ES2289102T3 - Aparato de calefaccion, de ventilacion y/o de climatizacion. - Google Patents
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Abstract
Aparato de calefacción, de ventilación y/o de climatización, en particular para un vehículo automóvil, equipado con una caja distribuidora en la cual pueden definirse por lo menos dos trayectorias de circulación del aire (16, 17), respectivamente de aire frío o fresco (16) y de aire caliente (17), hacia una zona de mezcla (20) y que dispone de por lo menos dos salidas (10, 11, 14, 15) de las cuales por lo menos una (11, 14, 15) puede abastecerse con el aire procedente de la zona de mezcla (20), y que comprende un dispositivo de distribución (100) conectado después de la zona de mezcla (20), caracterizado por el hecho de que el dispositivo de distribución (100) de aire define por lo menos dos conductos (18, 19) que transportan el aire que sale de la zona de mezcla (20) y del aire que sale de la trayectoria de circulación de aire caliente (17) de manera desacoplada.
Description
Aparato de calefacción, de ventilación y/o de
climatización.
La presente invención se refiere a un aparato de
calefacción, de ventilación y/o de climatización que está
especialmente adaptado para su utilización en un vehículo
automóvil.
Dicho aparato de calefacción, de ventilación y/o
de climatización está equipado con una caja distribuidora en la
cual pueden definirse por lo menos dos trayectorias de circulación
del aire, generalmente para el aire caliente y para el aire frío o
fresco hacia una zona de mezcla. El aire caliente se obtiene
generalmente haciéndolo pasar a través de un intercambiador térmico
que calienta posteriormente, al cual puede conectarse un dispositivo
eléctrico opcional de calefacción. Si está prevista una
climatización, el aire frío o fresco pasa generalmente a través de
un evaporador, en el cual se enfría. En la mayoría de los aparatos
disponibles actualmente que están equipados con un climatizador, el
aire que debe calentarse pasa también a través del evaporador del
circuito de climatización antes de pasar por el intercambiador
térmico de calentamiento. En la zona de mezcla, se intenta regular,
mediante un comando correspondiente, la parte del aire y/o de la
parte del intercambiador térmico a una temperatura deseada que
deberá indicarse en la cabina del vehículo.
Los aparatos de calefacción, de ventilación y/o
de climatización conocidos disponen generalmente por lo menos de
dos salidas, donde por lo menos una puede abastecerse con el aire
que procede de la zona de mezcla. Sin embargo está prevista una
pluralidad de salidas en la mayoría de los casos al nivel de la caja
distribuidora como, por ejemplo, una salida llamada de deshielo que
sirve para difundir del aire sobre el parabrisas, una salida de
ventilación personal, así como una salida al nivel de los pies y,
opcionalmente, una salida para los pies en la parte trasera del
vehículo.
Los sistemas elaborados permiten disponer de
distintas zonas climáticas en el vehículo. Existen, por ejemplo,
soluciones que permiten una división en la zona derecha e izquierda
y/o la parte trasera y delantera. Una exigencia que siempre se
impone a los aparatos de calefacción, de ventilación y/o de
climatización de este tipo es realizarlos de la manera más compacta
posible, debiendo ser las caídas de presión en las trayectorias de
circulación las más escasas posibles. Otro problema encontrado es el
hecho de que el difusor de aire dispuesto directamente bajo el
parabrisas y conectado a la salida de deshielo debe abastecerse de
aire caliente, mientras que el deseo general es que el aire que
sale de los difusores para afectar directamente a las personas sea
relativamente fresco, mientras que se desea que el aire que debe
difundirse a nivel de los pies sea generalmente más caliente. Estas
indicaciones aerotérmicas y específicas del usuario, sin embargo, se
oponen a una configuración compacta del aparato de calefacción, de
ventilación y/o de climatización, ya que es necesario la mayoría del
tiempo prever varias zonas de mezcla que deben, cuando proceda, ser
abastecidas por conductos de derivación específicos.
Por consiguiente, un objetivo de la presente
invención es mejorar un aparato de calefacción, de ventilación y/o
de climatización, en particular, para un vehículo automóvil,
equipado con una caja distribuidora en la cual pueden definirse los
dos trayectorias de circulación del aire hacia una zona de mezcla y
que dispone de las dos salidas, por lo menos unas de las cuales
puede abastecerse con el aire procedente de la zona de mezcla, de
manera que pueda presentar de manera simple una distribución deseada
en capas de temperatura con una obstrucción mínima y con las
trayectorias de circulación más cortas posibles.
Se describe un ejemplo de este aparato en la
patente EP 845 375 que comprende un conducto para transportar el
aire caliente hacia una salida. Se describe otro ejemplo en la
patente EP 461 421 que muestra un sistema con dos hojas.
De acuerdo con la invención, este objetivo se
realiza en que la zona de mezcla, sobre el plano de la técnica de
los fluidos, se conecta por detrás de un dispositivo que reduce, más
concretamente excluye casi enteramente, una acción recíproca del
aire que sale de la zona de mezcla con el aire que se desplaza en
una dirección diferente. Es decir, la distribución deseada en capas
de temperaturas según la invención se obtiene por el hecho de que
el aire que sale de la cámara de mezcla es separado en relación con
el otro aire. Se constató con mucho asombro que la dinámica de los
fluidos en el conjunto del aparato es aquí considerablemente más
simple de administrar.
En el aparato de calefacción, de ventilación y/o
de climatización según la invención, también está ventajosamente
previsto un dispositivo que permite una desviación del aire de una
de las trayectorias de circulación que se pueden definir para poder
entregar el aire que se desplaza en una dirección diferente del que
sale de la zona de mezcla. En una forma de realización
especialmente preferida, este dispositivo puede disponer de una
desviación selectiva y/o ajustable. Es así posible, por ejemplo,
desviar el aire caliente que procede de una trayectoria de
circulación que está destinado a transportarse hacia el parabrisas,
pudiendo devolverse la proporción restante de aire caliente hacia
la zona de mezcla.
El dispositivo conectado después de la zona de
mezcla comprende ventajosamente por lo menos un elemento que define
una o varias trayectorias de tipo conducido. Así es posible
constituir un conducto de aire mezclado, por ejemplo, que entrega
el aire procedente de la zona de mezcla directamente hacia el
difusor personal y/o la salida en los pies. Obviamente, también es
posible prever varias trayectorias de tipo conducido que, llegado
el caso, pueden también disponer de secciones comunes.
\newpage
Se prefiere además que el dispositivo conectado
después de la zona de mezcla comprenda por lo menos un elemento que
define una o varias trayectorias de tipo conducido, en las cuales
puede pasar el aire que se desplaza en una dirección diferente del
que sale de la zona de mezcla. Al prever tales trayectorias de tipo
conducido, que pueden eventualmente disponer de secciones comunes,
es posible proponer una circulación perfectamente definida, por
ejemplo una circulación de aire caliente hacia la salida de deshielo
que sirve para difundir del aire sobre el parabrisas.
La sección de las trayectorias de tipo conducido
puede ser cada vez constante o variar en función de las exigencias
en materia de circulación. Es posible, por ejemplo, que la sección
de las trayectorias de tipo conducido se amplíe y/o se estreche en
el sentido de circulación.
Las trayectorias de tipo conducido forman
ventajosamente un ángulo comprendido entre 30 y 180º, una respecto
a la otra, en particular, de aproximadamente 90º. Dicho de otra
forma, las trayectorias de tipo conducido permiten proponer de
manera definida un cruce de las trayectorias de circulación. Es
conveniente, por ejemplo, mencionar el caso en el cual el aire
mezclado se transporta en un conducto central hacia el difusor
personal y las salidas al nivel de los pies, mientras que el aire
caliente puro que no pasó por la zona de mezcla se transporta desde
los dos lados de este conducto y de manera prácticamente
perpendicular a éste en dos conductos hacia la salida de
deshielo.
En una forma de realización preferida, las
trayectorias de tipo conducido se realizan adyacentes entre sí para
permitir la utilización más eficaz posible del espacio de
montaje.
El dispositivo conectado después de la zona de
mezcla puede ventajosamente incluir algunos medios de comando de la
circulación del aire, por ejemplo de las válvulas o equivalentes,
que pueden, en particular, estar dispuestos en por lo menos una, en
varias o en todas las trayectorias de tipo conducido. El hecho de
prever medios de comando suplementarios de la circulación del aire
permite regular a voluntad los parámetros aerotérmicos.
En una forma de realización preferida, las
trayectorias de circulación del aire llegan a la zona de mezcla de
tal manera que se produce en ésta una distribución en capas de
temperatura o un gradiente de temperatura que puede conservarse al
menos en parte en el dispositivo conectado después de la zona de
mezcla. Así es posible, por ejemplo, entregar el aire relativamente
caliente en la zona de los pies en relación con el aire
relativamente fresco en la zona de difusión personal y el aire muy
caliente en la salida de deshielo, en este caso conviene tener en
cuenta que el aire caliente destinado a la salida de deshielo no
procede de la zona de mezcla.
En una alternativa, también es posible abastecer
la zona de mezcla mediante las dos trayectorias de circulación del
aire, de manera que se obtiene una mezcla de aire prácticamente
homogénea, por ejemplo si una diferencia de temperatura entre el
aire en la zona de los pies y en la zona del difusor personal no es
necesaria o no está prevista.
El dispositivo conectado después de la zona de
mezcla comprende ventajosamente por lo menos una división de
separación, por ejemplo para permitir una distribución del aire
mezclado en una mitad derecha y una mitad izquierda del vehículo,
sirviendo la división de separación, en particular, para soportar
una, varias o todas las trayectorias de tipo conducido y/o el
dispositivo que permite una desviación del aire.
Para terminar, se prefiere que las travesías de
tipo conducido coincidan por lo menos por sección en una vista en
planta y/o una vista lateral. Es así posible, por ejemplo, que la
trayectoria de tipo conducido destinada a conducir el aire mezclado
procedente de la zona de mezcla se encuentre en una zona
esencialmente coaxial en relación con otra trayectoria de tipo
conducido por la cual pasa, por ejemplo, el aire caliente con
destino a la salida de deshielo.
Otras ventajas y características de la presente
invención resultan también de la descripción solamente realizada a
modo de ejemplo de una forma de realización actualmente preferida,
en la cual se hace referencia a los dibujos adjuntos, en los
cuales:
La figura 1 muestra una vista esquemática
lateral de un aparato de calefacción, de ventilación y/o de
climatización según a la invención;
La figura 2 muestra una sección de la
representación mostrada en la figura 1 en una vista en
perspectiva;
La figura 3 muestra el dispositivo conectado
después de la zona de mezcla visto desde arriba del lado de la zona
de mezcla, una vista de lado opuesta a la figura 1 y en una vista de
la parte trasera en relación con la zona de mezcla, pero
ligeramente isométrica.
Se describe una forma de realización actualmente
preferida de un aparato de calefacción, de ventilación y/o de
climatización según la invención comenzando por la referencia a la
figura 1. De manera corriente el aparato comprende en sí mismo un
evaporador 1 que se conecta a un circuito de climatización
correspondiente para enfriar el aire. Sobre el plano de la técnica
de los fluidos, se conecta un ventilador no representado antes del
evaporador 1, el cual puede traer aire fresco y/o aire de
circulación para hacerlo pasar a través del aparato.
En la sección inferior del evaporador 1 se
conecta, desde el punto de vista de la técnica de los fluidos, un
intercambiador térmico 2 provisto de una calefacción eléctrica 3
opcional conectada después. El aire que sale del evaporador 1 puede
penetrar directamente en una zona de mezcla 20 antes del
intercambiador térmico calentador 2, el cual, en la forma de
realización ilustrada, se conecta directamente al evaporador y se
realiza antes del intercambiador térmico calentador 2. El aire que
sale de la sección inferior del evaporador 1 pasa así, de acuerdo
con la trayectoria de circulación 17, a través del intercambiador
térmico calentador 2 y la calefacción eléctrica, por ejemplo un
cuerpo calentador en CTP 3, para finalmente desviarse hacia arriba.
Como se muestra, está previsto un dispositivo 50 en la salida del
intercambiador térmico calentador 2 y un poco por encima de éste,
el cual, en la forma de realización ilustrada, está previsto en
forma de una válvula colectora y que permite desviar una parte
variable del aire caliente y transportar el aire caliente restante
hacia la zona de mezcla 20. En la forma de realización ilustrada, el
dispositivo 50 puede cerrar la salida de la cámara de mezcla 20 con
la ayuda de una prolongación radial de manera que la totalidad del
aire que sale del evaporador 1 sea forzado a pasar a través del
intercambiador térmico calentador 2 y enviado hacia la salida de
deshielo y/o la cámara de mezcla 20. Esto corresponde al método de
deshielo máximo o "calefacción a fondo".
Antes del dispositivo 50 se forma una
trayectoria de tipo conducido 18 que, tal como se muestra,
transporta el aire que procede de la zona de mezcla 20 hacia la
salida del difusor personal 11, así como hacia otras salidas 14,
15, por ejemplo para la zona de los pies en la parte trasera y hacia
el conducto de ventilación de la consola central.
Se forma una trayectoria de tipo conducido 19
prácticamente perpendicularmente a ésta, la cual permite llevar la
trayectoria de aire caliente 17 hacia la salida de deshielo 10.
Tal como se puede constatar en la vista
detallada en perspectiva de la figura 2, el dispositivo 50 se
articula a una división de separación 52 al nivel de la cual se
definen las trayectorias de tipo conducido 18 y 19, respectivamente
para el aire mezclado y el aire caliente. Conviene tener en cuenta
que en la representación de la figura 2 se ilustra la mitad del
sistema de conductos que se enfrentan al observador. Dicho de otra
forma, una configuración simétrica correspondiente está prevista en
el ejemplo de realización representado.
Tal como se puede constatar claramente, una
parte del aire que sale de la zona de mezcla 20 pasa en la
trayectoria de tipo conducido al lado del aire caliente que se
transporta en la trayectoria de tipo conducido 19 más cerca de la
división de separación.
La representación detallada de la figura 3
ilustra la configuración precisa y la disposición de las
trayectorias de tipo conducido 18, 19. En la sección izquierda de la
figura 3, el dispositivo 100 conectado después de la zona de mezcla
20 está representado en una vista prácticamente del lado de la zona
de mezcla. Como puede constatarse, la trayectoria de tipo conducido
19 para el aire caliente se basa en la división de separación 52
mientras que ésta es rodeada por la trayectoria de tipo conducido 18
para evacuar el aire mezclado que procede de la zona de mezcla 20.
Como permite constatar la representación del centro de la figura 3,
el dispositivo 100 permite así guiar el aire frío o mezclado que
sale de la zona de mezcla 20 de manera que elimina toda influencia
por parte del aire caliente, ya que éste es transportado por las
trayectorias de tipo conducido 19 correspondientes. De acuerdo con
la invención, es así posible realizar un cruce desacoplado de
corrientes de aire.
La parte derecha de la figura 3 representa
finalmente una vista del dispositivo 100 en la cual puede
reconocerse la entrada de la trayectoria de tipo conducido 19 y la
salida de la trayectoria de tipo conducido 18. Como se ilustra, así
las trayectorias de tipo conducido 8, 19 se superponen al menos
parcialmente a la vez en la vista de lado (véase la ilustración del
centro de la figura 3) y en una vista superior, como permite
constatarlo una comparación entre las representaciones de la parte
derecha y la parte izquierda de la figura 3.
En conclusión, es posible constatar que la
invención permite una distribución en capas de la temperatura de
acuerdo con las exigencias, sin que sea necesario realizar una
estructura compleja ni con dificultades de obstrucción excesivas. Y
gracias a las corrientes de aire que se cruzan, prácticamente no hay
caídas de presión ni remolinos.
Aunque aquí la presente invención se ha descrito
enteramente con referencia a una forma de realización actualmente
preferida, conviene incluir que la invención no se limita a esta
forma de realización, sino al contrario engloba numerosas
alternativas de elección que se definen en las reivindicaciones. Así
es posible, por ejemplo, prever medios de comando de la circulación
del aire complementarios en una o varias trayectorias de tipo
conducido. Pero no es imperativamente necesario que la disposición
de las salidas de tipo conducido sea simétrica en relación con la
división de separación, ni considerar como restrictiva la
disposición de las entradas y las salidas en las respectivas
trayectorias de tipo conducido. Es necesario indicar, solamente a
título de ejemplo, que también es posible prever las entradas en el
sistema de trayectoria de tipo conducido 19 en el exterior de las
trayectorias de tipo conducido 18.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante es sólo para conveniencia del lector. No forma parte
del documento de Patente Europea. Aunque se haya tenido un gran
cuidado en recoger las referencias, no puede excluirse la presencia
de errores u omisiones y por ello la EPO declina cualquier
responsabilidad a este respecto.
\bullet EP 845375 A [0006]
\hskip2cm\bullet EP 461421 A [0006].
Claims (12)
1. Aparato de calefacción, de ventilación y/o de
climatización, en particular para un vehículo automóvil, equipado
con una caja distribuidora en la cual pueden definirse por lo menos
dos trayectorias de circulación del aire (16, 17), respectivamente
de aire frío o fresco (16) y de aire caliente (17), hacia una zona
de mezcla (20) y que dispone de por lo menos dos salidas (10, 11,
14, 15) de las cuales por lo menos una (11, 14, 15) puede
abastecerse con el aire procedente de la zona de mezcla (20), y que
comprende un dispositivo de distribución (100) conectado después de
la zona de mezcla (20),
caracterizado por el hecho de que el
dispositivo de distribución (100) de aire define por lo menos dos
conductos (18, 19) que transportan el aire que sale de la zona de
mezcla (20) y del aire que sale de la trayectoria de circulación de
aire caliente (17) de manera desacoplada.
2. Aparato de calefacción, de ventilación y/o de
climatización según la reivindicación 1, caracterizado por
el hecho de que está previsto un dispositivo de ajuste (50) que
permite una desviación, en particular, selectiva y/o ajustable del
aire de una de las trayectorias de circulación (16, 17) para poder
entregar el aire que se desplaza en una dirección diferente del que
sale de la zona de mezcla (20).
3. Aparato de calefacción, de ventilación y/o de
climatización según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado
por el hecho de que el dispositivo (100) conectado después de la
zona de mezcla (20) comprende por lo menos un elemento que define
unos o más conductos (18).
4. Aparato de calefacción, de ventilación y/o de
climatización según una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado por el hecho de que el dispositivo (100)
conectado después de la zona de mezcla (20) comprende por lo menos
un elemento que define unos o más conductos (19), en los cuales
puede pasar el aire que se desplaza en una dirección diferente del
que sale de la zona de mezcla (20).
5. Aparato de calefacción, de ventilación y/o de
climatización según las reivindicaciones 3 y 4, caracterizado
por el hecho de que los conductos (18, 19) forman un ángulo
comprendido entre 30 y 180º.
6. Aparato de calefacción, de ventilación y/o de
climatización según la reivindicación 5, caracterizado por
el hecho de que los conductos (18, 19) forman un ángulo de 90º entre
sí.
7. Aparato de calefacción, de ventilación y/o de
climatización según una de las reivindicaciones 5 ó 6,
caracterizado por el hecho de que cada conducto (18, 19) es
adyacente a por lo menos otro conducto (19, 18) previsto para el
otro aire.
8. Aparato de calefacción, de ventilación y/o de
climatización según una de las reivindicaciones 5 a 7,
caracterizado por el hecho de que el dispositivo (100)
conectado después de la zona de mezcla (20) comprende medios de
comando de la circulación del aire, en particular, en por lo menos
un conducto (18, 19).
9. Aparato de calefacción, de ventilación y/o de
climatización según una de las reivindicaciones 5 a 7,
caracterizado por el hecho de que los conductos (18, 19)
coinciden al menos por sección en una vista superior y/o una vista
de lado.
10. Aparato de calefacción, de ventilación y/o
de climatización según una de las reivindicaciones 1 a 9,
caracterizado por el hecho de que las dos trayectorias de
circulación del aire (16, 17) llegan en la zona de mezcla (20) de
tal manera que se produce en ésta una distribución en capas de
temperatura o un gradiente de temperatura que se conserva al menos
en parte en el dispositivo (100) conectado después la zona de
mezcla.
11. Aparato de calefacción, de ventilación y/o
de climatización según una de las reivindicaciones 1 a 9,
caracterizado por el hecho de que las dos trayectorias de
circulación del aire (16, 17) abastecen la zona de mezcla para
obtener una mezcla de aire prácticamente homogénea.
12. Aparato de calefacción, de ventilación y/o
de climatización según una de las reivindicaciones 1 a 11,
caracterizado por el hecho de que el dispositivo (100)
conectado después de la zona de mezcla (20) comprende
ventajosamente por lo menos una división de separación (52), en
particular, configurada como elemento de apoyo para por lo menos un
conducto (18, 19) y/o el dispositivo (50).
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