PT823597E

PT823597E - Unidade de saida de vapor

Info

Publication number: PT823597E
Application number: PT97305792T
Authority: PT
Inventors: Robin Paul Turk
Original assignee: Eaton Williams Group Ltd
Priority date: 1996-08-08
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 2002-03-28
Also published as: EP0823597B1; DK0823597T3; DE69707379D1; JPH10159504A; US5927615A; ATE207196T1; GB9616678D0; DE69707379T2; ES2166049T3; EP0823597A1

Description

DESCRICÃO EPlGRFE: “UNIDADE DE SAIDA DE VAPOR” A presente invenção relaciona-se com uma unidade de saída de vapor especialmente, mas não exclusivamente, para injectar vapor na tubagem de ar condicionado para humidificar o ar fornecido pelo ar condicionado. Uma unidade de saída de vapor compreendendo uma parte tubular dentro da qual passa o vapor quando a unidade está em utilização, e um bico de descarga de vapor, é conhecida a partir do documento US 5 072 750, que mostra um bico de descarga que está inserido numa abertura única de um tubo e o documento EP 0 009 204 que mostra um bico de descarga que se estende através de aberturas de um tubo de parede dupla.

Até aqui, uma tal unidade de saída compreendia um cano através do qual o vapor é fornecido quando a unidade está em utilização, e um bico de descarga em plástico com uma cabeça que repousa sobre a parede exterior do cano e uma haste que se estende através de uma abertura no cano, a haste dispondo de partes de trinco resilientes que engatam a parede interna do cano, o bico de descarga tendo uma cavidade a todo o comprimento que se estende axialmente através do seu centro, pela qual pode passar o vapor do interior do cano para o exterior deste.

Uma desvantagem da construção desta unidade de saída de vapor é que as partes de trinco resilientes que são usadas para manter o bico de descarga no lugar se podem partir e cair para dentro do cano de vapor e subsequentemente provocar obstruções.

Noutra construção de bico de descarga proposta anteriormente, este último é feito de metal e no lugar das partes de trinco resilientes a haste dispõe de um fio de rosca externo o qual engata um fio de rosca interno em torno da abertura no cano. 1

Uma desvantagem desta construção é que os fios de rosca tendem a ficar ligados. A presente invenção procura superar uma ou mais destas desvantagens.

Deste modo, a presente invenção dirige-se a uma unidade de saída de vapor compreendendo uma parte tubular dentro da qual passa o vapor quando a unidade está em utilização, e um bico de descarga de vapor que se estende através das aberturas na parte tubular as quais estão afastadas circunferencialmente em torno desta, cujo bico de descarga dispõe de uma abertura posicionada na parte tubular interior cuja abertura comunica com pelo menos uma saída do bico de descarga fora da parte tubular, e cujo bico de descarga dispõe de meios de selagem em torno das aberturas no exterior da parte tubular.

Preferivelmente as aberturas na parte tubular são diametralmente opostas uma à outra.

Vantajosamente, os meios de selagem compreendem pelo menos uma parte de selagem que tem uma superfície que é adjacente ao exterior da parte tubular e que é moldada para se ajustar a esta.

Numa modalidade preferível, uma tal parte de selagem constitui uma parte de cabeça do bico de descarga a partir do qual se estende uma parte em haste, sendo a parte que se estende através das aberturas na parte tubular e outra parte de selagem no lado da parte tubular oposta àquela onde se localiza a parte de cabeça.

Vedantes de borracha (O-rings) respectivos podem localizar-se em torno da parte em haste, entre o cano e as partes de selagem, para deste modo circundar as aberturas na parte tubular. A extremidade da parte de haste mais afastada da parte de cabeça pode ser externamente roscada, e neste fio de rosca externo pode ser enroscada uma porca a qual pode ser apertada para manter o bico de descarga na sua posição sobre a parte tubular e para garantir que as partes de selagem são compelidas firmemente contra a parte tubular. A parte tubular pode ser circular em corte transversal e o raio da curvatura rs da dita superfície de cada uma das partes de selagem pode ser dado pela seguinte equação: 2 rs = rt + d na qual rt é o raio de curvatura nominal do exterior da parte tubular, e d é a espessura comprimida de cada vedante de borracha.

Uma vantagem desta construção de uma unidade de saída de vapor é que o bico de descarga pode ser prontamente substituído no local de instalação.

Um exemplo de uma unidade de saída de vapor feita de acordo com a presente invenção está ilustrado nos desenhos anexos, nos quais: A Figura 1 mostra uma perspectiva parcialmente seccionada da unidade com uma parte de bico de descarga desta sendo observada de um dos lados;

As Figuras 1A e 1B mostram perspectivas laterais respectivas de uma parte tubular da unidade a partir de lados opostos;

As Figuras 2A e 2B mostram perspectivas laterais respectivas de uma parte de um bico de descarga; observando este último em direcções que estão afastadas 90°, umas relativamente às outras, em torno do eixo da parte de bico de descarga;

As Figuras 2C e 2D mostram extremidades opostas respectivas das partes de bico de descarga apresentas nas Figuras 2A e 2B;

As Figuras 3A, 3B e 3C mostram uma perspectiva de topo e respectivas perspectivas laterais em direcções respectivas que se situam a 90°, umas em relação às outras, de uma parte de selagem do bico de descarga apresentado na Figura 1; A Figura 4 mostra uma perspectiva em corte axial da unidade, tirada do plano marcado com IV - IV na Figura 1; A Figura 5 mostra uma perspectiva em corte axial da unidade apresentada na Figura 1, tirada do plano marcado com V - V na Figura 1; e A Figura 6 mostra um dispositivo humidificador que incorpora uma multiplicidade de unidades, cada uma como representado nas Figuras 1 a 5. A unidade 10 apresentada nas Figuras 1 a 6 compreende uma parte tubular em metal 12 que é parte de um cano geralmente vertical, tal como é mostrado com o número 14 na Figura 6, e um bico de descarga em plástico moldado 16 que se estende através de aberturas 18 e 20 diametralmente opostas nas paredes da parte 3 tubular 12. O bico de descarga 16 tem uma cabeça 22 fora da parte tubular 12 adjacente à abertura 20 aí situada, e uma parte em haste 24 que se estende através de ambas as aberturas 18 e 20 de forma que esta se projecta para fora da parte tubular 12 no lado oposto desta para a cabeça 22. Parte da haste 24 que se estende para fora a partir da abertura 18 tem uma rosca externa 26. A cabeça 22 tem uma superfície cilindricamente curva 28 que se ajusta à superfície cilindricamente curva exterior da parte tubular 12, de modo que a cabeça 22 constitui uma parte de selagem do bico de descarga 16. Um vedante de borracha 30 é colocado entre a cabeça 22 e a parte tubular 12 de modo a envolver a haste 24 e a abertura 20 e fornece um selo entre a cabeça 22 e a parte tubular 12. Uma outra parte de selagem 32 com uma forma que se ajusta à cabeça 22, mas que é feita como uma parte separada do bico de descarga 16 e que tem uma cavidade a todo o comprimento 34 com um diâmetro ligeiramente superior ao diâmetro externo da haste 24 desliza sobre esta com a sua superfície curva 36 voltada para a parte tubular 12, com um vedante de borracha 38 colocado entre a parte de selagem 32 e a parte tubular 12.

Finalmente, uma porca 40 com uma rosca interna que se encaixa na rosca externa 26 do bico de descarga 16 é girada sobre a parte roscada 26 e apertada até os vedantes de borracha 30 e 38 estarem firmemente presos entre a cabeça 22 e a parte tubular 12 por um lado, e a parte de selagem 32 e a parte tubular 12 por outro lado. Para evitar a distorção dos vedantes de borracha 30 e 38 ao apertar a porca 40, as duas partes de selagem 22 e 23 são envolvidas por uma aba 41. É fornecida uma parte de selagem 32 à parte, com dois ressaltos 50 que se estendem para dentro do orifício central 51 e a haste roscada 24 é formada com dois escatéis correspondentes 52 para garantir que a parte de selagem 32 é correctamente alinhada e evitar a rotação quando a porca 40 é apertada. A haste 24 é fornecida com uma cavidade a todo o comprimento transversal 42 que se estende ao longo do eixo da parte tubular 12. Também dispõe de uma cavidade a todo o comprimento axial 44 que se estende no comprimento do seu próprio eixo abrindo-se quer na sua extremidade de cabeça quer na sua extremidade roscada. 4 A cabeça 22 é fornecida com superfícies planas 45 em lados opostos da cabeça 22. Estas são paralelas à cavidade a todo o comprimento 42 e desempenham o duplo papel de (a) permitir que a cabeça seja agarrada prontamente com uma chave de porcas ou chave inglesa e (b) permitir que quem faz a montagem possa garantir que a cavidade a todo o comprimento 42 está em alinhamento com o eixo da parte tubular 12.

Verificar-se-à que o raio da curvatura rs da superfície 28 da cabeça 22 e também da superfície 36 do elemento de selagem 32 é dado pela equação: rs = rt + d na qual rt é o raio de curvatura nominal do exterior da parte tubular, e d é a espessura comprimida de cada vedante de borracha. Isto garante que é efectuada uma boa selagem em torno das aberturas 18 e 20, apesar das folgas admissíveis permitidas na manufactura da parte tubular 12, da cabeça 22 e do elemento de selagem 32.

Quando a unidade está em utilização, o vapor flui através do interior da parte tubular 12 numa direcção axial ao longo desta. Uma parte do vapor passa directamente pela haste 24 pelas suas laterais, indicadas pelas marcas 46 e 48. Outra parte do vapor passa directamente através da cavidade a todo o comprimento transversal 42. Contudo, uma parte do vapor, devido a um diferencial de pressão entre o interior da parte tubular 12 e o exterior desta, passa por dentro da cavidade a todo o comprimento transversal 42 e assim para dentro da cavidade axial 44 e para fora do bico de descarga 16 em direcções opostas, para fora da parte tubular 12. Qualquer condensado no vapor dentro da parte tubular 12 irá passar ou directamente através dos espaços nas laterais 46 e 48 da haste 24 ou directamente através da cavidade a todo o comprimento 42, ou se embater com a própria haste irá fluir em tomo do exterior desta, e depois deixará a haste a jusante desta. Devido ao fluxo de vapor, é extremamente improvável que o condensado encontre um caminho para dentro da cavidade axial 44. 5 A presença da haste 24 em si, que se atravessa mesmo no meio do interior da parte tubular 12 provoca aí um efeito de estrangulamento, pelo que, de acordo com o princípio de Bernoulli, o vapor irá fluir mais rapidamente para lá da haste 24, depois flui através de outras partes da parte tubular 12. Isto reduz ainda mais a probabilidade de que qualquer condensado entre na cavidade axial 44.

No dispositivo representado na Figura 6, a tubagem 60 contém um cano superior de vapor 62 a partir do qual se estende um cano de alimentação 64 que está inclinado para baixo a partir do cano superior 62 e um cano de escoamento 66 geralmente paralelo ao cano de alimentação 64 e posicionado directamente abaixo daquele. Os canos 64 e 66 dispõem de escoamentos respectivos 68 e 70 nas suas extremidades inferiores. Uma multiplicidade de canos verticais paralelos 14 estendem-se a partir do cano de alimentação 64 para o cano de escoamento 66. Os interiores de todos estes canos 14, 62, 64, e 66 estão directa ou indirectamente em comunicação uns com os outros.

Espaçados ao longo do comprimento de cada um dos canos 14 está um determinado número de bicos de descarga 16. Quando o dispositivo está a ser utilizado, é fornecido vapor através do cano superior 62 para dentro do cano de alimentação 64 e deste modo descendentemente nos canos verticais 14 para o cano de escoamento 66. No decorrer do processo, sai vapor dos canos 14, através dos bicos de descarga 16, humidificando deste modo o ar que passar através da tubagem 60.

As aberturas 18 e 20, embora sejam preferencialmente diametralmente opostas, uma em relação à outra, na parte tubular 12, não têm que o ser necessariamente, de modo que a haste pode, por exemplo, estar desviada do eixo central da parte tubular 12. A cavidade 44 pode, em vez de ser uma cavidade a todo o comprimento, pode ser cega na extremidade roscada 26 da haste 24, de modo a que o vapor apenas seja evacuado através da extremidade de cabeça.

Em vez da cabeça 22, esta extremidade do bico de descarga 16 pode ser construída precisamente do mesmo modo do que a extremidade roscada 26 apresentada na Figura 1, de modo que no lugar da cabeça 22, a haste 24 poderia 6 estender-se ainda mais para fora, fornecida com uma rosca externa, e também com um elemento de selagem feito separadamente, tal como o marcado com 32, e outra porca, tal como a marcada com 40. Uma ou ambas as extremidades do bico de descarga 16 podem, neste caso, dispor de uma linha de marcação ou ranhura paralela à cavidade a todo o comprimento 42 para permitir que esta última seja correctamente alinhada.

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Claims

REIVINDICAÇÕES 1- Uma unidade de saída de vapor compreendendo uma parte tubular (12) dentro da qual o vapor passa quando a unidade está em utilização, e um bico de descarga de vapor (16), caracterizada peio facto de o bico de descarga de vapor (16) se estender pelas aberturas (18 e 20) na parte tubular (12), as quais estão espaçadas circunferencialmente em tomo deste, bico de descarga (16) este que dispõe de uma abertura (42) posicionada na parte tubular interior, abertura essa que está em comunicação com, pelo menos, uma saída do bico de descarga (16) do lado de fora da parte tubular (12), e cujo bico de descarga (16) dispõe de meios de selagem (22, 30, 32, e 38) em torno das aberturas (18 e 20) no exterior da parte tubular (12).
2- Uma unidade de saída de vapor, conforme reivindicado na reivindicação 1, caracterizada pelo facto de as aberturas (18 e 20) na parte tubular (12) serem diametralmente opostas.
3- Uma unidade de saída de vapor, conforme reivindicado na reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo facto de uma parte de cabeça (22) que tem uma superfície que é adjacente ao exterior da parte tubular (12), e que é moldada para se ajustar a esta, constituir uma primeira parte de selagem (22).
4- Uma unidade de saída de vapor, conforme reivindicado na reivindicação 3, caracterizada pelo facto de uma parte de haste (24) se estender da parte de cabeça (22) do bico de descarga (16) através das aberturas (18 e 20) da parte tubular (12), e por outra parte de selagem (32) na lateral da parte tubular (12), oposta àquela onde se localiza a parte de cabeça (22).
5- Uma unidade de saída de vapor, conforme reivindicado na reivindicação 4, caracterizada pelo facto de os vedantes de borracha (30 e 38) se localizarem em tomo da parte de haste (24), entre o cano e as partes de selagem (22 e 32), para deste modo envolverem as aberturas (18 e 20) na parte tubular (12).
6- Uma unidade de saída de vapor, conforme reivindicado em qualquer uma das reivindicações 4 ou 5, caracterizada pelo facto de a parte de haste (24) mais afastada da parte de cabeça (22) ter uma rosca externa (26). 1
7- Uma unidade de saída de vapor, conforme reivindicado na reivindicação 6, caracterizada pelo facto de uma porca (40) ser enroscada no fio de rosca, porca essa que é apertada para manter o bico de descarga (16) na sua posição na parte tubular (12) e para garantir que as partes de selagem (22 e 32) são compelidas firmemente contra a parte tubular (12).
8- Uma unidade de saída, conforme reivindicado nas reivindicações 5 a 7, caracterizada pelo facto de a parte tubular (12) ser circular em corte transversal e o raio da curvatura r$, da dita superfície de cada uma das partes de selagem (22 e 32) ser dado pela seguinte equação: na qual rt é o raio de curvatura nominal do exterior da parte tubular (12), e d é a espessura comprimida de cada vedante de borracha (30 e 38).

ANCfSCO DE NOVAES

Ta.: 547763 / 3155033 2