BRPI0900939B1

BRPI0900939B1 - sistema de drenagem para uma unidade de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar (hvac)

Info

Publication number: BRPI0900939B1
Application number: BRPI0900939-6A
Authority: BR
Inventors: Paul Thomas Bruss; Kyle D. Seibold
Original assignee: Deere & Company
Priority date: 2008-04-24
Filing date: 2009-04-22
Publication date: 2020-11-03
Also published as: US20090266099A1; US8056355B2; ATE514583T1; EP2112010B1; BRPI0900939A2; EP2112010A1

Abstract

SISTEMA DE DRENAGEM PARA UMA UNIDADE DE AQUECIMENTO, VENTILAÇÃO E CONDICIONAMENTO DE AR (HVAC) A invenção diz respeito a um sistema de drenagem de HVAC. Existe uma necessidade de um sistema de drenagem de HVAC que opera bem em um veículo que move-se em um terreno irregular. Uma unidade de HVAC é montada em uma porção central de um painel de teto interno sobre uma abertura de entrada de ar. Um recesso de coleta é formado pelo painel e envolve a abertura de entrada de ar. Paredes concêntricas formadas pelo painel de teto interno no recesso de coleta envolvendo a unidade de HVAC. Cada parede tem uma ou mais folgas formadas nela. As folgas em paredes adjacentes são desalinhadas umas em relação às outras de forma que fluido não possa escoar em uma linha reta através das folgas em paredes adjacentes. Orifícios de drenagem são formados no painel de teto interno. Entalhes de drenagem formados no painel de teto interno se comunicam os recesso de coleta com orifícios de drenagem correspondentes.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção diz respeito a um sistema de dreno para um sistema de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar de veículo montado no teto.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] É de conhecimento colocar sistemas de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar (HVAC) no teto de um veículo, tal como um trator. Um sistema de HVAC montado no teto como este para um trator está mostrado no pedido de patente U.S. número de série 11/518.050, depositado em 8 de setembro de 2006, e concedido ao requerente deste pedido (documento judicial 17652-US). Um sistema de HVAC como este incluirá um evaporador que condensa água como um subproduto do resfriamento do ar em movimento através dele. A maioria das unidades de HVAC tem um recipiente de dreno sob o evaporador para coletar esta água que é conectado a uma mangueira para levá-la para fora do veículo.

[0003] Com um sistema de HVAC montado no teto como este, água condensada do evaporador algumas vezes pode vazar de sua área de contenção para encharcar o teto e pingar na cabeça do operador. Também, com excesso de refrigerante quente existe a necessidade de ter uma maneira eficiente de drená-la no caso de uma falha na serpentina do aquecedor. Com a falha, uma serpentina do aquecedor pode enviar diversos galões por minuto de refrigerante quente para o teto sobre a cabeça dos operadores. A maioria dos sistemas de dreno não pode suportar uma falha como esta.

[0004] Quando um veículo anda por um tempo prolongado em uma ladeira íngreme, ele pode perder a contenção da água, ou, se as linhas de dreno não carregarem água para fora, a água pode ser coletada até que a atitude do veículo mude. Isto é um problema muito comum quando se trabalha em ladeiras íngremes e a gravidade impede que as linhas de dreno drenem a água. Nessas circunstâncias, a água pode ser coletada até que a atitude do veículo mude, causando respingo.

[0005] Uma linha de dreno pode também ficar entupida pela lama, insetos e sujeira.

[0006] Existe uma necessidade de um sistema de drenagem para solucionar tais problemas e ajudar garantir que toda a condensação seja roteada para drenos adequados, a despeito da inclinação, rolamento ou saltos do veículo em terreno irregular.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0007] Dessa maneira, um objetivo desta invenção é prover um sistema de drenagem de líquido e condensação para uma unidade de HVAC montada no teto.

[0008] Um outro objetivo desta invenção é prover um sistema de drenagem de HVAC que pode drenar refrigerante quente no caso de uma falha da serpentina de aquecimento.

[0009] Estes e outros objetivos são alcançados pela presente invenção, em que é provido um sistema de drenagem para sistema de HVAC montado no teto. Um veículo tem uma cabine com um teto suportado em uma base por um sistema de suporte. O teto tem um painel do teto interno e uma unidade de HVAC montada na abertura de entrada, e acima dela, no painel do teto interno. Um compartimento de HVAC é formado em uma porção central do painel de teto interno. Um recesso de coleta é formado pelo painel de teto interno e envolve a abertura de entrada. Uma pluralidade de paredes envolventes é formada pelo painel de teto interno no recesso de coleta. Cada parede tem uma pluralidade de folgas espaçadas formadas na mesma. As folgas em paredes adjacentes são desalinhadas umas em relação às outras de maneira que fluido seja impedido de escoar em uma linha reta através das folgas em paredes adjacentes. Orifícios de drenagem são formados no painel de teto interno. Cada orifício se comunica com um tubo de drenagem. Entalhes de drenagem formados no painel de teto interno se comunicam entre os recessos de coleta e os orifícios de drenagem correspondentes.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

[00010] A figura 1 é uma vista do conjunto em perspectiva de um painel de teto interno da cabine do veículo com um sistema de drenagem de HVAC que incorpora a invenção.

[00011] A figura 2 é uma vista em perspectiva ampliada de uma porção central do painel de teto interno da figura 1.

[00012] A figura 3 é uma vista em perspectiva ampliada de uma porção do painel de teto interno da figura 1.

[00013] A figura 4 é uma vista seccional ao longo das linhas 4-4 da figura 3.

DESCRIÇÃO DA MODALIDADE PREFERIDA

[00014] Referindo-se à figura 1, um conjunto de teto de veículo 10 inclui um painel do teto interno 12 suportado por uma armação (não mostrada). O painel do teto 12 inclui uma abertura de entrada de ar central 26 envolta por um compartimento de HVAC 28 sobre o qual é montada uma unidade de HVAC 30. O painel do teto 12 e a unidade de HVAC 30 são preferivelmente cobertos por um painel do teto superior ou externo convencional (não mostrado). O painel 12 forma um recesso de coleta 32 na porção periférica externa do compartimento de HVAC.

[00015] Uma primeira parede 40, ou interna, (figura 2) é formada pelo painel do teto interno 12 no recesso de coleta 32. A parede 40 envolve o compartimento de HVAC 28. Uma pluralidade de primeiras folgas espaçadas 42 é formada na primeira parede 40. Uma segunda parede 44, ou intermediária, é formada pelo painel do teto interno 12 no recesso de coleta 32 e envolve a primeira parede 40. A segunda parede 44 tem uma pluralidade de segundas folgas espaçadas 46 formadas na mesma. As primeiras folgas 42 e as segundas folgas 46 são desalinhadas ou deslocadas umas em relação às outras de forma que fluido seja impedido de escoar em uma linha reta tanto através de uma primeira folga quanto de uma segunda folga. Uma terceira parede 48 é formada pelo painel do teto interno 12 no recesso de coleta 32 e envolvendo a segunda parede 44. A terceira parede 48 tem uma pluralidade de terceiras folgas espaçadas 50 formadas na mesma. As terceiras folgas 50 e as segundas folgas 46 são desalinhadas ou deslocadas umas em relação às outras de maneira que fluido seja impedido de escoar em uma linha reta tanto através de uma terceira folga quanto de uma segunda folga.

[00016] Uma pluralidade de orifícios de drenagem 52, 54, 56 e 58 é formada no painel do teto interno 12 espaçada para fora do recesso de coleta 32. Uma pluralidade de canais ou entalhes de drenagem 60, 62, 64 e 66 é formada no painel do teto interno 12. Cada canal de drenagem estende-se a partir de uma quina correspondente do recesso de coleta até um orifício correspondente dos orifícios de drenagem 52, 54, 56 e 58. Uma pluralidade de tubos de drenagem (não mostrada) é preferivelmente acoplada nos orifícios de drenagem para drenar condensação para fora do conjunto do teto 10.

[00017] Como mas bem visto na figura 3, cada um dos canais de drenagem 60, 62, 64 e 66 inclui uma pluralidade de barragens ou nervuras 70 que estende-se de forma parcialmente lateral através do canal. Esses drenos parciais 70 ajudam reduzir respingo de condensação nos canais de drenagem 60, 62, 64 e 66 à medida que o veículo desloca em terreno irregular.

[00018] Como mais bem visto nas figuras 3 e 4, a entrada de ar 26 é envolta por uma parte do alojamento saliente anular 72. O piso do entalhe de drenagem 62 é escalonado para baixo e inclina-se no geral para baixo e para fora da parte do alojamento saliente 72, vai além das barragens 70 até o orifício de drenagem 54. Os entalhes de drenagem 60, 64 e 66 preferivelmente têm um perfil similar aos seus respectivos orifícios de drenagem 52, 56 e 58.

[00019] Este sistema de drenagem ajuda garantir que a condensação da unidade de HVAC 30 ou qualquer outro líquido que esteja presente no compartimento 28 seja impedido de escoar para fora através dos canais de drenagem 60, 62, 64 e 66, de forma tal que o líquido não goteje por um outro trajeto e nos ocupantes da cabine por baixo do painel do teto 12.

[00020] Como mais bem visto na figura 1, o teto interno 12 tem furos 90, 92, 94, 96 e 98 através dos quais ar condicionado é sobrado na estação do operador. Certos desses furos têm uma parede 100, 102, 104, 106, 108 e 110 em tomo dela para impedir que água que escapou corra para baixo em um desses furos, em vez de para um dos canais 52, 54, 56 e 58.

[00021] Tendo 4 trajetos para água escapar, o veículo pode funcionar por tempo ilimitado (desde que os drenos estejam desobstruídos) em uma ladeira de 25° sem perder contenção da água. Tendo-se 4 drenos, existe sempre uma maneira para a água escapar sem acumular. Pressão de ar positiva do ventilador da unidade de HVAC 30 ajuda manter os canais de drenagem limpos e desentupidos.

[00022] Em virtude de os canais serem formados no teto, todo o teto interno serve para conter e agir como um dreno para a água sem causar nenhum dano. A água simplesmente correrá de volta para um canal onde ela será empurrada para fora do teto pela pressão de ar positiva.

[00023] Uma outra vantagem dos canais é que eles abordam a falha de uma serpentina do aquecedor. Uma falha como esta enviaria diversos litros por minuto de refrigerante quente para o teto sobre a cabeça dos operadores. Uma falha como esta é muito remota, mas não impossível. A maioria dos projetos simplesmente não aborda este modo de falha. Entretanto, neste caso, com 4 canais para coletar o líquido e 4 drenos para dispô-lo, o operador teria diversos minutos depois da falha antes de qualquer refrigerante escapar para vazar através do teto. Neste momento, deve ficar óbvio que alguma coisa está errada pelo cheiro do refrigerante e pela crescente temperatura do motor.

[00024] Embora a presente invenção tenha sido descrita com relação a uma modalidade específica, deve-se entender que muitas alternativas, modificações e variações ficarão aparentes aos versados na técnica à luz da descrição apresentada. Dessa maneira, a invenção deve abranger todas tais alternativas, modificações e variações que se enquadrem no espírito e escopo das reivindicações anexas.

Claims

1. Sistema de drenagem para uma unidade de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar (HVAC) (30) montada em um painel de teto (12) de veículo e sobre uma abertura de entrada de ar (26) no painel de teto (12), caracterizadopelo fato de que compreende: um recesso de coleta (32) formado pelo painel de teto (12) e envolvendo a abertura de entrada (26); uma primeira parede (40) formada pelo painel de teto (12) no recesso de coleta (32) e envolvendo a unidade de HVAC (30), a primeira parede (40) tendo uma pluralidade de primeiras folgas espaçadas (42) formadas na mesma; uma segunda parede (44) formada pelo painel de teto (12) no recesso de coleta (32) e envolvendo a primeira parede (40), a segunda parede (44) tendo uma pluralidade de segundas folgas espaçadas (46) formadas na mesma, as primeiras e segundas folgas (42, 46) sendo desalinhadas umas em relação às outras de maneira que fluido seja impedido de escoar em uma linha reta tanto através de uma primeira folga (42) quanto de uma segunda folga (46); uma pluralidade de orifícios de drenagem (52, 54, 56, 58) formados no painel de teto (12); e, uma pluralidade de entalhes de drenagem (60, 62, 64, 66) formados no painel de teto (12), cada entalhe de drenagem (60, 62, 64, 66) comunicando o recesso de coleta (32) com um orifício correspondente dos orifícios de drenagem (52, 54, 56, 58).

2. Sistema de drenagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente uma terceira parede (48) formada pelo painel de teto (12) no recesso de coleta (32) e envolvendo a segunda parede (44), a terceira parede (48) tendo uma pluralidade de terceiras folgas espaçadas (50) formadas na mesma, as terceiras e segundas folgas (50, 46) sendo desalinhadas umas em relação às outras de maneira que fluido seja impedido de escoar em uma linha reta tanto através de uma terceira folga (50) quanto de uma segunda folga (46).

3. Sistema de drenagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que cada entalhe de drenagem (60, 62, 64, 66) inclui uma pluralidade de elementos de barragem (70) formada nele, cada elemento de barragem (70) estendendo-se parcialmente através do entalhe de drenagem (60, 62, 64, 66) de maneira a restringir parcialmente o fluxo de fluido através do entalhe de drenagem (60, 62, 64, 66).

4. Sistema de drenagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o painel de teto (12) forma uma porção saliente anular (72) em volta da abertura de entrada de ar (26).

5. Sistema de drenagem de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de que o recesso de coleta (32) envolve a porção saliente anular (72).

6. Sistema de drenagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o recesso de coleta (32) tem uma forma no geral retangular e cada entalhe de drenagem (60, 62, 64, 66) se comunica com uma quina do recesso de coleta (32).

7. Sistema de drenagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente uma pluralidade de tubos de drenagem, cada tubo se comunicando com um orifício correspondente dos orifícios de drenagem (52, 54, 56, 58).