BR102013018586B1 - Carcaça condutora de ar para um sjstema de aquecimento e/ou de ar condicionado, especialmente para um sistema de aquecimento e/ou de ar condicionado para veículos, veículo e método para operação de um sistema de aquecimento eiou de ar condicionado - Google Patents

Abstract

carcaça condutora de ar para um sistema de aquecimento e/ou de ar condicionado, especialmente para um sistema de aquecimento e/ou de ar condicionado para veículos, veículo e método para operação de um sistema de aquecimento e/ou de ar condicionado. a invenção diz respeito a uma carcaça condutora de ar para um sistema de aquecimento e/ou de ar condicionado, especialmente para veículos, assim como a um método para operação de um sistema de aquecimento e/ou de ar condicionado, especialmente para veículos com uma carcaça condutora de ar. de acordo com a invenção é sugerido que em pelo menos uma parede (6) da carcaça (1) seja disposto pelo menos um elemento de válvula (7), o qual é configurado de tal forma que, num estado de operação normal definido, fecha uma abertura de ar adicional (8) presente adicionalmente em relação a pelo menos uma abertura de admissão e/ou entrada (3) e, no caso de relação definida de pressão e/ou fluxo alterada em relação ao estado de operação normal na carcaça (1), especialmente no caso de uma subpressão definida na carcaça (1), abre-se e libera a abertura de ar adicional (8) associada.

Description

A presente invenção diz respeito a uma carcaça condutora de ar para um sistema de aquecimento e/ou de ar condicionado, especialmente para veículos, conforme o preâmbulo da reivindicação 1. Além disso, a invenção diz respeito a um método para operação de um sistema de aquecimento e/ou de ar condicionado, especialmente para veículos com uma carcaça condutora de ar conforme o preâmbulo da reivindicação 11,

Aparelhos aquecedores e/ou de ar condicionado servem para condicionamento do ar em espaços internos, em que especialmente no caso de veículos a manutenção de condições claras de visibilidade nos vidros é essencial. Em se tratando de tais aparelhos, também é conhecido prover um controle de recirculação, no qual a abertura de admissão de ar fresco é fechada predominantemente por pouco tempo e uma abertura de curto fechamento, a qual desemboca no espaço interno, é aberta (aquecimento mais rápido do espaço interno etc.). Em tais aparelhos aquecedores e/ou de ar condicionado, quando aplicável, o condicionamento de ar pode ser piorado ou mesmo completamente interrompido em função de condições climáticas, tais como, por exemplo, congelamento da abertura de admissão no inverno ou em função de corpos estranhos (folhas etc.) na abertura de admissão.

A tarefa da invenção é, portanto, sugerir uma carcaça condutora de ar para um sistema de aquecimento e/ou de ar condicionado, assim como um método para operação de um sistema de aquecimento e/ou de ar condicionado com uma carcaça condutora de ar, na qual deficiências na introdução de ar fresco podem ser contornadas com meios simples.

A solução dessa tarefa é alcançada com as características das reivindicações independentes. Configurações vantajosas e especialmente convenientes da invenção são o objeto das reivindicações dependentes.

De acordo com a reivindicação 1, é sugerida uma carcaça condutora de ar para um sistema de aquecimento e/ou de ar condicionado, especialmente para um sistema de aquecimento e/ou de ar condicionado para veículos ou veículos utilitários, com pelo menos uma abertura de admissão e/ou entrada para ar, em que a abertura de admissão e/ou entrada é especialmente configurada como abertura de admissão de ar fresco. De acordo com a invenção provê-se que em pelo menos uma parede da carcaça seja disposto pelo menos um elemento de válvula, o qual é configurado de tal forma que num estado de operação normal definido ou pré-definido (o qual, obviamente, também pode compreender vários estados de operação diferentes), fecha uma abertura de ar adicional presente adicionalmente em relação a pelo menos uma abertura de admissão e/ou entrada e, no caso de relação definida ou pré-definida de pressão e/ou fluxo alterada em relação ao estado de operação normal na carcaça, especialmente no caso de uma subpressão definida na carcaça, abre-se e libera a abertura de ar adicional associada, para que possa fluir por meio desse ar adicional para a carcaça. Tais condições de fluxo e/ou pressão, as quais causam uma deterioração no desempenho do sistema de aquecimento e/ou de ar condicionado, particularmente uma pressão reduzida na carcaça, no caso de uma admissão de ventilação, podem ocorrer, por exemplo, sem a solução de acordo com a invenção, caso a seção transversal de admissão da abertura de admissão e/ou entrada for reduzida, por exemplo, devido a congelamento e/ou ao acúmulo de corpos estranho lá.

É evidente que o sistema de aquecimento e/ou de ar condicionado ou a carcaça condutora de ar pode ser acoplado, numa maneira conhecida, a uma ventoinha, a qual é preferencialmente integrada a eles.

O elemento de válvula pode, por exemplo, ser formado por um tipo de válvula de checagem, a qual é fechada mediante uma baixa força de pré-tensão e se abre mediante alterações definidas do fluxo e, em particular, pressão na carcaça, por exemplo, devido a uma reduzida seção transversal de admissão, e limpa a abertura de ar adicional associada. A abertura de ar adicional pode ser disposta afastada da abertura regular de admissão, por exemplo, numa parede traseira da carcaça, de tal modo que ela fornece ar fresco preferencialmente como ar adicional. Por meio desse pelo menos uma elemento de válvula se pode garantir, portanto, que, de maneira simples, o ar condicionado não se deteriora ou, quando aplicável, não é completamente interrompido, por exemplo, devido a condições ambientais, tais como congelamento no inverno e/ou corpos estranhos (folhas etc.)

O elemento de válvula pode, a princípio, ser formada como um elemento de válvula que pode ser controlado por meio de um dispositivo de controle e/ou de regulagem, particularmente por meio de uma unidade de controle cujo elemento é aberto, por exemplo, após alterações de pressão definidas terem sido detectadas por um dispositivo sensor adequado, a fim de limpar a abertura de ar adicional associada em cada caso. Em combinação com vários elementos de válvula e várias aberturas de ar adicional, em tal caso, onde aplicável, também somente alguns dos elementos de válvula são abertos. Tal estrutura, no entanto, é relativamente complexa. Portanto, uma modalidade em que o elemento de válvula se abre automaticamente mediante estado de fluxo e/ou de pressão definido ou pré-especificado na carcaça é preferencial, o qual difere do estado de operação normal, por exemplo, mediante uma pressão reduzida definida na carcaça. Nesse contexto, de acordo com uma modalidade concreta e preferencial da invenção, é proposto que o elemento de válvula seja formado por uma válvula de tamponamento e/ou vedação, a qual é formada com borracha elástica pelo menos em certas áreas, numa maneira particularmente favorável com relação ao custo e á instalação, e compreende um elemento de tamponamento e/ou vedação que, em estado de operação normal, cobre a abertura de ar adicional associada, preferencialmente na forma de um tampão, e destampa a abertura mediante estado de fluxo e/ou pressão pré-especificado definido, o qual difere do estado de operação normal. Tal elemento de tamponamento e/ou de vedação é formado preferencialmente por uma capa de vedação ou aba de vedação.

Particularmente preferencial é uma modalidade concreta, de acordo com a qual o elemento de válvula é disposto e/ou inserido, por exemplo, preso por meio de uma conexão por clipe, num recesso lateral à abertura de ar adicional, em particular num recesso concêntrico ou orifício da abertura de ar adicional associada. Particularmente em conexão com tal modalidade, porém não exclusivamente com tal modalidade, é vantajoso se a abertura de ar adicional for formada por várias passagens, as quais são afastadas e dispostas em torno do orifício central e que são cobertas, no estado fechado, pelo elemento de tamponamento e/ou vedação preferencialmente circunferencial, particularmente uma capa de vedação e ou uma aba de vedação, a qual, por exemplo, forma uma cabeça da válvula de tamponamento e/ou vedação. A princípio, a abertura de ar adicional pode, no entanto, ser formada somente por uma única passagem, a qual, então, corre em torno do recesso central somente em regiões.

A princípio, pode ser suficiente que um único elemento de válvula seja provido. Contudo, uma modalidade é particularmente preferencial, na qual vários elementos de válvula são providos afastados entre si na parede da carcaça e cada um cobre uma ou mais aberturas adicionais associadas, uma vez que dessa forma seções transversais suficientemente largas podem ser providas, o que fecha automaticamente, conforme necessário.

Numa configuração vantajosa da invenção, o pelo menos um elemento de válvula pode ser disposto numa porção de parede da carcaça, oposto à abertura de admissão e/ou de entrada, particularmente uma abertura de admissão de ar fresco. Isso resulta em ar ou ar fresco fluindo regularmente, colidindo com o elemento de válvula menos ou mais diretamente, de tal forma que o ar que entra impacta e/ou pré-tensiona o elemento de válvula pelo menos para fins de suporte na direção de sua posição fechada, mantendo-o preferencialmente fechado. Assim, a pressão de empuxo que ocorre devido ao ar que entra pode ser incorporada ao design construtivo do elemento de válvula ou pode mantê-lo fechado de maneira objetiva. Onde aplicável, isso também leva a um ajuste melhorado da relação de resposta do elemento de válvula, pelo fato da maior diferença de pressão não se causada meramente pela força da ventoinha.

Num veículo particularmente preferencial, a abertura de admissão e/ou entrada, especialmente uma abertura de admissão de ar fresco, pode ser posicionada de tal forma que é exposta direta ou indiretamente ao fluxo de ar. Assim, em termos concretos, a pressão de empuxo que ocorre regularmente como resultado do fluxo de ar pode ser incorporada no design construtivo do elemento de válvula ou mantê-lo fechado numa maneira objetiva.

Por fim, num veículo utilitário, por exemplo, a carcaça pode ser formada por uma carcaça de filtro de ar com pelo menos um elemento de válvula correspondentemente integrado, cuja abertura de admissão de ar fresco é posicionada atrás de uma saia dianteira correspondentemente formada com a grade do radiador.

As vantagens que resultam do método de acordo com a invenção já foram descritas detalhadamente acima, assim, para evitar repetição, faz-se referência às configurações previamente dadas.

Uma modalidade da invenção é explicada mais detalhadamente com referência às figuras de esboço anexas, as quais mostram: Figura 1 uma seção através de uma carcaça de filtro de ar conectada a montante de um sistema de ar condicionado para um veículo, com uma ventoinha integrada, uma abertura de admissão de ar fresco e com válvulas de tamponamento dispostas na parede traseira da carcaça para o fornecimento de ar adicional; Figura 2 a carcaça de acordo com a Figura 1, com as válvulas de tamponamento abertas e com o fornecimento de ar fresco adicional; e Figura 3 em representação ampliada, as aberturas de ar adicional com válvulas de tamponamento montadas parcialmente.

Na Figura 1 do desenho esboçado é representada a carcaça de filtro de ar 1 para um sistema de ar condicionado de um veículo, a qual é disposta atrás de um spoiler frontal (não mostrado). Uma ventoinha 2 acionada eletricamente é integrada à carcaça 1. A carcaça 2 pode, no entanto, ser provida, num outro ponto, nos canais de ar não representados e nos dispositivos de condicionamento de ar para o espaço interno do veículo.

Na carcaça 1 é provida uma abertura de admissão de ar fresco 3, por meio da qual o ar fresco pode ser conduzido para a carcaça 1 com filtro de ar integrado (não mostrado). A abertura de admissão de ar fresco 3 na parede frontal 4 da carcaça 1 é preferencialmente disposta atrás de uma grade de radiador do spoiler frontal e é exposta, por conseguinte, ao fluxo de ar (setas 5) em modo de condução.

Na parede posterior 6 da carcaça 1 são providos vários elementos de tamponamento 7, os quais cobrem as aberturas de ar adicional 8 associadas a eles na parede posterior 6 da carcaça. As válvulas de tamponamento 7 fica, com isso, opostas à abertura de admissão, sendo expostas, portanto, à pressão de empuxo do fluxo de ar ou do fluxo de ar fresco também durante acionamento da ventoinha (vide Figura 2).

As válvulas de tamponamento 7 feitas a partir de um material de borracha elástica, por exemplo, a partir de um elastômero, possuem capas de vedação 7a de diâmetro aumentado com abas circundantes de vedação como capas de vedação, assim como pino 7b concêntrico formado nas capas de vedação 7a.

Para isso, na parede posterior 6 são providos, a cada válvula (Figura 3), recessos concêntricos ou orifícios 6a, e em torno destes, passagens que formam as aberturas de ar adicional 8, a título de exemplo no presente caso, apenas 4.

Os correspondentes pinos montados 7b das válvulas 7 podem ser fixados por clipe nos recessos concêntricos 6a da parede posterior 6, tornando a montagem favorável, com o que as capas de vedação 7a das válvulas 7 se posicionam na parede posterior e cobrem as passagens 8 com força de pré- tensão pré-definida.

A Figura 1 mostra o modo de condução do veículo com ventoinha 2 ligada ou, quando aplicável, não ligada e com aberturas de admissão de ar fresco 3 livres, cuja seção transversal não é reduzida. Aqui, com base nas relações regulares de pressão e, eventualmente, da pressão de empuxo 5, as válvulas 7 são fechadas; a admissão de ar fresco ocorre, finalmente, através da abertura de admissão 3.

A Figura 2 representa, a título de exemplo, um estado irregular com relações de pressão e/ou fluxo alteradas em relação ao estado de operação normal, no qual a abertura de admissão de ar fresco 3 é menos ou mais fechada, por exemplo, por um congelamento 3a e/ou, analogamente, por um corpo estranho. Aqui, devido às condições de pressão na carcaça 1, as quais se alteraram para negativa, e devido à ausência da pressão de empuxo (seta 5) a partir do fluxo de ar, as válvulas 7 se abrem automaticamente, e ar fresco adicional vindo, por exemplo, do ambiente, flui para dentro do sistema de ar condicionado ou para dentro da carcaça 1

A invenção não está limitada ao exemplo representado de configuração.

No lugar da válvula de tamponamento 7 outros tipos de válvula, quando aplicável, também podem ser utilizadas, tendo a mesma ação descrita. Os elementos de válvula com aberturas de adicional 8 também podem, quando aplicável, ser empregados no caso de um sistema de aquecimento exclusivo.

A carcaça 1 também pode, quando aplicável, ser diretamente a carcaça do sistema de aquecimento e/ou de ar condicionado com ventoinha 2 e com os dispositivos de condicionamento de ar que normalmente ficam a jusante. Lista dos Números de Referência 1 . Carcaça 2 . Ventoinha 3 Abertura de admissão de ar fresco 3a Congelamento 4 Parede frontal 5 Setas para fluxo de ar 6 Parede posterior 6a Recessos concêntricos 7 Válvula de tamponamento 7a Capas de vedação 7b Pino 8 Aberturas de ar adicional

Claims (10)

1. Carcaça condutora de ar para um sistema de aquecimento e/ou de ar condicionado, particularmente para um sistema de aquecimento e/ou de ar condicionado para veículos, com pelo menos uma abertura de admissão e/ou entrada de ar na lateral da carcaça, em que em pelo menos uma parede (6) da carcaça (1) é disposto pelo menos um elemento de válvula (7), o qual é configurado de tal forma que ele, num estado de operação normal definido, fecha uma abertura de ar adicional (8) presente adicionalmente em relação a pelo menos uma abertura de admissão e/ou entrada (3) e, no caso de relação definida de pressão e/ou fluxo alterado em relação ao estado de operação normal na carcaça (1), particularmente no caso de uma pressão reduzida definida na carcaça (1), abre-se e libera a abertura de ar adicional (8) associada, caracterizada pelo fato de que pelo menos um elemento de válvula (7) é disposto numa região de parede (6) da carcaça, oposta à abertura de admissão e/ou de entrada (3), de tal forma que o ar que entra atinge o elemento de válvula (7) e o impacta e/ou pré-tensiona, pelo menos para fins de suporte, na direção de sua posição de fechamento.

2. Carcaça, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o elemento de válvula (7) é formado de tal forma que ele, no caso de relações definidas de pressão e/ou fluxo alterados em relação ao estado de operação normal na carcaça (1), abre-se automaticamente.

3. Carcaça, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o elemento de válvula (7) é uma válvula de tamponamento e/ou de vedação (7) formada com borracha elástica pelo menos em certas regiões e compreende um elemento de tamponamento e/ou de vedação, particularmente uma capa de vedação (7a) ou uma aba de vedação como um elemento de tamponamento, que no estado de operação normal, cobre a abertura de ar adicional (8) associada, preferencialmente na forma de um tampão e que no caso de relações definidas de pressão e/ou fluxo alteradas em relação ao estado de operação normal libera a abertura de ar adicional (8) associada.

4. Carcaça, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o elemento de válvula (7) é disposto e/ou introduzido particularmente do modo fixado por clipe num recesso (6a) lateral à abertura de ar adicional, particularmente num recesso concêntrico ou orifício da abertura de ar adicional (8) associada.

5. Carcaça, de acordo com a reivindicação 3 e 4, caracterizada pelo fato de que a abertura de ar adicional (8) é formada por uma passagem ou por várias passagens afastadas entre si e dispostas em torno do recesso (6a) lateral à abertura de ar adicional para o elemento de válvula (7), a qual ou as quais é ou são cobertas no estado fechado pelo elemento de tamponamento e/ou vedação, particularmente por uma capa de vedação (7a) ou por uma aba de vedação como elemento de tamponamento e/ou vedação da válvula de tamponamento e/ou de vedação (7).

6. Carcaça, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que são providos, na parede (6) da carcaça (1), vários elementos de válvula (7) afastados entre si, os quais cobrem uma ou mais aberturas adicionais (8) associadas.

7. Carcaça, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que, no caso de um veículo, a abertura de admissão (3) de ar fresco é posicionada de tal forma que ela é exposta direta ou indiretamente ao fluxo de ar (5).

8. Carcaça, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, a carcaça (1) caracterizada pelo fato de que é uma carcaça (1) de filtro de ar conectada a montante por mecânica de fluido das unidades de condicionamento de ar.

9. Veículo, particularmente veículo utilitário, caracterizado pelo fato de que é com uma carcaça (1) condutora de ar, conforme qualquer uma das reivindicações anteriores.

10. Método para operação de um sistema de aquecimento e/ou de ar condicionado, particularmente para veículos, com uma carcaça condutora de ar, particularmente com uma carcaça condutora de ar, conforme qualquer uma das reivindicações 1 a 9, em que em pelo menos uma parede (6) da carcaça (1) é disposto pelo menos um elemento de válvula (7), o qual é formado de tal forma que, num estado de operação normal definido, fecha uma abertura de ar adicional (8) presente adicionalmente em relação a pelo menos uma abertura de admissão e/ou entrada (3) e, no caso de relação definida de pressão e/ou fluxo alterada em relação ao estado de operação normal na carcaça (1), particularmente no caso de uma pressão reduzida definida na carcaça (1), abre-se e libera a abertura de ar adicional (8) associada, caracterizado pelo fato de que pelo menos um elemento de válvula (7) é disposto numa região de parede (6) da carcaça, oposta à abertura de admissão e/ou de entrada (3), de tal forma que o ar que entra atinge o elemento de válvula (7) e o impacta e/ou pré-tensiona, pelo menos para fins de suporte, na direção de sua posição de fechamento.

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