ES2256600T3 - Disposicion y procedimiento para secar un evaporador en una instalacion de climatizacion. - Google Patents

Abstract

Disposición en una instalación de climatización para vehículos automóviles, que comprende un calentador (1) y un evaporador (2) que están dispuestos en una carcasa de conducción de aire (3) con sus núcleos de intercambiador de calor (4, 5) situados aproximadamente en un plano común (6) o que están dispuestos de modo que los planos de los dos núcleos de intercambiador de calor (4, 5) encierren un ángulo entre ellos; la carcasa de conducción de aire (3) presenta al menos una entrada (7) de aire de soplante y varias salidas de aire (8, 9, 10, 11), a las que están asociados unos mecanismos de cierre (20, 21, 22, 23), pudiendo ajustarse los mecanismos de cierre de conformidad con las clases de funcionamiento deseadas de la instalación de climatización, caracterizada porque dentro de la carcasa de conducción de aire (3) están dispuestos delante y detrás de los dos intercambiadores de calor (1, 2) al menos sendos elementos de guía de aire regulables (40, 50) por medio de los cuales se puede influir sobre la circulación por los intercambiadores de calor (1, 2) en el lado del aire, porque está prevista una clase de funcionamiento de secado del núcleo de intercambiador de calor (5) del evaporador/intercambiador de calor (2), en la que el elemento de guía de aire dispuesto delante de ambos intercambiadores de calor (1, 2) bloquea sustancialmente la circulación por el núcleo de intercambiador de calor (5) del evaporador/intercambiador de calor (2) y el elemento de guía de aire (50) dispuesto detrás de los dos intercambiadores de calor (1, 2) está abierto, de modo que la corriente de aire (60) del soplante recorre primero el núcleo de intercambiador de calor (4) del calentador/intercambiador de calor (1) y luego el núcleo de intercambiador de calor (5) del evaporador/intercambiador de calor (2), y porque está prevista en la carcasa de conducción de aire (3) una salida (30) que está abierta al menos durante el proceso de secado y a través de la cual se pude evacuar hacia el ambiente aire que se ha vuelto húmedo y que circula por el núcleo de intercambiador de calor (5) del evaporador/intercambiador de calor (2).

Description

Disposición y procedimiento para secar un evaporador en una instalación de climatización.

La invención concierne a una disposición en una instalación de climatización para vehículos automóviles, que comprende un calentador y un evaporador (dos intercambiadores de calor) que están dispuestos en una carcasa de conducción de aire con sus núcleos de intercambiador de calor situados aproximadamente en un plano común, o que están dispuestos de modo que los planos de los dos núcleos de intercambiador de calor encierran un ángulo entre ellos; la carcasa de conducción de aire presenta al menos una entrada de aire y varias salidas de aire, a las que están asociados unos mecanismos de cierre.

Asimismo, la invención concierne a dos procedimientos diferentes para secar la superficie del evaporador en una disposición de una instalación de climatización, en los que se envía el aire de un soplante a través del evaporador para derivarlo después hacia el ambiente a través de una salida.

En muchas instalaciones de climatización, como, por ejemplo, en el documento JP 04252723, el calentador y el evaporador están dispuestos uno tras otro, visto en la dirección de circulación del aire, estando dispuestos los planos de los núcleos de los intercambiadores de calor en posiciones aproximadamente paralelas una a otra. Como núcleo de intercambiador de calor se designa la llamada red del intercambiador de calor, que está constituida por un gran número de tubos con aletas onduladas o similares dispuestas entre ellos, circulando el aire como uno de los medios de intercambio de calor a través de las aletas onduladas en dirección aproximadamente perpendicular a los planos mencionados y circulando el otro medio de intercambio de calor a través de los tubos situados en los planos mencionados.

Sin embargo, existen también disposiciones en instalaciones de climatización en las que los planos de los núcleos de los intercambiadores de calor representan un plano común o se cortan, encerrando entre ellos un ángulo determinado.

La disposición del documento DE 195 18 281 A1 coincide con el preámbulo, puesto que allí el evaporador y el calentador están situados aproximadamente en un plano común. Esta disposición posee una construcción muy compacta, lo que es ventajoso para disposiciones en vehículos automóviles. El problema ocasionado por la humedad que se presenta en el núcleo del intercambiador de calor del evaporador y que se deposita, por ejemplo, en las lunas delanteras del vehículo automóvil, con lo que se origina un estado inaceptable, se resuelve allí haciendo que la instalación trabaje en funcionamiento de recalentamiento. Como muestra la figura 5 de dicho documento, se enfría primero el aire en el evaporador para calentarlo después nuevamente en el calentador. El funcionamiento de recalentamiento es necesario para poder conducir aire secado al habitáculo del vehículo. Sin embargo, desde el punto de vista de economía de la energía, el funcionamiento de recalentamiento es más bien desventajoso, ya que toda la corriente de aire es enfriada primero con un consumo de energía correspondiente del evaporador, para ser calentada después, nuevamente con utilización de energía. En el documento DE 195 18 281 no se ha comentado el secado del núcleo del intercambiador de calor del evaporador. Posiblemente, se dispone para ello un sistema de calentamiento eléctrico delante del evaporador. Sin embargo, esta clase de secado requiere una utilización correspondiente de energía eléctrica e incluso el propio sistema de calentamiento. Es frecuente que ambas cosas no sean deseables. En todos los modos de funcionamiento realizables con esta disposición conocida el aire del soplante circula primero por el evaporador y luego discrecionalmente por el calentador.

Un sistema de calentamiento eléctrico para acelerar el secado del evaporador está previsto en la instalación de climatización que es conocida por el documento DE 197 31 369 C1 y en la que el evaporador y el calentador están dispuestos uno tras otro en un canal de circulación de aire, visto en la dirección de circulación del aire. Por tanto, el evaporador y el calentador no están dispuestos en un plano común que pase por los núcleos de los intercambiadores de calor. Los planos no se cruzan tampoco y, en consecuencia, no encierran ángulo alguno entre ellos. Esta instalación de climatización puede trabajar en funcionamiento de recalentamiento - pero no tiene que hacerlo forzosamente -para enfriar primero el aire del evaporador y calentarlo después nuevamente a fin de deshumectarlo de ese modo. Durante el funcionamiento de recalentamiento, la superficie del evaporador se vuelve húmeda. La humedad conduce al arrancar de nuevo el motor de accionamiento o la instalación de climatización a que ésta pueda llegar al habitáculo y pueda conducir a un empañamiento de las lunas. Cuando se señaliza con un sensor la necesidad del secado del evaporador, se ha previsto en el documento DE 197 31 369 que se derive una parte del aire alimentado del soplante y se la envíe a través del evaporador, entregándose al ambiente el aire circulante y, por consiguiente, húmedo a través de una abertura de salida de aire y de condensado que puede cerrarse. Las características del preámbulo del procedimiento para secar la superficie de un evaporador pueden derivarse de este documento. Según el estado del aire del soplante, el secado del evaporador puede desarrollarse con relativa rapidez, pero también puede durar más tiempo. Para que pueda concluirse el secado del evaporador en un espacio de tiempo adecuado, se ha dispuesto delante del evaporador el dispositivo de calentamiento eléctrico ya comentado, que trabaja a costa del consumo de energía primaria.

Para minimizar aún más el consumo de energía primaria, es conocido desde hace mucho tiempo hacer que la instalación de climatización funcione como una bomba de calor, utilizándose el evaporador como un condensador/refrigerador de gas. En particular, en las fases de conmutación de funcionamiento como evaporador a funcionamiento como condensador, o mejor delante de ellas, es importante que se seque el núcleo del intercambiador de calor del evaporador para minimizar la absorción de humedad por el aire que circula por el exterior del mismo.

El cometido de la invención consiste en mejorar la disposición definida en el preámbulo en el sentido de que se consiga el secado del evaporador con un reducido consumo de energía y sin prever una calefacción eléctrica adicional. Además, se pretende indicar un procedimiento de secado del evaporador que pueda realizarse con un reducido consumo de energía.

Este problema se resuelve según la invención por el hecho de que dentro de la carcasa de conducción de aire (visto en la dirección de circulación del aire del soplante en las clases de funcionamiento citadas) está dispuesto delante y detrás de los dos intercambiadores de calor al menos un respectivo elemento de guía de aire regulable por medio del cual se puede influir sobre el flujo a través de ambos intercambiadores de calor,

está prevista una clase de funcionamiento para secado del núcleo del intercambiador de calor/evapo-
rador, en cuyo caso el elemento de guía de aire dispuesto delante de ambos intercambiadores de calor bloquea sustancialmente durante el proceso de secado la circulación a través del núcleo del intercambiador de calor del evaporador (intercambiador de calor) y el elemento de guía de aire dispuesto detrás de ambos intercambiadores de calor está abierto, de modo que la corriente de aire del soplante circula primero por el calentador (intercambiador de calor) y luego por el evaporador (intercambiador de calor),

y está prevista en la carcasa de conducción de aire una salida de aire húmedo abierta al menos durante el proceso de secado, a través de la cual se puede evacuar hacia el ambiente el aire que circula por fuera del evaporador (intercambiador de calor) y lo seca y que con ello se ha vuelto húmedo.

Estas características resuelven el problema planteado, puesto que el secado del evaporador puede efectuarse sin una calefacción eléctrica adicional únicamente mediante la utilización del calentador necesario en cualquier caso, el cual puede ser recorrido en su interior por el líquido refrigerante caliente del motor de accionamiento. Para secar el aire del evaporador no es necesario tampoco prever un funcionamiento de recalentamiento costoso en energía. Para la evacuación del aire húmedo se ha previsto en la carcasa de conducción de aire una salida separada que puede ser cerrada. Una abertura de salida de condensado continuamente abierta, de pequeña sección transversal, se encuentra en un sitio dispuesto en posición baja en la carcasa de conducción de aire.

El elemento de guía de aire dispuesto detrás de los dos intercambiadores de calor posee una posición tal que al menos una parte del aire calentado es desviada en dirección al evaporador.

Durante el proceso de secado se puede abrir la salida de aire que conduce a la luna delantera para derivar una parte del aire seco a fin de evitar un empañamiento de la luna. Las demás salidas están preferiblemente cerradas durante el proceso de secado para poder concluirlo en un período de tiempo adecuadamente corto.

Es ventajoso que se aproveche para el secado de la superficie del evaporador el calor residual existente después de la desconexión del motor de accionamiento, por lo que el proceso de secado se inicia, realiza y concluye de preferencia automáticamente después de parar el motor de accionamiento. Un procedimiento de secado correspondiente es objeto de la reivindicación 9.

Si el proceso de secado se realiza con el motor de accionamiento en marcha, es ventajoso que con el comienzo del proceso de secado o un poco antes se conmute el evaporador a funcionamiento de condensador/refrigerador de gas (modo de funcionamiento como bomba de calor). Se acelera así el proceso de secado. Este procedimiento es objeto de la reivindicación 8. Los procedimientos según las reivindicaciones 8 y 9 y el perfeccionamiento de la reivindicación 9 según la reivindicación 10 no sólo se pueden materializar en una instalación de climatización con las características de la reivindicación 1, sino también, por ejemplo, en instalaciones de climatización en las que - visto en la dirección de circulación del aire del soplante - están dispuestos uno tras otro primero el calentador y luego el evaporador, es decir, en las que los planos de los dos núcleos de los intercambiadores de calor son paralelos uno a otro.

Otras características se desprenden de las demás reivindicaciones y de la descripción siguiente de ejemplos de realización, para lo cual se hace referencia a los dibujos adjuntos.

Las figuras muestran lo siguiente:

La figura 1, el proceso de secado en un primer ejemplo de realización;

La figura 2, el funcionamiento como bomba de calor y la climatización;

La figura 3, el funcionamiento con aire fresco;

La figura 4, el funcionamiento de calentamiento, a plena carga;

La figura 5, el funcionamiento de calentamiento, con sólo el calentador;

La figura 6, el proceso de secado en un segundo ejemplo de realización;

La figura 7, una vista de la carcasa de conducción de aire;

La figura 8, una sección según A-A de la figura 3;

La figura 9, un diagrama de una instalación de climatización con funcionamiento como bomba de calor y de climatización; y

La figura 10, un diagrama de un circuito de refrigeración, incluida la función de "secado".

Las representaciones mostradas son del tipo de representaciones de principio. En particular, no admiten conclusiones en el sentido de cómo está realmente configurada en particular la carcasa de conducción de aire 3 en la realización práctica. Constituye una excepción la disposición de la salida de aire húmedo 30, que se encuentra en la carcasa de conducción de aire 3 y está dispuesta de preferencia perpendicularmente al núcleo 5 del intercambiador de calor del evaporador 2 en dicha carcasa de conducción de aire 3 para que el aire húmedo pueda ser derivado hacia el ambiente por el camino más corto posible y sin ser sensiblemente desviado. Asimismo, la carcasa de conducción de aire 3 posee de manera conocida una entrada de aire fresco 7 y una entrada 8 para aire de circulación que viene de un habitáculo de pasajeros no mostrado del vehículo automóvil y que puede ser mezclado con el aire nuevo. Está prevista para ello una compuerta regulable 23. Además, existe la salida de aire 9, a la que está asociada la compuerta regulable 20, conduciendo esta salida 9 al espacio delantero y a los lados del habitáculo de pasajeros. La salida de aire 10 con la compuerta regulable 21 sirve para la alimentación de aire a la luna delantera del vehículo automóvil. Por último, existe aún la salida de aire 11 con su compuerta 22 para el espacio de los pies del vehículo automóvil. Las compuertas 21, 22, 23, 24 pueden ocupar cualquier posición intermedia entre la posición abierta a y la posición de cierre b. Además, se desprende de todas las representaciones que, visto en la dirección de circulación del aire, que se ha indicado en la figura 1 por medio de la flecha 60 y, por ejemplo, en la figura 3 por medio de las flechas 62, están dispuestos delante y detrás de los intercambiadores de calor 1 y 2 sendos elementos de guía de aire 40 y 50, respectivamente. Los elementos de guía de aire 40 y 50 están asociados a ambos intercambiadores de calor 1, 2, es decir que por su accionamiento se puede influir tanto sobre la circulación por el intercambiador de calor 1 como sobre la circulación por el intercambiador de calor 2. Los elementos de guía de aire 40, 50 se encuentran con sus ejes de regulación 41, 51 (figura 3) aproximadamente en un plano situado entre ambos intercambiadores de calor 1, 2. Además, ambos intercambiadores de calor 1, 2 están dispuestos de modo que los núcleos 4, 5 de los mismos están situados aproximadamente en un plano 6, es decir que están yuxtapuestos - pero, naturalmente, podrían estar también superpuestos. El intercambiador de calor 1 es un calentador 1 que es recorrido de una manera regulable en el lado interior por el líquido refrigerante caliente del motor de accionamiento no mostrado. En las fases de funcionamiento del vehículo automóvil en las que no está presente ningún calor sobrante, se puede prescindir de la circulación por el calentador 1. El intercambiador de calor 2 es el evaporador 2 de la instalación de climatización, que puede conmutarse al modo de bomba de calor, por medio de una técnica de regulación conocida, en el circuito de climatización, que, por lo demás, no se muestra aquí tampoco. En el lado primario del evaporador/bomba de calor 2 circula de manera regulable un agente frigorífico. En el lado exterior del calentador 1 y del evaporador/bomba de calor 2 circula de manera regulable aire que es impulsado por el soplante 70.

Deberá poder apreciarse que la disposición se puede utilizar en todos los modos de funcionamiento y posee excelentes propiedades. Los símbolos de referencia se han registrado principalmente en las figuras 1 y 2. En las demás figuras se han registrado predominantemente tan sólo aquellos símbolos de referencia que son de interés para la descripción de la respectiva figura. Cuando en la descripción de las demás figuras se citen símbolos de referencia no registrados allí, éstos pueden tomarse de las figuras 1 y 2.

Existen situaciones de funcionamiento que conducen a que se deposite humedad en la superficie del evaporador 2 - incluso puede presentarse una formación de hielo. Se tiene que eliminar esta humedad y en cualquier caso no puede admitirse que la humedad que se deposita llegue al habitáculo de pasajeros del vehículo automóvil, ya que esto conduce allí a que se empañen las lunas. Según la figura 1, está previsto un modo de funcionamiento de "secado del evaporador 2" para evitar los problemas anteriormente descritos. En este modo de funcionamiento, aire caliente en funcionamiento de verano puede llegar a la carcasa de conducción de aire 3 a través de la entrada de aire fresco 7 y por medio de un soplante 70. El aire fresco puede ser mezclado con aire de circulación que proviene del habitáculo del vehículo, no mostrado tampoco, y que puede entrar por la entrada 8 de aire de circulación. La relación de mezcla puede ser regulada por medio de la compuerta 23. El elemento de guía de aire 40 dispuesto delante del calentador 1 y del evaporador 2 se encuentra en la posición de cierre b, en la que está bloqueada la circulación por el evaporador 2. La posición de apertura de los elementos de guía de aire 40, 50 se ha identificado en cada caso con a. El otro elemento de guía de aire 50 dispuesto detrás del calentador 1 y del evaporador 2 se encuentra en la posición de apertura a. El aire del soplante circula de manera reconocible, durante el secado, primero a través del calentador 1 y luego a través del evaporador 2. Esta posición de apertura a del elemento de guía de aire 50 es al mismo tiempo una posición tal que el elemento de guía de aire 50 desvía el aire que llega por el calentador 1, o una parte importante del mismo, y lo conduce al evaporador 2. Sin embargo, el elemento de guía de aire 50 no tiene que presentar forzosamente un contorno curvado para que sea más eficaz como elemento de guía (no mostrado). En este modo de funcionamiento el calentador 1 posee una potencia de calentamiento elevada, de modo que se calienta sensiblemente el aire que circula a su través, con lo que se reduce la humedad relativa del aire. Este aire caliente con menor humedad relativa es adecuado de manera óptima para secar la superficie exterior del núcleo 5 del intercambiador de calor del evaporador 2. En este proceso de secado el aire caliente absorbe humedad, aumentando también al aumentar la temperatura el poder de absorción de humedad del aire. El aire 60 cargado de humedad es entregado al ambiente a través de la salida de aire húmedo 30. Por supuesto, la compuerta 24 está entonces en la posición abierta a. Las compuertas 20, 22 en las salidas 9 y 11 deberán encontrarse en sus posiciones de cierre b durante este modo de funcionamiento, ya que, en caso contrario, si bien es posible la evacuación del aire húmedo 60 hacia el ambiente, esto no podría lograrse en el volumen necesario con la calidad deseada o en el breve espacio de tiempo deseado. Sin embargo, en el modo de funcionamiento "secado" se puede abrir, según sea necesario, la compuerta 21 en la salida 10 que conduce al parabrisas para hacer que el parabrisas se mantenga libre de empañamiento o se libere de éste por medio del aire calentado por el calentador 1. Es posible un secado especialmente rápido de la superficie exterior del evaporador cuando el calentador 1 es recorrido por el líquido refrigerante caliente y cuando, además, aproximadamente en su comienzo o ya poco antes se conmuta el evaporador 2 al funcionamiento como condensador/refrigerador de gas, es decir, al funcionamiento como bomba de calor de la instalación de climatización. En el funcionamiento como bomba de calor el condensador/refrigerador de gas 2 de la instalación de climatización entrega calor al aire ambiente que circula por el exterior del mismo. La función del evaporador 2 en el circuito de climatización es asumida durante el funcionamiento como bomba de calor por otro condensador/refrigerador de gas que no se muestra aquí. Después de concluido el secado, se puede ajustar el respectivo modo de funcionamiento siguiente deseado. Se sobrentiende que se pueden prever sensores de humedad, sensores de temperatura y otros medios de automatización que reconozcan también, por ejemplo, la necesidad del secado e inicien, realicen y concluyan automáticamente el proceso descrito.

En caso de que se desee, la disposición puede actuar también en los modos de funcionamiento "bomba de calor" (heat pump) y la llamada "climatización pura" AC, siendo calentada o enfriada la corriente de aire únicamente por el evaporador 2. Estos modos de funcionamiento se han representado en la figura 2. El calentador 1 no es activo en estos modos de funcionamiento, es decir que no tiene que ser recorrido por líquido refrigerante caliente. El elemento de guía de aire 40 está en la posición abierta a y el elemento de guía de aire 50 se encuentra en la posición de cierre b. La corriente de aire 61 que entra en la carcasa de conducción de aire 3 circula por el intercambiador de calor 2, que es el condensador/refrigerador de gas de la instalación de climatización en el modo de funcionamiento como bomba de calor. La corriente de aire 61 es entonces precalentada y puede ser conducida al habitáculo del vehículo. En éste y en los modos de funcionamiento que se describen a continuación, la compuerta 24 en la salida 30 está en la posición de cierre b.

El modo de funcionamiento representado en la figura 3 puede designarse como el modo de funcionamiento normal porque está presente en grado predominante. Ambos elementos de guía de aire 40 y 50 están abiertos. Las corrientes de aire 62 circulan al mismo tiempo por el evaporador 2 y el calentador 1. Ambas corrientes de aire 62 se mezclan detrás del evaporador 2 y del calentador 1 en un espacio de mezcla 33. Se puede apreciar en la representación que se puede influir sobre la relación de mezcla por medio de la posición ajustada de los elementos de guía de aire 40, 50. El aire climatizado 62 puede distribuirse, según se desee, sobre las salidas correspondientes 9, 10 y 11 para crear un habitáculo agradable del vehículo y conseguir lunas secas, es decir, no empañadas. Si en este modo de funcionamiento se calienta el calentador 1 por medio del líquido refrigerante caliente, se ajusta también en el espacio de mezcla 33 un funcionamiento de recalentamiento parcial.

La figura 4 no se diferencia netamente de la figura 3 en cuanto a la posición de los elementos de guía de aire 40, 50. Se pretende mostrar con ella que, por ejemplo durante el funcionamiento de invierno del vehículo automóvil, se puede proporcionar una cantidad de calor suficiente para cada situación mediante una conmutación a funcionamiento como bomba de calor en el intercambiador de calor 2, junto con al mismo tiempo una potencia de calentamiento máxima del calentador 1. En general, la potencia de calentamiento del calentador 1 será suficientemente grande, de modo que el intercambiador de calor 2 (bomba de calor) tiene que ser hecho funcionar únicamente en funcionamiento de carga parcial con ahorro de energía. Se sobrentiende que en el funcionamiento como bomba de calor tiene que estar en funcionamiento el compresor que consume energía.

En la figura 5 la posición de los elementos de guía de aire 40, 50 corresponde a la de la figura 1 (secado). Sin embargo, la figura 5 representa un modo de funcionamiento en el que se pone a disposición exclusivamente aire calentado por medio del calentador 1. A diferencia de la figura 1, la compuerta 24 en la salida de aire húmedo 30 está cerrada también aquí y las compuertas 20 y 22 están abiertas, según sea necesario.

Es especialmente ventajoso un procedimiento de secado que se desarrolla aprovechando el calor residual del agua refrigerante del motor de accionamiento parado. Con ayuda de los medios de automatización ya mencionados y conocidos se inicia, realiza y concluye el proceso de secado después de parar el motor de accionamiento. El aire del ventilador es generado en este caso a costa de la batería del vehículo automóvil. La bomba de refrigerante eléctrica, no mostrada, es hecha funcionar también por medio de la batería para que se conserve la circulación del líquido refrigerante a fin de aprovechar el calor residual en la forma más amplia posible. Este proceso de secado se desarrolla sin funcionamiento como bomba de calor, ya que la instalación de climatización no necesita estar en funcionamiento mientras está parado el motor (en automóviles de turismo). Por otra parte, más bien no se presenta la necesidad de terminar el procedimiento de secado en un tiempo lo más breve posible, puesto que en general el conductor abandonará el vehículo durante cierto tiempo después de parar el motor.

La figura 6 muestra el proceso de secado en otro ejemplo de realización, en el que el calentador 1 y el intercambiador de calor/evaporador 2 no están situados en un plano 6 con sus núcleos de intercambiador de calor 4 y 5, respectivamente, sino que encierran entre ellos un ángulo agudo \alpha dirigido en la figura hacia abajo. De este modo, la carcasa de conducción de aire 3 puede construirse con otra configuración necesaria para casos de utilización determinados y adaptarse al espacio puesto a su disposición en el vehículo automóvil. Con este ejemplo de realización se pueden realizar también todos los demás modos de funcionamiento anteriormente descritos por medio de un ajuste correspondiente de los elementos de guía de aire 40, 50 y por medio del ajuste de la respectiva clase de funcionamiento (conexión/desconexión) del calentador 1 y del evaporador 2 (conexión/desconexión de la bomba de calor). Durante el proceso de secado el elemento de guía de aire 40 dispuesto delante del intercambiador de calor/evaporador 2 cierra su núcleo de intercambiador de calor 5. El elemento de guía de aire 50 dispuesto detrás del calentador 1 y del intercambiador de calor/evaporador 2 tiene una posición en la que al menos una parte del aire calentado y secado que circula por el calentador 1 es desviada hacia el núcleo 5 del intercambiador de calor/evaporador 2 para secarlo. El aire que se ha vuelto así húmedo y que abandona el evaporador 2 es derivado hacia el ambiente a través de la salida de aire húmedo abierta 30. En otra modificación no mostrada el calentador 1 y el evaporador 2 están dispuestos de modo que el ángulo agudo \alpha mira hacia arriba, con lo que es posible otra configuración de la carcasa de conducción de aire 3. La configuración de los elementos de guía de aire 40, 50 ha sido adaptada allí de manera correspondiente. Asimismo, puede apreciarse que el ángulo \alpha no tiene que ser ineludiblemente un ángulo agudo, puesto que en otro ejemplo de realización no mostrado el calentador 1 y el evaporador 2 están dispuestos en ángulo recto uno con otro.

Como ya se ha descrito en el ejemplo de la figura 1, a través de la salida parcialmente abierta 10, que conduce al parabrisas, se puede derivar algo de aire calentado para preservar el parabrisas contra el empañamiento.

En la vista de la figura 7, que es una vista de la carcasa de conducción de aire 3 según la flecha B (figura 1), y por la sección de la figura 8 puede apreciarse que está prevista por debajo del evaporador 2 una salida de condensado continuamente abierta 31 a través de la cual el condensado que escurre puede salir de la carcasa de conducción de aire 3. La salida de aire húmedo 30 está dispuesta también relativamente lejos por abajo, pero por encima de la salida de condensado 31 en la carcasa de conducción de aire 3. De manera ventajosa, la salida de aire húmedo 30 está dispuesta en la carcasa de conducción de aire 3 de modo que el aire humedecido que circula por el evaporador 2 puede salir de la carcasa de conducción de aire 3 por un corto camino directo.

En la figura 9 las flechas negras muestran la circulación del agente frigorífico durante el funcionamiento de climatización y las flechas grises muestran la circulación del agente frigorífico durante el funcionamiento como bomba de calor. La instalación de climatización presenta un circuito de alta presión y un circuito de baja presión. A continuación del compresor comienza el circuito de alta presión del agente frigorífico, puesto que el compresor comprime el agente frigorífico hasta el alto nivel necesario. La primera válvula de 3/2 vías está abierta hacia el refrigerador de gas durante el funcionamiento de climatización, de modo que el agente frigorífico puede entrar en el refrigerador de gas y ser refrigerado allí. El refrigerador de gas está dispuesto usualmente (no mostrado) delante del radiador del líquido refrigerante del vehículo automóvil y es bañado en su exterior por medio de aire refrigerante. El agente frigorífico así enfriado atraviesa un intercambiador de calor intermedio 90, en donde entra en intercambio de calor con agente frigorífico que llega del compresor 2, para ser enfriado aún adicionalmente. Después del intercambiador de calor intermedio 90 el agente frigorífico llega a la válvula de expansión dispuesta delante del aparato de climatización en la tubería de entrada, en donde se relaja la presión del agente frigorífico, con lo que se ajusta un neto descenso de temperatura. Seguidamente, comienza el circuito de baja presión. En el evaporador 2 situado en el aparato de climatización se transmite el frío a la corriente de aire que circula por él, la cual es insuflada por medio del soplante 70 a través del evaporador 2 para estar disponible como aire climatizado para el habitáculo del vehículo automóvil. Después de circular por el intercambiador de calor intermedio 90 ya mencionado el agente frigorífico llega a través de la segunda válvula de 3/2 vías a un acumulador y nuevamente al compresor, con lo que se cierra el circuito. Para el funcionamiento como bomba de calor se conmuta la primera válvula de 3/2 vías, de modo que se cierra la tubería que conduce al refrigerador de gas y se abre la tubería que conduce al aparato de climatización (en la figura hacia abajo). El evaporador 2 del aparato de climatización funciona ahora como refrigerador de gas, es decir que cede calor a la corriente de aire que circula por él y que es impulsada, como se ha descrito, por medio del soplante 70. El agente frigorífico así enfriado circula según las flechas grises a través de la válvula de expansión para ser expandido. El refrigerador de gas situado delante del radiador del líquido refrigerante trabaja ahora como evaporador y enfría la corriente de aire que circula por él. Después de su circulación, el agente frigorífico entra en una tubería de derivación para volver al acumulador a través de la segunda válvula de 3/2 vías también conmutada. Para secar el evaporador 2 que se ha vuelto húmedo en el aparato de climatización durante el funcionamiento de la instalación de climatización y del motor de accionamiento, se conmuta el evaporador 2 en el aparato de climatización a funcionamiento como refrigerador de gas, tal como se ha descrito anteriormente. Acto seguido, como se ha mostrado en la figura 1 y descrito con relación a ella, se ajustan los elementos de guía de aire 40, 50 de modo que la corriente de aire 60 impulsada por el soplante 70 circule primero por el calentador 1 y luego por el intercambiador de calor/evaporador 2 para secar dicho evaporador 2. La corriente de aire húmeda se descarga hacia el ambiente a través de la salida de aire húmedo 30 abierta. En este modo de funcionamiento el calentador 1 puede ser recorrido por el líquido refrigerante caliente o bien no puede ser recorrido por este líquido. Esto depende, entre otras cosas, de si está disponible suficiente calor, cómo es el estado (temperatura, humedad) del aire del soplante y cuánto tiempo debe durar el proceso de secado. Carece de importancia la secuencia descrita de los pasos del procedimiento. Lo importante es que se ejecuten todo los pasos del procedimiento. Por supuesto, los elementos de guía de aire 40, 50 podrían ser llevados también primero a la posición correspondiente para realizar después la conmutación del evaporador 2 a funcionamiento como refrigerador de gas. Asimismo, estos pasos de trabajo podrían desarrollarse también simultáneamente.

El otro procedimiento de secado se desarrolla después de haber parado el motor de accionamiento y se describirá en lo que sigue. El soplante 70 y la bomba de refrigerante 80 (figura 10) son conectados a costa de la batería al desconectar el motor de accionamiento o bien son conmutados de forma automática de la dinamo a la batería para seguir estando en funcionamiento. En consecuencia, el calentador 1 es recorrido por el líquido refrigerante aún caliente. Se calienta sensiblemente el aire 60 del soplante y se reduce su humedad relativa. La corriente de aire precalentada y presecada es enviada a través del núcleo húmedo 5 del intercambiador de calor del evaporador 2 y lo seca. El aire húmedo es derivado seguidamente hacia el ambiente a través de la abertura de aire húmedo 30 abierta. Al concluir el secado se desconectan la bomba de refrigerante 80 y el soplante 70. En caso de que esté almacenado suficiente calor residual del motor de accionamiento, la bomba de refrigerante 80 podría desconectarse ya antes de la desconexión del soplante 70 para preservar el consumo de energía de la batería. También puede cerrarse la compuerta 24 de la salida de aire húmedo 30, ya que, en cualquier caso, ésta deberá estar cerrada en todos los demás modos de funcionamiento.

Claims (10)

1. Disposición en una instalación de climatización para vehículos automóviles, que comprende un calentador (1) y un evaporador (2) que están dispuestos en una carcasa de conducción de aire (3) con sus núcleos de intercambiador de calor (4, 5) situados aproximadamente en un plano común (6) o que están dispuestos de modo que los planos de los dos núcleos de intercambiador de calor (4, 5) encierren un ángulo entre ellos; la carcasa de conducción de aire (3) presenta al menos una entrada (7) de aire de soplante y varias salidas de aire (8, 9, 10, 11), a las que están asociados unos mecanismos de cierre (20, 21, 22, 23), pudiendo ajustarse los mecanismos de cierre de conformidad con las clases de funcionamiento deseadas de la instalación de climatización, caracterizada porque dentro de la carcasa de conducción de aire (3) están dispuestos delante y detrás de los dos intercambiadores de calor (1, 2) al menos sendos elementos de guía de aire regulables (40, 50) por medio de los cuales se puede influir sobre la circulación por los intercambiadores de calor (1, 2) en el lado del aire, porque está prevista una clase de funcionamiento de secado del núcleo de intercambiador de calor (5) del evaporador/intercambiador de calor (2), en la que el elemento de guía de aire dispuesto delante de ambos intercambiadores de calor (1, 2) bloquea sustancialmente la circulación por el núcleo de intercambiador de calor (5) del evaporador/intercambiador de calor (2) y el elemento de guía de aire (50) dispuesto detrás de los dos intercambiadores de calor (1, 2) está abierto, de modo que la corriente de aire (60) del soplante recorre primero el núcleo de intercambiador de calor (4) del calentador/intercambiador de calor (1) y luego el núcleo de intercambiador de calor (5) del evaporador/intercambiador de calor (2), y porque está prevista en la carcasa de conducción de aire (3) una salida (30) que está abierta al menos durante el proceso de secado y a través de la cual se pude evacuar hacia el ambiente aire que se ha vuelto húmedo y que circula por el núcleo de intercambiador de calor (5) del evaporador/intercambiador de calor (2).

2. Disposición según la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento de guía de aire (50) dispuesto detrás de los intercambiadores de calor (1, 2) conduce en la clase de funcionamiento "secado" al menos una parte de la corriente de aire en dirección al evaporador/intercambiador de calor (2).

3. Disposición según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque el mecanismo de regulación (21) asociado a la salida de aire (10) que conduce a la luna delantera está abierto preferiblemente en pequeña medida durante el secado y los mecanismos de regulación (20, 22) dispuestos en las otras salidas de aire (9, 11) están en la posición de cierre (b).

4. Disposición según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque ambos elementos de guía de aire (40, 50) están dispuestos con sus ejes de regulación (41, 51) de preferencia aproximadamente en un plano que discurre entre los dos intercambiadores de calor (1, 2).

5. Disposición según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la salida (30) de la carcasa de conducción de aire (3) está dispuesta en las proximidades del evaporador/intercambiador de calor (2) y, en la dirección del aire que circula por éste y que seca su núcleo de intercambio de calor (5), está dispuesta detrás de dicho evaporador/intercambiador de calor (2) para conducir el aire húmedo al ambiente por una vía corta.

6. Disposición según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el evaporador/in-
tercambiador de calor (2) puede hacerse funcionar como condensador/refrigerador de gas (2), de modo que se puede ejecutar un modo de funcionamiento "bomba de calor", estando abierto en los modos de funcionamiento "bomba de calor" y "climatización pura" el elemento de guía de aire (40) dispuesto delante de los intercambiadores de calor (1, 2) y estando cerrado en dichos modos de funcionamiento el elemento de guía de aire (50) dispuesto detrás de los intercambiadores de calor (1, 2).

7. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque en los modos de funcionamiento "calefacción", "aire mixto" y "aire fresco" ambos elementos de guía de aire (40, 50) están en posición abierta, pudiendo ajustarse por medio de la posición de los elementos de guía de aire (40, 50) la relación de mezclado del aire en el espacio de mezclado de aire (33) dispuesto detrás de los intercambiadores de calor (1, 2).

8. Procedimiento para secar la superficie del evaporador en una disposición en una instalación de climatización para vehículos automóviles y con un circuito de líquido refrigerante, en el que se conduce el aire de un soplante a través del evaporador (2) para que sea derivado seguidamente hacia el ambiente a través de una salida (30) de la carcasa de conducción de aire (3), caracterizado porque se conmuta el evaporador (2) a funcionamiento como condensador/re-
frigerador de aire y porque se envía el aire del soplante primero a través del calentador (1) calentado o no calentado por el líquido refrigerante y luego a través del condensador/refrigerador de gas (2).

9. Procedimiento para secar la superficie del evaporador en una disposición en una instalación de climatización para vehículos automóviles y con un circuito de líquido refrigerante, en el que se conduce el aire de un soplante a través del evaporador (2) para que sea derivado seguidamente hacia el ambiente a través de una salida (30) de la carcasa de conducción de aire (3), caracterizado porque se realiza el proceso de secado después de la desconexión del motor de accionamiento, porque, para aprovechar el calor residual del motor de accionamiento, se mantienen o se ponen en funcionamiento la bomba eléctrica de líquido refrigerante (80) y el soplante (70) después de la desconexión del motor de accionamiento, porque se envía el aire del soplante primero a través del calentador (1) calentado por el líquido refrigerante y luego a través del evaporador (2), y porque se desconectan la bomba de líquido refrigerante (80) y el soplante (70).

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque se desconecta la bomba de líquido refrigerante (80) preferiblemente poco antes o conjuntamente con la conclusión del proceso de secado o la desconexión del soplante (70).