condensador para o ambiente extemo.Air conditioning units, such as room air conditioning units, for example, include a compressor that circulates refrigerant from an evaporator to produce cooled air for a room. The refrigerant is circulated to a condenser, which is typically rear-mounted and exposed to an extreme environment. The condenser receives air from a fan to reject heat from the refrigerant in the condenser to the extreme environment.

Um coletor de base coleta água condensada do evaporador. Uma cobertura do condensador inclui um corpo da cobertura com uma abertura para receber o ventilador. Um corpo da cobertura tem um lado do evaporador e um lado do condensador. O corpo da cobertura também inclui uma passagem de água que direciona a água condensada coletada no coletor de base do lado do evaporador para o lado do condensador. A água condensada aumenta o volume de calor rejeitado pelo condensador. A passagem de água é uma passagem reta e é formada no corpo da cobertura em uma posição por baixo da abertura que recebe o ventilador.A base collector collects condensed water from the evaporator. A condenser cover includes a cover body with an opening for receiving the fan. A cover body has an evaporator side and a condenser side. The cover body also includes a water passage that directs condensate collected from the evaporator-side base manifold to the condenser side. Condensed water increases the volume of heat rejected by the condenser. The water passage is a straight passage and is formed in the body of the cover in a position below the opening that receives the fan.

Existe uma considerável pressão de ar exercida contra o fluxo de água condensada através da passagem de água por causa do movimento do ventilador. Este obstáculo ao fluxo de água condensada reduz a eficiência dos benefícios de resfriamento providos pela água condensada.There is considerable air pressure exerted against the flow of condensed water through the water passage because of fan movement. This obstacle to condensed water flow reduces the efficiency of the cooling benefits provided by condensed water.

Dessa maneira, existe uma necessidade de uma passagem de água que aborde as desvantagens da tecnologia da maneira anteriormente discutida.Thus, there is a need for a waterway that addresses the disadvantages of technology in the manner previously discussed.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO Uma unidade de condicionamento de ar tem um coletor de base que coleta água condensada de um evaporador. Uma cobertura do condensador tem um primeiro lado que fica voltado para o evaporador e um segundo lado que fica voltado para um condensador. Uma passagem de água 5 é formada em um do condensador e da cobertura do condensador para direcionar água condensada ao longo de uma parte da borda lateral do coletor de base.SUMMARY OF THE INVENTION An air conditioning unit has a base manifold that collects condensed water from an evaporator. A condenser cover has a first side facing the evaporator and a second side facing a condenser. A water passage 5 is formed in one of the condenser and the condenser cover to direct condensed water along a portion of the side edge of the base manifold.

Em um exemplo, a passagem de água é formada na cobertura do condensador e define um trajeto sinuoso para direcionar a água 10 condensada coletada no coletor de base do primeiro lado para o segundo lado. Neste exemplo, a passagem de água é formada ao longo de uma borda lateral externa da cobertura do condensador. Em um exemplo, a passagem de água inclui uma entrada no primeiro lado e uma saída no segundo lado. A entrada e a saída são deslocadas uma da outra de maneira tal que a água condensada 15 seja forçada a mudar a direção de fluxo em pelo menos um local entre a entrada e a saída.In one example, the water passage is formed in the condenser cover and defines a winding path to direct the condensed water collected in the base collector from the first side to the second side. In this example, the water passage is formed along an outer lateral edge of the condenser cover. In one example, the water passage includes an inlet on the first side and an outlet on the second side. The inlet and outlet are displaced from one another such that condensed water 15 is forced to change the flow direction at at least one location between the inlet and outlet.

Em um exemplo, a passagem de água inclui múltiplas partes de passagem. Uma primeira parte da passagem estende-se da entrada e direciona o fluido condensado em uma primeira direção. Uma segunda parte 20 da passagem estende-se da primeira parte da passagem para direcionar o fluido condensado em uma segunda direção diferente da primeira direção. Uma terceira parte da passagem estende-se da segunda parte da passagem até a saída e direciona o fluido condensado para uma terceira direção diferente da segunda direção.In one example, the water passage includes multiple passage parts. A first portion of the passageway extends from the inlet and directs the condensed fluid in a first direction. A second passage portion 20 extends from the first passage portion to direct condensate fluid in a second direction other than the first direction. A third part of the passage extends from the second part of the passage to the outlet and directs the condensed fluid in a third direction different from the second direction.

Em um exemplo, a primeira e terceira direções são paralelasIn one example, the first and third directions are parallel.

entre si e a segunda direção é perpendicular à primeira e terceira direções.between themselves and the second direction is perpendicular to the first and third directions.

Em um outro exemplo, a passagem de água é formada dentro do condensador. O condensador inclui uma pluralidade de serpentinas do condensador e pelo menos uma chapa tubular com aberturas para receber as serpentinas do condensador. A chapa tubular inclui uma passagem de água que direciona água condensada em tomo das serpentinas do condensador. Em um exemplo, a passagem de água compreende um entalhe formado na chapa tubular com as serpentinas do condensador sendo posicionadas entre a cobertura do condensador e o entalhe.In another example, the water passage is formed within the condenser. The condenser includes a plurality of condenser coils and at least one apertured tubular plate for receiving condenser coils. The tubular plate includes a water passage that directs condensed water around the condenser coils. In one example, the water passage comprises a notch formed in the tubular plate with the condenser coils being positioned between the condenser cover and the notch.

Em um exemplo, o entalhe direciona a água condensada que escoa da passagem de água na cobertura do condensador detrás das serpentinas do condensador.In one example, the notch directs condensed water flowing from the water passage in the condenser cover behind the condenser coils.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

Os vários recursos e vantagens desta invenção ficarão aparentes aos versados na técnica a partir da descrição detalhada seguinte da modalidade atualmente preferida. Os desenhos que acompanham a descrição detalhada podem ser resumidamente descritos da seguinte maneira.The various features and advantages of this invention will be apparent to those skilled in the art from the following detailed description of the currently preferred embodiment. The drawings accompanying the detailed description may be briefly described as follows.

A figura 1 é uma vista em perspectiva explodida de uma unidade de condicionamento de ar.Figure 1 is an exploded perspective view of an air conditioning unit.

A figura 2 é uma vista em perspectiva de base de uma parte de uma cobertura do condensador com uma passagem de água condensada.Figure 2 is a bottom perspective view of a portion of a condenser cover with a condensed water passageway.

A figura 3 é uma vista externa de topo da parte da cobertura do condensador da figura 2.Figure 3 is an external top view of the condenser cover portion of Figure 2.

A figura 4 é uma vista interna de topo da parte da cobertura do condensador da figura 2.Figure 4 is a top internal view of the condenser cover portion of Figure 2.

A figura 5 é uma vista lateral externa de um condensador incluindo uma passagem de água em uma chapa tubular.Figure 5 is an external side view of a condenser including a water passage in a tubular plate.

A figura 6 é uma vista lateral interna do condensador mostradoFigure 6 is an internal side view of the capacitor shown.

na figura 5.in figure 5.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERIDADETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT

A figura 1 ilustra uma unidade de condicionamento de ar 10 que tem um alojamento incluindo um coletor de base 12 e um envoltório 14. O coletor de base 12 suporta um compressor 16 que bombeia refrigerante para um condensador 18. Um dispositivo de expansão (não mostrado) é arranjado de uma maneira conhecida, por exemplo, à montante do condensador 18. O refrigerante expandido escoa para um evaporador 20 antes de retomar para o compressor 16. Um motor 22 sopra ar através do evaporador 20 usando um soprador 24 para prover ar resfriado através da grade dianteira 26, que fica exposta a uma sala interior, por exemplo. O soprador 24 é recebido em uma abertura formada em uma divisória 28, que é posicionada entre o condensador 18 e o evaporador 20.Figure 1 illustrates an air conditioning unit 10 having a housing including a base manifold 12 and a wrap 14. Base manifold 12 supports a compressor 16 that pumps refrigerant to a condenser 18. An expansion device (not shown ) is arranged in a known manner, e.g. upstream of condenser 18. Expanded refrigerant flows to an evaporator 20 before returning to compressor 16. A motor 22 blows air through evaporator 20 using a blower 24 to provide cooled air. through the front grille 26, which is exposed to an interior room, for example. Blower 24 is received in an aperture formed in a partition 28 which is positioned between condenser 18 and evaporator 20.

Refrigerante do condensador 18 fica exposto ao ambiente extemo em um exemplo. Um ventilador 30 é acionado pelo motor 22 para soprar ar através do condensador 18 para rejeitar calor do refrigerante para o ambiente extemo. Um orifício do condensador ou cobertura do condensador 32 provê uma vedação entre o condensador 18 e o ventilador 30. Em um exemplo, o alojamento também inclui uma tampa do condensador 34 arranjada sobre a cobertura 32 e o condensador 18 para prover um encerramento em tomo do ventilador 30.Condenser refrigerant 18 is exposed to the extreme environment in one example. A fan 30 is driven by motor 22 to blow air through condenser 18 to reject coolant heat to the extreme environment. A condenser hole or condenser cover 32 provides a seal between condenser 18 and fan 30. In one example, the housing also includes a condenser cap 34 arranged on the cover 32 and condenser 18 to provide a closure around the fan 30.

Em um exemplo, um orifício do evaporador ou cobertura do evaporador 36 é posicionado entre o evaporador 20 e a divisória 28. Um topo móvel do soprador 38 fica posicionado sobre a cobertura do evaporador 36 e a divisória 28 para prover um encerramento em tomo do soprador 24.In one example, an evaporator orifice or evaporator cover 36 is positioned between the evaporator 20 and the partition 28. A movable blower top 38 is positioned over the evaporator cover 36 and the partition 28 to provide a closure around the blower. 24

Um controlador 40 comunica com o compressor 16 e o motor 22 de uma maneira conhecida para prover um ar condicionado desejado na sala.A controller 40 communicates with compressor 16 and motor 22 in a known manner to provide desired air conditioning in the room.

Como mostrado na figura 1, a cobertura do condensador 32 inclui um corpo da cobertura 42 com uma abertura 44 que recebe o ventilador 30. O corpo da cobertura 42 é posicionado sobre o coletor de base 12 que coleta água condensada do evaporador 20. Como mostrado com mais detalhes nas figuras 2-4, o corpo da cobertura 42 inclui um primeiro lado 46 que fica voltado para o evaporador 20 e um segundo lado que fica voltado para o condensador 18. Uma passagem de água 50 fica localizada em uma borda inferior 52 do corpo da cobertura 42 e estende-se através de uma espessura do corpo da cobertura 42 do primeiro lado 46 até o segundo lado 48.As shown in Figure 1, the condenser cover 32 includes a cover body 42 with an opening 44 receiving the fan 30. The cover body 42 is positioned over the base manifold 12 which collects condensate water from the evaporator 20. As shown in more detail in FIGS. 2-4, the cover body 42 includes a first side 46 facing evaporator 20 and a second side facing condenser 18. A water passage 50 is located at a lower edge 52 from the cover body 42 and extends through a thickness of the cover body 42 from the first side 46 to the second side 48.

A passagem de água 50 define um trajeto sinuoso, isto é, um trajeto contorcido ou curvo, que direciona a água condensada coletada no coletor de base 12 para fora do evaporador 20 e em direção ao condensadorWater passage 50 defines a winding path, i.e. a twisted or curved path, which directs the condensed water collected in the base manifold 12 out of the evaporator 20 and towards the condenser.

18. A água condensada pode então ser usada para assistir no resfriamento de fluido aquecido no condensador 18.18. Condensed water can then be used to assist in cooling heated fluid in condenser 18.

Em um exemplo, a passagem de água 50 é formada para estender-se ao longo de uma borda lateral externa do corpo da cobertura 42. Esta localização facilita do escoamento de água da maneira que ela está para fora de uma área operacional do ventilador 30.In one example, the water passage 50 is formed to extend along an outer side edge of the cover body 42. This location facilitates water flow as it is outside a fan operating area 30.

Em um exemplo, a passagem de água 50 inclui uma entrada 54 no primeiro lado 46 e uma saída 56 no segundo lado 48. A entrada 54 e a 15 saída 56 são deslocadas uma da outra de maneira tal que a água condensada não escoe ao longo de um trajeto reto da entrada 54 para a saída 56. Em outras palavras, a entrada 54 e a saída 56 são deslocadas uma da outra de uma maneira tal que a água condensada seja forçada a mudar de direção à medida que água condensada escoa da entrada 54 para a saída 56.In one example, the water passage 50 includes an inlet 54 on the first side 46 and an outlet 56 on the second side 48. Inlet 54 and outlet 56 are displaced such that condensed water does not flow along in a straight path from inlet 54 to outlet 56. In other words, inlet 54 and outlet 56 are displaced from one another in such a way that condensed water is forced to change direction as condensed water flows from the inlet. 54 to exit 56.

A passagem de água 50 inclui uma primeira parte da passagemWater passage 50 includes a first part of water passage

50a que se estende da entrada 54 e define um trajeto de fluxo em uma primeira direção. Uma segunda parte da passagem 50b estende-se da primeira parte da passagem 50a em uma segunda direção que é diferente da primeira direção. Uma terceira parte da passagem 50c estende-se da segunda parte da 25 passagem 50b até a saída 56 e define um trajeto de fluxo em uma terceira direção que é diferente da segunda direção. Em um exemplo, a primeira e segunda direções são geralmente paralelas entre si, e a segunda direção é geralmente perpendicular à primeira e terceira direções; entretanto, um trajeto mais curvo poderia também ser usado. A primeira parte da passagem 50a é definida por uma parede superior 60, uma primeira parede lateral 62 e uma segunda parede lateral 64. A primeira parede lateral 62 é parte do corpo da cobertura principal 42, e a parede superior 60 estende-se para fora da primeira parede lateral 62 em uma direção lateral. A segunda parede lateral 64 muda para baixo a partir da parede superior 60 em direção ao coletor de base 12. A segunda parte da passagem 50b é definida pela parede superior 60 e uma parede interna 66 que se estende da segunda parede lateral 64 de volta em direção ao corpo da cobertura 42. A parede interna 66 é espaçada da borda interna 70 da primeira parede lateral 62. A terceira parte da passagem 50c é formada de uma segunda parede interna 74 que se estende para fora da primeira parede interna 66 em direção à saída 56, uma segunda parede superior 76 (figura 4) que se estende para fora do segundo lado do corpo da cobertura 42, e uma terceira parede lateral 78 que se estende da segunda parede superior para baixo em direção ao coletor de base 12.50a extending from inlet 54 and defining a flow path in a first direction. A second part of passage 50b extends from the first part of passage 50a in a second direction that is different from the first direction. A third part of passage 50c extends from the second part of passage 50b to outlet 56 and defines a flow path in a third direction that is different from the second direction. In one example, the first and second directions are generally parallel to each other, and the second direction is generally perpendicular to the first and third directions; however, a more curved path could also be used. The first passageway portion 50a is defined by an upper wall 60, a first sidewall 62 and a second sidewall 64. The first sidewall 62 is part of the main cover body 42, and the upper wall 60 extends outwardly. of the first sidewall 62 in a lateral direction. Second sidewall 64 changes downward from upper wall 60 toward base manifold 12. Second passageway portion 50b is defined by upper wall 60 and an inner wall 66 extending from second sidewall 64 in turn. towards the body of the cover 42. The inner wall 66 is spaced from the inner edge 70 of the first side wall 62. The third portion of the passage 50c is formed from a second inner wall 74 extending outwardly from the first inner wall 66 towards the outlet 56, a second upper wall 76 (FIG. 4) extending outwardly of the second side of the cover body 42, and a third sidewall 78 extending downwardly from the second upper wall toward the base manifold 12.

Em um outro exemplo mostrado nas figuras 5-6, o condensador 18 inclui uma pluralidade de serpentinas do condensador 80 e pelo menos uma chapa tubular 82 com aberturas que recebem as serpentinas do condensador 80. A chapa tubular 82 inclui uma passagem de água 84 que direciona água condensada 56 detrás das serpentinas do condensador 80 de maneira tal que a água condensada possa prover mais eficientemente um efeito de resfriamento. No exemplo mostrado, a água condensada escoa de um lado do corpo da cobertura 42 ao longo do coletor de base 12 e para a passagem de água 84.In another example shown in FIGS. 5-6, capacitor 18 includes a plurality of capacitor coils 80 and at least one apertured tubular plate 82 receiving condenser coils 80. Tubular plate 82 includes a water passage 84 which directs condensed water 56 behind condenser coils 80 such that condensed water can more efficiently provide a cooling effect. In the example shown, condensed water flows from one side of the cover body 42 along the base manifold 12 and into the water passage 84.

A chapa tubular 82 inclui uma superfície 86 com as aberturas para as serpentinas 80. Uma primeira borda 88 da superfície 86 fica localizada no corpo da cobertura 42 e uma segunda borda 90 fica oposta à primeira borda 88. A passagem de água 84 compreende um entalhe que é formado na segunda borda 90. Como tal, as serpentinas 80 ficam posicionadas entre a passagem de água 84 e o corpo da cobertura 42. Um trajeto de fluxo mais efetivo para a água condensada é produzido utilizando-se um trajeto sinuoso para o canal de água na cobertura do condensador, ou usando uma passagem de água na chapa tubular em uma posição detrás das serpentinas do condensador. Em ambos exemplos a troca de calor é mais efetiva em virtude de a pressão de ar, que é um obstáculo para o escoamento de água condensada através da passagem de água, ser reduzida pela queda de pressão causada pelo trajeto sinuoso no primeiro exemplo e pelo trocador de calor do condensador no segundo exemplo.The tubular plate 82 includes a surface 86 with openings for coils 80. A first edge 88 of surface 86 is located on the body of cover 42 and a second edge 90 is opposite first edge 88. Water passage 84 comprises a notch which is formed at the second edge 90. As such, the coils 80 are positioned between the water passage 84 and the cover body 42. A more effective flow path for condensed water is produced using a winding path to the channel. condenser cover, or by using a water passage in the tubular plate in a position behind the condenser coils. In both examples heat exchange is more effective because air pressure, which is an obstacle for condensed water flow through the water passage, is reduced by the pressure drop caused by the winding path in the first example and the exchanger. of condenser heat in the second example.

Embora uma combinação de recursos esteja mostrada nos exemplos ilustrados, nem todos eles precisam ser combinados para concretizar os benefícios das várias modalidades desta revelação. Em outras palavras, um sistema projetado de acordo com uma modalidade desta revelação não incluirá necessariamente todos os recursos mostrados em qualquer uma das figuras, ou todas as partes mostradas esquematicamente nas figuras. Além disso, recursos selecionados de uma modalidade exemplar podem ser combinados com recursos selecionados de outras modalidades exemplares.Although a combination of features is shown in the illustrated examples, not all of them need to be combined to realize the benefits of the various modalities of this disclosure. In other words, a system designed in accordance with one embodiment of this disclosure will not necessarily include all features shown in any of the figures, or all parts shown schematically in the figures. In addition, features selected from one exemplary modality can be combined with features selected from other exemplary modalities.

A descrição apresentada é de natureza exemplar, e não limitante. Variações e modificações nos exemplos revelados podem ficar aparentes aos versados na técnica, os quais não fogem necessariamente da essência desta revelação. O escopo de proteção legal dado a esta revelação só pode ser determinado estudando-se as reivindicações seguintes.The description given is exemplary in nature, not limiting. Variations and modifications in the disclosed examples may be apparent to those skilled in the art, which do not necessarily evade the essence of this disclosure. The scope of legal protection given to this disclosure can only be determined by studying the following claims.

Claims

1. Air conditioning unit, characterized in that it comprises: an evaporator capable of producing condensed water; a base collector for collecting condensed water; a condenser cover including a cover body having an opening for receiving a fan, said cover body having a first side facing said evaporator and a second side facing a condenser; and a water passage formed within at least one of said condenser and said condenser cover for directing condensed water along a portion of the lateral edge of said base manifold.

Air conditioning unit according to claim 1, characterized in that said water passage is formed in said condenser cover and defines a winding path through said cover body to direct the condensed water of said first one. side to said second side.

Air-conditioning unit according to claim 2, characterized in that said water passage includes an inlet on said first side and an outlet on said second side, said inlet and said outlet being displaced from one another. another one.

Air conditioning unit according to claim 3, characterized in that one of said inlet and said outlet is positioned laterally closer to said opening than the other of said inlet and said outlet.

Air conditioning unit according to claim 2, characterized in that said water passage is formed along at least one side edge of said cover body.

Air-conditioning unit according to claim 2, characterized in that said water passage includes at least a first part of the passage extending in a first direction, a second part of the passage extending from said first part of the passage in a second direction other than said first direction, and a third part of the passage extending from said second part of the passage in a third direction different from said second direction.

Air conditioning unit according to claim 6, characterized in that said first and said third directions are generally parallel to each other.

Air conditioning unit according to claim 7, characterized in that said second direction is generally perpendicular to said first and said second directions.

Air-conditioning unit according to claim 1, characterized in that said water passage is formed within said condenser, said condenser including a plurality of condenser coils and an apertured tubular plate for receiving the air. said plurality of condenser coils, and wherein said water passage is formed in said tubular plate to direct condensed water around said plurality of condenser coils.

Air-conditioning unit according to claim 9, characterized in that said tubular plate includes a plate surface including said openings which receives said plurality of condenser coils, said plate surface having a first edge on said condenser cover and a second edge opposite said first edge, said second water passage comprising a notch formed along said second edge.

Air conditioning unit according to claim 10, characterized in that said plurality of condenser coils are positioned longitudinally between said condenser cover and said second water passage.

12. Air conditioning unit, characterized in that it comprises: an evaporator capable of producing condensed water; a base collector for collecting condensed water; and a condenser including a plurality of condenser coils and at least one apertured tubular plate for receiving said plurality of condenser coils, said tubular plate including a water passage for directing condensed water around said plurality of coils of the condenser coil. condenser.

Air-conditioning unit according to claim 12, characterized in that it includes a condenser cover with a cover body with an opening for receiving a fan, said cover body having a first side facing towards said evaporator is a second side facing said condenser, and wherein said plurality of condenser coils are positioned longitudinally between said condenser cover and said water passage.

14. Air conditioning unit, characterized in that it comprises: an evaporator capable of producing condensed water; a base collector for collecting condensed water; and a condenser cover including a cover body with an opening for receiving a fan, said cover body having a first side facing said evaporator, a second side facing a condenser, and a water passageway. defining a winding path through said cover body to direct condensed water in said base manifold from said first side to said second side.

Air-conditioning unit according to claim 14, characterized in that said water passage includes an inlet on said first side and an outlet in said second side, said inlet and said outlet being displaced one from the other. another one.

Air conditioning unit according to claim 14, characterized in that said water passage includes at least a first part of the passage extending in a first direction, a second part of the passage extending from said first part of the passage in a second direction other than said first direction, and a third part of the passage extending from said second part of the passage in a third direction different from said second direction.