BRPI1000924A2 - sistema e método de equalização de temperatura aplicado à porta de eletrodomésticos - Google Patents

Abstract

SISTEMA E MéTODO DE EQUALIZAçãO DE TEMPERATURA APLICADO A PORTA DE ELETRODOMéSTICOS. Sistema e método de equalização de temperatura aplicado à porta (12, 24, 30) de eletrodomésticos mediante a circulação de ar no interior do compartimento congelador (23), do compartimento freezer (11) ou do compartimento refrigerador (16), de acordo com o caso, de modo a eliminar regiões em que o ar permanece parado. Dita circulação compreende a movimentação forçada do ar entre pelo menos uma abertura de entrada de ar (34) e pelo menos uma abertura de saída do ar (15, 25, 35, 36), dita movimentação forçada sendo provida pela ação de pelo menos um ventilador (13, 26, 37), instalado na abertura de entrada de ar ou na abertura de saída de ar. As referidas aberturas se encontram posicionadas em regiões de temperaturas diferentes no compartimento, e são interligadas por meios de condução do fluxo de ar (14, 27, 34), os quais podem ser providos por meio de dutos.

Description

"SISTEMA E MÉTODO DE EQUALIZAÇÃO DE TEMPERATURA APLICADO À PORTA DE ELETRODOMÉSTICOS" Campo da invenção

A presente invenção se refere a um Sistema de equalização de temperatura aplicado à porta de eletrodomésticos e, mais especificamente, aos aparelhos de refrigeração, podendo estes ser, entre outros, do tipo "ciclomático", quando o degelo é efetuado a cada ciclo do compressor (conhecido tecnicamente por CycleDefrost), automático, quando o degelo é controlado de forma autônoma pelo refrigerador (conhecido tecnicamente por NoFrost ou FrostFree) ou manual, quando é necessária a intervenção do usuário para efetuar o degelo, dito sistema sendo aplicável tanto a produtos com uma, duas ou mais portas. Histórico da invenção

Desde o início da humanidade, há a necessidade de conservar alimentos para poder estocá-los. O primeiro refrigerador doméstico foi produzido em 1913 por Fred W. Wolf Júnior em Chicago, chamado Domelre ( Domestic Eletric Refrigerator). Só em 1925 foram fabricados os primeiros refrigeradores que continham numa mesma unidade a caixa de resfriamento e o motor, compressor e condensador (trio que antes existia separado, ao lado ou embaixo do refrigerador).

Entre 1890 a 1929, os refrigeradores usavam gases tóxicos como refrigerantes. Exemplos eram a amônia (NH3), cloreto de metila (CH3CL), e dióxido de enxofre (S02). Em 1928 um engenheiro americano, Thomas Midgley desenvolveu os clorofluorcarbono (CFCs) como substituto para os gases tóxicos, com destaque para o Freon (CCL2F2).

Tragicamente, apenas em 1973, os químicos americanos Frank Sherwood Rowland e Mario Molina, perceberam o efeito danoso dos CFCs à camada de ozônio do planeta. O gás refrigerante diretamente utilizado nas 2 últimas décadas para substituir os gases CFC 's, R22 e Rl2 nos refrigeradores domésticos é o R 134a.

Além da evolução dos sistemas de refrigeração, os refrigeradores domésticos agregaram qualidade com o desenvolvimento de sistemas de controle de temperatura, sistemas de ventilação forçada, sistema de degelo automático, aplicação de novos materiais com melhor performance, design, ergonomia, beleza, praticidade, etc.

Na década de 1990, houve uma grande preocupação com o consumo de energia dos eletrodomésticos, em especial dos refrigeradores. Nesta década fora implementado o selo de consumo energético, onde os refrigeradores são classificados conforme sua classe de consumo de energia. Assim, a presente invenção vem de encontro com a preocupação, cada vez maior, em reduzir o nível de consumo energético de refrigeradores domésticos, sendo que deve auxiliar na redução contínua desses índices. Análise do estado da técnica

A patente US 5,826,437, intitulada Refrigeration for Discharging Cool Air from a Door descreve um refrigerador no qual a porta do compartimento refrigerador contém um duto embutido compreendendo uma abertura de sucção de ar frio situada na face interna da porta e diversas aberturas difusoras do ar frio, igualmente na dita face interna. As figuras 3 e 4 desse documento, reproduzidas no presente pedido como Fig. 1 e Fig. 2, ilustram, respectivamente, um corte lateral do compartimento refrigerador e a porta em questão. Segundo se observa, a ventoinha 90 está instalada na abertura de sucção 83 do duto vertical 80 terminado nas regiões superior e inferior da porta pelas aberturas difusoras 81. Segundo indicado pelas setas, dita ventoinha extrai o ar frio da região central do compartimento refrigerador, injetando-o nas regiões superior e inferior junto à porta, de modo a melhorar o resfriamento dos gêneros armazenados nas prateleiras 76 da porta, que normalmente ficam expostos ao calor ambiente quando a porta é aberta. Conforme se observa na vista em corte da Fig. 1, o ar frio para resfriamento desse compartimento é proveniente do congelador ( não ilustrado) sendo introduzido através do duto 68. Devido à maior densidade do ar frio, este tem a tendência a se acumular na região inferior 91 do refrigerador. Consequentemente, o modo de distribuição conforme apresentado acarreta uma perda de eficiência no processo, uma vez que aproximadamente metade do volume de ar frio aspirado pela ventoinha 90 é encaminhada à dita região inferior, que naturalmente já é a mais fria do compartimento.

Objetivos da invenção

Em vista do exposto, a presente invenção tem por objetivo prover um sistema de equalização de temperatura em refrigeradores mais eficiente do que aqueles atualmente conhecidos, tais como aquele apresentado na referência supracitada.

Outro objetivo consiste em prover um sistema de equalização de temperatura que possa ser utilizado em compartimentos congeladores, freezers e compartimentos refrigeradores.

Outro objetivo da invenção é o de prover um sistema que não exija alterações no sistema de refrigeração.

Outro objetivo é prover um sistema que possa ser utilizado tanto em refrigeradores com gabinetes de uma, como de duas ou mais portas.

Outro objetivo consiste em prover um sistema de equalização de temperatura que possa ser utilizado também em outros tipos de eletrodomésticos, mantendo o princípio básico de operação, por exemplo fornos e aparelhos de cocção.

Descrição resumida da invenção

Os objetivos acima enunciados e outros são atingidos pela invenção mediante o provimento de meios que provém a circulação de ar no interior do compartimento congelador, freezer ou refrigerador, de acordo com o caso, de modo a eliminar regiões em que o ar permanece parado.

De acordo com outra característica da invenção, a referida circulação compreende a movimentação do ar entre regiões com temperaturas diferentes, mediante um ou mais ventiladores.

De acordo com outra característica da invenção, os meios utilizados compreendem um ventilador associado a um arranjo que compreende pelo menos uma entrada de ar e uma saída de ar situadas em regiões diferentes do compartimento, interligadas por meios de condução do fluxo de ar entre dita entrada e dita saída, dito arranjo sendo instalado na porta do compartimento considerado, de modo a promover a circulação forçada do ar, homogeneizando a distribuição de temperatura dentro do dito compartimento.

De acordo com outra característica da invenção, ditas diferentes regiões correspondem a diferentes níveis do compartimento.

De acordo com outra característica da invenção, o sistema ora proposto pode ser utilizada em produtos ciclomáticos, quando o degelo é efetuado a cada ciclo do compressor (conhecido tecnicamente por CycleDefrost), automáticos, quando o degelo é controlado de forma autônoma pelo refrigerador (conhecido tecnicamente por NoFrost ou FrostFree) ou manuais, quando é necessária a intervenção do usuário para efetuar o degelo, tanto em produtos com 1 (uma), 2 (duas) ou mais portas.

De acordo com outra característica da invenção, o sistema proposto pode ser utilizado para equalizar a temperatura apenas no compartimento congelador ou freezer, no compartimento refrigerador ou em ambos (freezer e refrigerador ou congelador e refrigerador).

De acordo com outra característica da invenção, o sistema de equalização de temperatura é aplicado à porta de aparelhos de refrigeração, evitando destarte a necessidade de alterações no sistema de refrigeração.

De acordo com outra característica da invenção, o sistema proposto promove um direcionamento do fluxo de ar em regiões de interesse.

De forma similar, a presente invenção trabalha na porta de um aparelho de cocção, homogeneizando a temperatura no compartimento do forno.

Descrição das figuras

As demais características e vantagens da invenção serão melhor compreendidas mediante a descrição de concretizações exemplificativas preferidas, dadas a título de exemplo e não num sentido de limitação, e dos desenhos que a elas se referem, nos quais:

A figura 1 ilustra, mediante uma vista em corte, um sistema conhecido de homogeneização de temperatura no compartimento refrigerador.

A figura 2 ilustra a canalização embutida na porta do refrigerador da figura anterior.

A figura 3 apresenta, mediante uma vista em corte de um refrigerador de duas portas equipado com um sistema de acordo com a invenção, uma das possíveis configurações do fluxo de ar dentro do compartimento freezer.

A figura 4 apresenta, mediante uma vista esquemática em corte, a porta do compartimento freezer de acordo com os princípios da presente invenção.

A figura 5 apresenta, mediante uma vista em corte, o sistema de equalização de temperatura do compartimento congelador aplicado a refrigeradores com gabinete de uma porta.

A figura 6 detalha, através de uma vista em perspectiva, o sistema de equalização de temperatura aplicado à porta do compartimento congelador, no refrigerador de uma porta ilustrado na figura anterior, compreendendo um ventilador, um arranjo de dutos interno e saídas de ar.

A figura 7 apresenta, mediante uma vista explodida, uma construtividade alternativa do sistema proposto aplicado à porta do compartimento congelador, num refrigerador com gabinete de uma porta.

A figura 8 apresenta uma vista em corte da porta do compartimento congelador referente à construtividade da figura anterior.

A figura 9 apresenta, mediante uma vista em perspectiva, o fluxo de ar na construtividade alternativa exemplificada nas duas figuras anteriores.

Descrição detalhada da invenção

A presente invenção provê uma solução para melhoria da circulação de ar em sistemas de refrigeração, sendo que esta invenção pode ser utilizada em produtos ciclomático, quando o degelo é efetuado a cada ciclo do compressor (conhecido tecnicamente por CycleDefrost), automático, quando o degelo é controlado de forma autônoma pelo refrigerador (conhecido tecnicamente por NoFrost ou FrostFree) ou manual, quando é necessária a intervenção do usuário para efetuar o degelo, tanto produtos com 1 (uma), 2 (duas) ou mais portas.

A presente invenção pode ser utilizada, em refrigeradores convencionais, para distribuir o ar apenas no compartimento congelador, no freezer ou no compartimento refrigerador ou em ambos (freezer e refrigerador ou congelador e refrigerador). Ademais, o sistema ora proposto poderá igualmente ser utilizado em freezers horizontais de uma e duas portas, bem como em freezers verticais. A invenção consiste em um ventilador, meios de condução do fluxo de ar, que pode ser provido por um arranjo de dutos, interno ou externo, saídas de ar ou entradas de ar, de forma que, ao ser aplicado na porta de um sistema de refrigeração, esta invenção promove a circulação forçada do ar, homogeneizando a temperatura no interior do compartimento em questão.

O ventilador pode ser instalado no interior da porta ou mesmo na parte externa desta, sendo que isto não altera os objetivos da presente invenção, pois o objetivo do ventilador é impulsionar o ar nos compartimentos (ventilação forçada).

Variações quanto ao ventilador succionar o ar ou insuflar o ar também não alteram os objetivos e resultados da presente invenção. Variações nos formatos e posições das saídas de ar ou entradas de ar também não afetam os objetivos e resultados da presente invenção, pois as saídas de ar e entradas de ar tem como função específica direcionar o fluxo de ar para regiões previamente determinadas. O formato e a disposição do arranjo de dutos, interno ou externo não afetam os objetivos gerais da invenção.

Aspectos específicos da invenção são mostrados nas figuras dos desenhos anexos por questão de conveniência, onde cada aspecto pode ser combinado com outros aspectos de acordo com a necessidade, no âmbito do mesmo aspecto inventivo. Assim, a Fig. 3 exemplifica a aplicação do sistema da invenção ao compartimento freezer 11 de um refrigerador 10 de duas portas. Conforme ilustrado na Fig. 3 e detalhado na Fig. 4, a porta 12 do freezer está equipada com um ventilador 13 instalado numa abertura de aspiração de ar, a qual se prolonga num duto substancialmente vertical 14 e termina em pelo menos uma saída de ar 15. Segundo se observa nessa concretização exemplificativa, o ar é sugado junto à região, ou nível, inferior da porta 12, ou seja, junto à região inferior do compartimento freezer lie expelido novamente para dentro do mesmo compartimento através da dita pelo menos uma saída de ar 15, situada numa região ou nível diferente daquele da abertura de aspiração; no caso, este nível é superior. Esta movimentação forçada do ar produz uma circulação em circuito fechado, conforme indicado pelas setas, resultando uma equalização na temperatura em todo o compartimento freezer. No caso de serem utilizadas duas ou mais saídas, estas devem, preferencialmente, estarem situadas na mesma altura.

Configurações alternativas serão entendidas como possíveis pelos técnicos no assunto, devendo ser incluídas no escopo das reivindicações. Assim por exemplo, o sentido da circulação de ar no interior dos compartimentos nos quais o sistema é aplicado poderá ser diferente daquele ilustrado nas figuras.

A Fig. 5 exemplifica, mediante uma vista em corte, a aplicação do sistema proposto em um refrigerador 20 com gabinete de uma porta 21 na qual estão montadas as prateleiras 22. Conforme ilustrado, o sistema de equalização de temperatura está instalado na porta 24 do compartimento congelador 23, e compreende uma ventoinha 26 que aspira o ar frio da região inferior desse compartimento, expelindo-o pela abertura 25, situada na região superior do mesmo compartimento, promovendo a circulação do ar no interior deste. A Fig. 6 apresenta maiores detalhes do sistema proposto através de uma vista em perspectiva. Na concretização ilustrada, o ar aspirado pelo ventilador 26 é direcionado às aberturas de saída de ar 25 através de um conjunto de dutos 27 (representados em linhas tracejadas) embutidos na porta 24.

As figuras 7, 8 e 9 apresentam uma disposição construtiva alternativa, na qual os meios de condução do fluxo de ar dispensam a utilização de dutos. Segundo ilustrado, a porta 30 do compartimento congelador (não ilustrado nestas figuras) compreende o painel principal 31 termicamente isolante, em cuja face interna, voltada para o compartimento congelador, é superposta uma bandeja 32, preferencialmente moldada em material termoplástico, com ou sem uma camada de isolante térmico. Esta bandeja possui uma profundidade 33, suficiente para acomodar o ventilador 37 e seu pedestal de suporte 38 que, por conveniência construtiva, está afixado à dita face interna do painel 31. A referida bandeja possui uma abertura circular 34 de aspiração do ar, em posição correspondente àquela do ventilador 37 e com diâmetro suficiente para acomodar a hélice deste último. Além disso, esta bandeja possui duas aberturas 35 e 36, situadas em nível diferente da dita abertura de aspiração. Assim, quando o conjunto é montado mediante sobreposição da bandeja 32 ao referido painel, forma-se uma cavidade, ou "pleno" 34, conforme detalhado na Fig. 8. O ar aspirado pelo ventilador 37 é impelido para o interior do pleno e difunde-se, conforme ilustrado pelas setas tracejadas da Fig. 9, em direção às aberturas 35 e 36, através das quais é insuflado no compartimento congelador. Esta construtividade permite reduzir os custos de produção do sistema, uma vez que dispensa o uso de dutos direcionadores do fluxo, o qual flui naturalmente da abertura de aspiração 34 para as aberturas de saída 35 e 36. Eventualmente, poderão ser providas na face interna da bandeja 32, nervuras moldadas integralmente com esta e dispostas de modo a orientar o fluxo de ar entre as ditas aberturas de aspiração e de saída.

Numa construtividade alternativa opcional, poderão ser inseridos blocos de material termicamente isolante ou não, entre as faces internas das paredes que formam o pleno, ditos blocos tendo formas e disposições tais que formam canais direcionadores do fluxo de ar entre as aberturas de entrada e saída.

A inovação ora apresentada não se limita às representações aqui comentadas ou ilustradas, devendo ser compreendida em seu amplo escopo. Muitas modificações e outras representações da invenção virão à mente daquele versado na técnica à qual essa inovação pertence, tendo o benefício do ensinamento apresentado nas descrições anteriores e desenhos anexos. Consequentemente, é para ser entendido que a inovação não está limitada à forma específica revelada, e que modificações e outras formas são entendidas como inclusas dentro do escopo das reivindicações anexas. Dentre as variantes construtivas possíveis destacam-se aquelas referentes a freezers verticais, bem como a freezers horizontais de uma ou duas portas, sendo que neste caso as regiões de aspiração e insuflação poderão estar situadas no mesmo nível.

Embora termos específicos sejam empregados aqui, eles são usados somente de forma genérica e descritiva e não como propósito de limitação. Deste modo, a descrição precedente deve ser entendida como ilustrativa, e não limitativa do escopo de proteção da invenção. Todas as alterações e modificações óbvias estão no escopo de proteção definido pelas reivindicações anexas.

Claims (23)

1. Sistema de equalização de temperatura aplicado à porta de eletrodomésticos, podendo dita porta corresponder ao compartimento freezer (11), ao compartimento congelador (23) ao compartimento refrigerador (17, 21), a um compartimento de cocção ou ainda, a um freezer horizontal ou vertical, constituído por pelo menos um ventilador (13, 26, 37), meios de condução do fluxo de ar (14, 27, 34) interligando pelo menos uma abertura de entrada de ar (34) com pelo menos uma abertura de saída de ar (15, 25, 35, 36), caracterizado pelo fato de que dita pelo menos uma abertura de entrada de ar fica situada substancialmente numa primeira região de dito compartimento em que a temperatura é diferente da temperatura numa segunda região do mesmo compartimento, onde fica localizada dita pelo menos uma abertura de saída de ar, sendo uma das ditas aberturas associada ao dito ventilador.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dita primeira região corresponde a uma posição de menor temperatura do ar dentro de dito compartimento, correspondendo dita segunda região a uma posição de maior temperatura do ar.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dita primeira região corresponde a uma posição de maior temperatura do ar dentro de dito compartimento e dita segunda região corresponder a uma posição de menor temperatura do ar.

4. Sistema, de acordo com as reivindicações 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a abertura de entrada de ar fica situada na dita primeira região.

5. Sistema, de acordo com as reivindicações 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a abertura de entrada de ar fica situada na dita segunda região.

6. Sistema, de acordo com as reivindicações 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que o ventilador (26, 37) fica situado na dita abertura de entrada de ar (34).

7. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o ventilador fica situado numa abertura de saída de ar.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende duas ou mais aberturas de saída do ar (25, 35, -36), estando todas localizadas substancialmente num mesmo nível.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que ditos meios de condução do fluxo de ar são providos por dutos (14, 27) posicionados internamente à porta (12, 24) onde o sistema está instalado.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que ditos meios de condução do fluxo de ar são providos por dutos posicionados externamente à porta onde o sistema está instalado.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de ditos meios de condução do fluxo de ar são providos por um pleno (34) associado à porta (30) onde o sistema está instalado.

12. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações -9, 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que é aplicado na porta (24, 31) do compartimento congelador (23).

13. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações -9, 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que é aplicado na porta (12) do compartimento freezer (11).

14. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações -9, 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que é aplicado na porta (17) do compartimento refrigerador (16).

15. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que inclui insuflamento de ar em um acessório interno específico.

16. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que inclui exaustão de ar em um acessório interno específico;

17. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações -1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que é aplicado a aparelhos de cocção.

18. Método de equalização de temperatura aplicado a porta de eletrodomésticos, caracterizado pelo fato de que provê a circulação de ar dentro de um ou mais compartimentos (11, 16, 23) mediante a aspiração de ar através de uma abertura associada à dita porta (12, 24, 31) situada numa primeira região de dito um ou mais compartimentos e a insuflação do ar através de pelo menos uma abertura (15, 25, 35, 36) situada numa segunda região do mesmo compartimento.

19. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que dita primeira região corresponde a uma posição de menor temperatura do ar dentro de dito compartimento, correspondendo dita segunda região a uma posição de maior temperatura do ar.

20. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que dita primeira região corresponde a uma posição de maior temperatura do ar dentro de dito compartimento, correspondendo dita segunda região a uma posição de menor temperatura do ar.

21. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações -18, 19 ou 20, caracterizado pelo fato de que a aspiração do ar é provida por um ventilador (13, 26, 37).

22. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações -18, 19 ou 20, caracterizado pelo fato de que a insuflação do ar é provida por um ventilador.

23. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que dita primeira região corresponde a um primeiro nível de dito um ou mais compartimentos, e dita segunda região corresponder a um segundo nível de dito um ou mais compartimentos.