ES2287709T3 - Dispositivo de calefaccion-ventilacion y/o climatizacion de estructura compacta para el habitaculo automovil. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de calefacción-ventilación y/o climatización del habitáculo de un vehículo automóvil, que comprende medios para producir un flujo de aire impulsado a una temperatura ajustada, así como salidas de desescarchado, de ventilación y de calefacción pies alimentados por este flujo de aire ajustado y adecuado para estar acoplado a toberas que desembocan en el habitáculo, y compuesto por módulos agrupados sensiblemente en un mismo nivel horizontal y que comprende: - por lo menos un módulo de ventilación (14) dispuesto para producir un flujo de aire impulsado; y caracterizado por - al menos un módulo térmico (12) dispuesto para estar implantado en una parte central del habitáculo y que comporta una entrada de aire (28) para aire impulsado, intercambiadores térmicos (32, 34, 36) adecuados para ser atravesados por el flujo de aire y por lo menos una salida de aire lateral (46d, 46g); y - por lo menos un módulo de distribución (16) con una entrada (50) acoplada a una salida de aire lateral (46d, 46g) del módulo térmico y que comporta medios de distribución para distribuir el flujo de aire entre salidas de aire (54, 56, 58) que desembocan en partes escogidas del habitáculo.
Description
Dispositivo de
calefacción-ventilación y/o climatización de
estructura compacta para el habitáculo de un vehículo automóvil.
La invención se refiere a los dispositivos de
calefacción-ventilación y/o climatización del
habitáculo de los vehículos automóviles.
FR2735426 describe un conjunto modular que
comprende un elemento impulsor, un elemento de calefacción y un
elemento de conducción interpuesto entre el elemento impulsor y el
elemento de calefacción según el preámbulo de la primera
reivindicación.
FR2783465 muestra un dispositivo de calefacción,
ventilación y/o climatización cuyos distintos elementos
constitutivos están dispuestos en un cárter según una disposición
sensiblemente horizontal.
Los dispositivos de este tipo comprenden medios
para producir un flujo de aire impulsado a temperatura ajustada,
así como salidas de desescarchado, de ventilación y de calefacción
de pies que están alimentados por este flujo de aire a temperatura
ajustada y que son adecuados para estar acoplados a toberas que
desembocan en el habitáculo.
Estos dispositivos conocidos comprenden
esencialmente una unidad de ventilación, también llamada impulsor,
alimentada a partir de aire procedente del exterior del habitáculo
y/o aire reciclado procedente del interior del habitáculo para
proporcionar un flujo de aire impulsado. Este flujo de aire
impulsado es tratado a continuación por uno o varios
intercambiadores de calor para producir un flujo de aire a
temperatura ajustada. Estos intercambiadores comprenden
habitualmente un evaporador acoplado a un circuito de climatización
y un radiador de calefacción atravesado por un fluido caloportador,
habitualmente el líquido que sirve para refrigerar el motor del
vehículo. También se conoce el hecho de prever, en su caso, un
radiador eléctrico adicional. El flujo de aire así tratado se envía
a continuación, gracias a medios de distribución, hacia distintas
salidas, a saber salidas de desescarchado/desempañado que
desembocan en la base del parabrisas, salidas de ventilación que
desembocan esencialmente a nivel del tablero de instrumentos del
vehículo y salidas de calefacción de pies que desembocan en la parte
inferior del habitáculo.
La mayoría de los dispositivos conocidos
comprenden un bloque térmico que contiene los intercambiadores de
calor, una cámara de mezcla para asegurar la mezcla de un flujo de
aire fresco y de un flujo de aire caliente en proporción ajustable
para obtener un flujo de aire a temperatura ajustada, y medios de
distribución para repartir este flujo de aire entre las diferentes
salidas que desembocan en el habitáculo.
Estos dispositivos conocidos están generalmente
dispuestos en posición central en el habitáculo ocupando por lo
menos parcialmente la consola que se sitúa entre el suelo y el
tablero de instrumentos. La unidad de ventilación puede estar
situada ya sea en una posición central, ya sea en una posición
lateral. Estos dispositivos conocidos están adaptados a las
concepciones actuales de vehículos ya que estos últimos comportan
una consola, como ya se ha indicado, que permite alojar en gran
parte los componentes del dispositivo.
Ahora bien, las concepciones de los vehículos
evolucionan y la tendencia se orienta actualmente hacia vehículos
que no comportan consola. En estas condiciones, no se trata de
concebir dispositivos que estén implantados esencialmente en una
posición central del habitáculo y que presenten un volumen
considerable en altura.
La invención tiene especialmente por objeto
solventar los inconvenientes citados.
Por consiguiente, un objeto de la invención es
proponer un dispositivo de calefacción-ventilación
y/o climatización del habitáculo de un vehículo automóvil que es
susceptible de integrarse en vehículos de concepción actual,
básicamente desprovistos de consola.
También es un objeto de la invención proponer un
dispositivo de este tipo que ocupe un espacio reducido, y que tenga
unos rendimientos satisfactorios.
La invención propone a este efecto un
dispositivo del tipo definido en la introducción, compuesto por
módulos agrupados sensiblemente en un mismo nivel horizontal y que
comprende:
- por lo menos un módulo de ventilación
dispuesto para producir un flujo de aire impulsado;
- un módulo térmico dispuesto para estar
implantado en una parte central del habitáculo y que comporta una
entrada de aire impulsado, intercambiadores térmicos adecuados para
ser atravesados por el flujo de aire y por lo menos una salida de
aire lateral; y
- por lo menos un módulo de distribución con una
entrada acoplada a una salida de aire lateral del módulo térmico y
que comporta medios de distribución para distribuir el flujo de aire
entre salidas de aire que desembocan en partes escogidas del
habitáculo.
Así, el dispositivo de la invención es
susceptible de adaptarse en un volumen reducido que se extiende
básicamente en un nivel horizontal.
El dispositivo se compone a este efecto, de
varios módulos agrupados sensiblemente en un mismo nivel horizontal,
y por lo tanto es capaz de adaptarse a vehículos desprovistos de
consola central.
El módulo térmico que incluye especialmente los
intercambiadores térmicos está implantado en una parte central del
habitáculo, pero por encima del emplazamiento ocupado
tradicionalmente por la consola. Está alimentado por al menos un
módulo de ventilación situado al mismo nivel. Alimenta a su vez un
módulo de distribución situado sensiblemente al mismo nivel
horizontal, y dispuesto al lado del módulo térmico. Este o estos
módulos de distribución comportan medios de distribución para
distribuir el flujo de aire entre distintas salidas.
En una forma de realización preferida, el módulo
térmico comporta dos salidas de aire laterales que desembocan
respectivamente en el lado derecho y en el lado izquierdo, y el
dispositivo comprende dos módulos de distribución dispuestos para
estar implantados respectivamente en el lado derecho y en el lado
izquierdo del módulo térmico, teniendo cada uno una entrada
acoplada a una salida de aire lateral del módulo térmico.
Esta concepción en varios módulos, agrupados en
un mismo nivel horizontal, procura un dispositivo que se implanta
esencialmente en dirección transversal (eje Y) del vehículo. El
módulo de ventilación está dispuesto al lado del módulo térmico, ya
sea en dirección transversal (eje Y) del vehículo, ya sea en
dirección longitudinal (eje X) del vehículo.
El módulo de ventilación comprende
ventajosamente un bloque de entrada de aire para aire exterior y/o
aire reciclado, una turbina para producir un flujo de aire
impulsado, y una canalización de salida para conducir el flujo de
aire impulsado a la entrada del módulo térmico.
En una forma preferida de realización de la
invención, la entrada del módulo térmico está situada en la parte
inferior, alojando este módulo térmico sucesivamente, y de abajo
hacia arriba, un evaporador de climatización y por lo menos un
radiador de calefacción.
Preferentemente, el módulo térmico aloja un
primer radiador de calefacción atravesado por un fluido caloportador
caliente y dispuesto encima del evaporador, así como un segundo
radiador de calefacción de tipo eléctrico dispuesto encima del
primer radiador de calefacción.
El evaporador y el radiador de calefacción
pueden extenderse cada uno en un plano inclinado entre 0º y 90º con
respecto a la horizontal. Preferentemente, el evaporador se extiende
en un plano inclinado entre 20º y 40º con respecto a la horizontal.
Sin embargo, se puede prever otras orientaciones.
En una primera forma general de realización de
la invención, el dispositivo comprende medios de ajuste para
producir un flujo de aire a temperatura ajustada resultante de una
mezcla en proporción variable de un flujo de aire caliente que haya
atravesado el radiador de calefacción y de un flujo de aire que haya
rodeado el radiador de calefacción. Se procura de este modo un
ajuste llamado "mezcla de aire".
Por consiguiente, es ventajoso que estos medios
de calefacción comprendan cada vez, en el lado derecho y en el lado
izquierdo, un canal lateral de aire caliente que atraviese una parte
del radiador de calefacción y un canal lateral de aire frío en
derivación del canal lateral de aire caliente, así como una
trampilla lateral de mezcla para distribuir en proporción variable
el flujo de aire caliente en el canal lateral de aire caliente y el
flujo de aire frío en el canal lateral de aire frío, formando el
canal lateral de aire caliente y el canal de aire frío en conjunto
una salida lateral del módulo térmico.
Dicho de otra manera, se realiza entonces,
respectivamente en el lado derecho y en el lado izquierdo, una
mezcla de aire para producir un flujo de aire a temperatura ajustada
que es enviado a una salida lateral del módulo térmico.
En esta forma de realización, cada trampilla de
mezcla puede estar implantada ya sea en el módulo térmico, ya sea
en un módulo de distribución situado en el lado derecho o en el lado
izquierdo con respecto al módulo térmico.
En esta primera forma general de realización de
la invención, es ventajoso que los medios de ajuste comprendan
además un canal central para el aire caliente que ha atravesado una
parte del radiador de calefacción y un canal central para el aire
frío en derivación del canal central de aire caliente, así como una
trampilla central de mezcla para distribuir en proporción variable
el flujo de aire que circula por el canal central de aire caliente
y el flujo de aire que circula por el canal central de aire frío,
formando los dos canales centrales, en conjunto una salida central
del módulo térmico dispuesta para alimentar por lo menos otro módulo
de distribución para distribuir un flujo de aire a temperatura
ajustada hacia atrás del habitáculo.
En este caso, el módulo central de mezcla puede
estar implantado ya sea en el módulo térmico, ya sea en el otro
módulo de distribución.
Es ventajoso que los medios de ajuste comprendan
además una trampilla de distribución desplazable entre una primera
posición para enviar el flujo de aire a temperatura ajustada hacia
la (las) salida(s) late-
ral(es) del módulo térmico que alimenta la parte delantera del habitáculo, y una segunda posición para enviar el flujo de aire a temperatura ajustada hacia la salida central del módulo térmico que alimenta la parte trasera del habitáculo.
ral(es) del módulo térmico que alimenta la parte delantera del habitáculo, y una segunda posición para enviar el flujo de aire a temperatura ajustada hacia la salida central del módulo térmico que alimenta la parte trasera del habitáculo.
En una segunda forma general de realización de
la invención, el dispositivo comprende medios de ajuste que actúan
sobre el caudal, y por lo tanto la temperatura, de un fluido
caloportador que atraviesa el radiador de calefacción para producir
un flujo de aire a temperatura ajustada. Se procura entonces un
ajuste llamado "mezcla de agua".
En esta segunda forma de realización de la
invención, el dispositivo comprende ventajosamente dos cámaras
laterales de salida situadas curso abajo del radiador de calefacción
y que desembocan respectivamente en las salidas laterales del
módulo térmico.
Puede comprender además por lo menos una
canalización lateral de aire frío para conducir directamente un
flujo de aire frío procedente del módulo térmico curso arriba del
radiador de calefacción hacia un módulo de distribución implantado
en el lado derecho o en el lado izquierdo.
Es ventajoso prever además una cámara central de
salida situada curso abajo del radiador de calefacción y que
desemboca en una salida central del grupo térmico, y dispuesta para
alimentar por lo menos otro módulo de distribución para distribuir
un flujo de aire a temperatura ajustada hacia atrás del
habitáculo.
Se puede prever además una canalización central
de aire frío para conducir directamente un flujo de aire frío
procedente del grupo térmico, curso arriba del radiador de
calefacción, hacia el otro módulo de distribución o hacia un
compartimiento a refrigerar.
En una forma de realización preferida el (los)
módulo(s) de distribución tiene(n) cada uno una salida
inferior que desemboca hacia abajo del habitáculo, una salida
superior que desemboca hacia la base del parabrisas y una salida
intermedia que desemboca a nivel del tablero de instrumentos.
De manera particularmente ventajosa, los módulos
que constituyen el dispositivo de la invención están integrados en
una viga transversal del vehículo.
En la siguiente descripción, dada únicamente a
título de ejemplos, se hace referencia a los dibujos anexos, en los
cuales:
- la figura 1 es una vista esquemática frontal
de un dispositivo de estructura modular según una primera forma de
realización de la invención;
- la figura 2 muestra el módulo térmico del
dispositivo de la figura 1;
- la figura 3 es una vista en perspectiva
parcialmente seccionada del dispositivo de la figura 1;
- la figura 4 es una vista en sección vertical
del módulo térmico del dispositivo de las figuras 1 y 3;
- la figura 5 es una vista en sección según la
línea V-V de la figura 4;
- la figura 6 muestra esquemáticamente la
circulación del aire en la parte superior del módulo térmico de la
figura 4;
- la figura 7 es una vista en perspectiva que
muestra dos satélites de distribución que forman parte de los
módulos de distribución;
- la figura 8 es una vista en perspectiva de un
dispositivo según otra forma de realización de la invención;
- la figura 9 es una vista en perspectiva de un
módulo de distribución;
- la figura 10 es una vista en perspectiva que
muestra toberas de distribución adecuadas para adaptarse en el
módulo de distribución de la figura 9;
- la figura 11 es una vista esquemática en
sección horizontal de otro dispositivo según la invención, en el
cual el flujo de aire a temperatura ajustada se obtiene por
regulación de la temperatura del fluido caloportador que atraviesa
el radiador de calefacción;
- la figura 12 es una vista en sección según la
línea XII-XII de la figura 11;
- la figura 13 es una vista análoga a la figura
11 en una variante de realización;
- la figura 14 es una vista en sección vertical
de un módulo térmico según otra forma de realización;
- la figura 15 es una vista en sección según la
línea XV-XV de la figura 14;
- la figura 16 es una vista en sección análoga a
la figura 4 en una variante de realización;
- la figura 17 es una visa en sección según la
línea XVII-XVII de la figura 16;
- la figura 18 es una vista en perspectiva de
una viga transversal que integra un dispositivo según la invención,
sin las partes que forman cubierta de los módulos de distribución;
y
- la figura 19 es una vista análoga a la figura
18, con las partes que forman cubierta colocadas.
En primer lugar se hace referencia en conjunto a
las figuras 1 y 3 que representan un dispositivo de
calefacción-ventilación y/o climatización del
habitáculo de un vehículo automóvil. El dispositivo, designado en su
conjunto con la referencia 10, se compone esencialmente de varios
módulos agrupados sensiblemente en un mismo nivel horizontal. Se ha
representado también en la figura 3 los tres ejes habituales de un
vehículo, a saber el eje longitudinal (eje X), el eje transversal
(eje Y) y el eje vertical (eje Z). El dispositivo comprende un
módulo térmico 12 dispuesto para estar implantado en una parte
central del habitáculo, un módulo de ventilación 14 dispuesto al
lado del módulo térmico, y dos módulos de distribución 16 dispuestos
para estar implantados respectivamente en el lado derecho y en el
lado izquierdo del módulo térmico. Como se puede observar en las
figuras 1 y 3, el módulo térmico 12, el módulo de ventilación 14 y
los dos módulos de distribución 16 están implantados sensiblemente
a un mismo nivel horizontal y según la dirección transversal (eje Y)
del vehículo. El agrupamiento en varios módulos según un mismo
nivel horizontal deja sitio en la posición central inferior y
superior, lo que permite adaptar el dispositivo a un vehículo
desprovisto de consola central. Además, de este modo se deja un
amplio espacio en el tablero de instrumentos, especialmente para un
dispositivo de navegación u otros equipamientos.
El módulo de ventilación 14 está dispuesto al
lado del módulo térmico 12, en la dirección transversal (eje Y) del
vehículo. Comprende un bloque de entrada de aire (no representado en
la figura 1) adecuado para estar alimentado con aire exterior y/o
aire reciclado, un filtro (no representado) para filtrar el flujo de
aire y una turbina 22 para producir un flujo de aire impulsado.
Esta turbina 22 está alojada en una cubierta 24, que forma voluta,
prolongándose por una canalización de salida 26 para conducir el
flujo de aire filtrado e impulsado a una entrada 28 del módulo
térmico. Esta entrada 28 está situada en la parte inferior del
módulo térmico aunque el aire es enviado al módulo térmico con una
dirección generalmente vertical y ascendente como se muestra con la
flecha F1 en la figura 1.
El módulo térmico 12 (figuras 1 a 3) comprende
una caja generalmente paralelepípeda, estando la entrada 28 formada
en la cara inferior de la caja. La caja aloja varios
intercambiadores térmicos para tratar el flujo de aire procedente
del módulo de ventilación. La caja aloja sucesivamente, de abajo a
arriba, un evaporador 32, un radiador de calefacción 34 atravesado
por un fluido caloportador (habitualmente el líquido de
refrigeración del motor del vehículo) y un radiador de calefacción
eléctrico 36.
En el ejemplo, el evaporador 32 y los dos
radiadores 34 y 36 se extienden en planos sensiblemente
horizontales. Sin embargo, una implantación de este tipo no tiene
un carácter limitativo. El evaporador puede estar situado en
cualquier posición escogida desde una posición horizontal hacia una
posición vertical. El radiador de calefacción 34, que está situado
curso abajo del evaporador, puede estar situado en cualquier
posición escogida desde una posición paralela a una posición
perpendicular al evaporador. El radiador de calefacción eléctrico
36, que es facultativo, está situado curso abajo del radiador de
calefacción 34 preferentemente paralelamente o ligeramente
inclinado con respecto a este. El radiador 36 comprende
preferentemente resistencias de coeficiente de temperatura positivo
(también llamadas resistencias CTP).
El módulo térmico 12 comprende además medios de
ajuste para producir un flujo de aire a temperatura ajustada por
mezcla en proporción variable de un flujo de aire caliente que ha
atravesado el o los radiadores de calefacción 34 y 36 y de un flujo
de aire frío que ha rodeado el radiador de calefacción. Estos medios
de ajuste comprenden, en el lado derecho y en el lado izquierdo del
módulo térmico 12, un canal lateral de aire caliente 38d,
respectivamente 38g, cada uno de los cuales atraviesa una mitad de
los radiadores de calefacción 34 y 36 y un canal lateral de aire
frío 40d, respectivamente 40g, en derivación del canal lateral de
aire caliente. Como se puede observar más particularmente en la
figura 2, los radiadores 34 y 36 tienen una anchura horizontal menor
que la anchura horizontal del evaporador 32 y menor que la anchura
de la caja 30 como están definidos por dos paredes laterales
42.
Una trampilla de mezcla 44d, respectivamente
44g, está prevista en la caja para distribuir en proporción variable
el flujo de aire caliente en el canal lateral de aire caliente y el
flujo de aire frío en el canal de aire frío. A cada lado del módulo
térmico 12, el canal lateral de aire caliente 38d (o 38g) y el canal
lateral de aire frío 40d (o 40g) forman en conjunto una salida
lateral 46d, respectivamente 46g del módulo térmico. En el ejemplo,
cada una de las trampillas laterales de mezcla 44d y 44g está
implantada en el módulo térmico, incorporando de este modo la
función de mezcla. Se comprenderá que el aire atraviesa en primer
lugar el evaporador y después se separa en dos flujos destinados
respectivamente a la parte derecha y a la parte izquierda. En cada
una de las partes o mitades, la temperatura del flujo de aire está
ajustada por mezcla, en proporción variable, de un flujo de aire
frío y de un flujo de aire caliente. Se puede ajustar de este modo,
de manera independiente, la temperatura del flujo de aire enviado a
los dos módulos de distribución 16.
En el ejemplo, las trampillas de mezcla están
ilustradas esquemáticamente. Comprenden principalmente dos
trampillas de tipo mariposa entre las cuales se extiende una
trampilla de registro 48 que está dispuesta entre el evaporador 32
y el radiador de calefacción 34.
Los dos módulos de distribución 16 están
implantados respectivamente en el lado derecho y en el lado
izquierdo del módulo térmico. Cada uno de ellos tiene una entrada
50 acoplada a una salida de aire lateral 46d o 46g del módulo
térmico. Cada módulo de distribución 16 está realizado en forma de
una caja alargada 52 que cada vez ocupa una parte del tablero de
instrumentos del vehículo. Esta caja alargada 52 delimita una cámara
interior que alimenta varias salidas de aire: una salida 54
dirigida hacia arriba, una salida 56 dirigida hacia abajo y tres
salidas intermedias o salidas frontales 58. La salida superior 54 es
adecuada para alimentar por lo menos una tobera de
desescarchado/desempañado del parabrisas, mientras que la salida
inferior 56 es adecuada para alimentar por lo menos una tobera de
calefacción pies hacia la parte inferior del habitáculo. Por último,
las salidas 58 alimentan los ventiladores practicados esencialmente
en el tablero de instrumentos del vehículo. Cada uno de los módulos
16 incorpora medios de distribución, que se describirán más
adelante, para distribuir el flujo de aire entre las salidas
citadas en función de lo deseado por el o los ocupantes del
vehículo.
La figura 4 es una vista análoga a la figura 3
que ilustra de manera más detallada los componentes del módulo
térmico 12.
Como se puede ver en la figura 6, la función de
mezcla entre el flujo de aire frío F2 y el flujo de aire caliente
F3 se efectúa a cada lado del módulo térmico 12 pero la mezcla
propiamente dicha se efectúa en una cámara de mezcla 60 que está en
cada módulo de distribución 16, y más concretamente a la entrada de
cada uno de ellos. Sin embargo, en una variante de realización (no
representada), la función de mezcla podría estar completamente
desplazada en cada uno de los módulos de distribución. En este caso,
las trampillas de mezcla estarían totalmente situadas en los
módulos de distribución.
En la sección transversal de la figura 5, se
observa el evaporador 32 así como los dos radiadores 34 y 36. La
caja del módulo térmico 12 está limitada por una pared anterior 62
situada en el lado del compartimiento motor del vehículo y por una
pared posterior 64 situada en el lado del habitáculo. Los medios de
ajuste comprenden un canal central de aire caliente 66 limitado por
un tabique 68 para distribuir una parte del flujo de aire hacia la
parte trasera de la caja. Además, un canal central de aire frío 70
está situado en derivación del canal central de aire caliente.
Una trampilla central de mezcla 72 está situada
en la caja para permitir hacer variar, en proporción ajustable, el
flujo de aire frío y el flujo de aire caliente y procurar un flujo
de aire a temperatura ajustada que se envía a un canal como se
muestra con la flecha F4. Esto permite alimentar una salida 74 del
módulo térmico. Dicha salida alimenta a su vez al menos otro módulo
de distribución 76 (representado esquemáticamente) para distribuir
un flujo de aire a temperatura ajustada hacia la parte trasera del
habitáculo. En este caso también, la función de mezcla, para este
otro módulo de distribución, podría estar desplazada a este.
El dispositivo de la figura 5 comprende además
una trampilla de distribución 73 desplazable entre una primera
posición 73a (representada con trazo continuo) para enviar aire a
temperatura ajustada hacia las salidas laterales del módulo térmico
que alimentan la parte delantera del habitáculo y una segunda
posición 73b (representada con trazo discontinuo) para enviar el
flujo de aire a temperatura ajustada hacia la salida central 74 que
alimenta la parte trasera del habitáculo. Esto permite privilegiar
las funciones de calefacción-ventilación o
climatización, de manera selectiva, ya sea hacia adelante ya sea
hacia atrás del habitáculo.
El (los) módulo(s) de distribución
trasera distribuye(n) aire a través de las bocas de
distribución situadas en la parte trasera del vehículo para enviar
aire a través de ventiladores, de bocas de distribución inferiores
y hacia los cristales laterales del vehículo.
Se hace referencia ahora a la figura 7 que
muestra un ejemplo de medios de distribución alojados en el interior
de los módulos de distribución 16. Cada uno de los módulos de
distribución 16 comprende una caja cilíndrica 80d, respectivamente
80g, que comporta una entrada axial 82d, respectivamente 82g, para
el flujo de aire a distribuir. En el interior de cada caja se aloja
una trampilla cilíndrica 83d, respectivamente 83g, cuya posición
angular permite abrir o cerrar selectivamente tres salidas. Estas
salidas comprenden una salida 84d, respectivamente 84g, hacia
ventiladores, una salida 86d, respectivamente 86g, hacia los pies y
una salida 88d, respectivamente 88g, hacia la base del parabrisas
para su desescarchado/desempañado. Los módulos de distribución de la
figura 7 pueden estar integrados a un dispositivo del tipo del
representado en las figuras 1 y 3.
Sin embargo, ventajosamente se pueden integrar
en un dispositivo 90, según otra forma de realización de la
invención, como se muestra en la figura 8. Este dispositivo 90 se
asemeja al dispositivo 10 de las figuras 1 a 3. También comporta un
módulo térmico 12 situado en posición central y dos módulos de
distribución 16 implantados respectivamente en el lado derecho y en
el lado izquierdo y constituidos como se han definido anteriormente
con referencia a la figura 7. Sin embargo, a diferencia del primer
modo de realización descrito, el módulo de ventilación 14 ocupa
aquí una posición central. También está dispuesto al lado del módulo
térmico 12, pero en dirección longitudinal (eje X) del vehículo.
Comporta una doble turbina 92 cuyo eje de rotación es transversal.
El módulo de ventilación 14 puede estar situado ya sea en el
compartimiento motor, ya sea en el habitáculo, ya sea entre
ambos.
Se observa asimismo en la figura 8 el bloque de
entrada de aire 18 que alimenta las turbinas y que está situado
habitualmente en una parrilla (no representada), llamada
"separador de agua" situada delante del pie del parabrisas.
Las salidas laterales del módulo térmico están acopladas a los
módulos de distribución 16 por dos conductos de aire
respectivamente 94d y 94g.
El módulo de distribución 16 de la figura 9 es
similar a los representados en la figura 3. Comprende una caja
alargada 52 alimentada de aire y que comporta una parte cilíndrica
96 que aloja una trampilla cilíndrica (no representada) análoga a
la de las figuras 7 y 8. La trampilla permite controlar la
distribución de aire entre una salida superior 54 que alimenta
toberas de desescarchado/desempañado del parabrisas, una salida
inferior 56 dirigida hacia la parte inferior del habitáculo y tres
salidas frontales 58-1, 58-2 y
58-3. Las salidas frontales están alojadas en el
tablero de instrumentos. La trampilla citada no puede controlar las
salidas 58-1 a 58-3. Esta función
está asegurada por un difusor 98 representado en la figura 10 que
comprende tres entradas 100-1,
100-2 y 100-3 que forman interfaz
respectivamente con las salidas 58-1 a
58-3. Cada uno de estos difusores comprende sus
propios medios de ajuste. El difusor 98 comporta toberas de salida
102-1, 102-2 y
102-3 y está montado en la caja 52 del módulo de
distribución 16.
Se hace referencia ahora a las figuras 11 y 12
que representan esquemáticamente otra forma de realización de la
invención, en la cual el ajuste de la temperatura se obtiene
haciendo variar el caudal del fluido caloportador que atraviesa el
radiador 34. Esto se obtiene ajustando la posición de por lo menos
un grifo de ajuste 104 montado en una canalización 106 que alimenta
el radiador 34 en fluido caloportador (figura 12). El dispositivo
comprende dos cámaras laterales de salida 108 que están situadas
curso abajo de los radiadores 34 y 36 y que alimentan
respectivamente las cajas 52g y 52d de los dos módulos de
distribución. El módulo térmico 12 está dividido en dos zonas de
calefacción 110d y 110g destinadas respectivamente a los módulos de
distribución. En un dispositivo de este tipo, las distintas salidas
de los dos módulos de distribución están alimentadas por aire a la
misma temperatura. Para evitar este inconveniente, se prevé además
una canalización lateral de aire frío 112d, 112g para conducir
directamente un flujo de aire frío procedente del módulo térmico 12,
curso arriba del radiador de calefacción 34, hacia un módulo de
distribución 16 implantado en el lado derecho o en el lado
izquierdo. Esto permite alimentar las salidas de aire intermedias
y/o las salidas de aire superiores para crear una estratificación
de temperatura.
En la variante de realización de la figura 13,
el ajuste de la temperatura se obtiene por mezcla del flujo de aire
frío y del flujo de aire caliente que ha atravesado el radiador 34
obtenido ajustando la posición de por lo menos una trampilla de
ajuste 44d, 44g y 48. Para el resto, los otros elementos del
dispositivo son análogos a los definidos anteriormente con
referencia a las figuras 11 y 12.
En este ejemplo de realización, las dimensiones
de las dos canalizaciones laterales de aire frío 112d y 112g se han
reducido con respecto a la forma de realización de las figuras 11 y
12.
Esto permite liberar espacio para otras dos
canalizaciones de aire frío 116 y 118 que pueden estar destinadas a
otras funciones, por ejemplo a la refrigeración de un compartimiento
para botellas o de la guantera del vehículo.
En la forma de realización de las figuras 11 y
12, se prevé también una cámara central de salida situada curso
abajo del radiador de calefacción y que desemboca en una salida
central del grupo térmico, y dispuesta para alimentar por lo menos
otro módulo de distribución hacia la parte trasera del habitáculo.
También se puede prever una canalización central de aire frío para
conducir directamente un flujo de aire frío procedente del grupo
térmico, curso arriba del radiador de calefacción, hacia este otro
módulo de distribución situado en la parte trasera del
vehículo.
En la forma de realización de las figuras 14 y
15, cada módulo de distribución 16 comprende una caja 52d,
respectivamente 52g, análoga a las de la figura 13. Sin embargo,
cada una de las cajas está dividida en un conducto de aire caliente
122d, respectivamente 122g, y en un conducto de aire frío 124d,
respectivamente 124g. Los dos conductos de aire caliente están
acoplados a la salida de los radiadores de calefacción 34 y 36,
mientras que los conductos de aire frío están acoplados a la salida
del evaporador 32. La mezcla entre el aire caliente y el aire frío
se efectúa entonces directamente en cada uno de los módulos de
distribución 16 por trampillas adecuadas (no representadas).
Se hace referencia ahora a las figuras 16 y 17.
En esta forma de realización, un módulo de fotocatálisis 126 está
implantado curso abajo del evaporador para tratar los olores
generados por este. Este módulo 126 está situado encima del
evaporador 32. La implantación horizontal, o casi horizontal, del
evaporador facilita la integración de este módulo de fotocatálisis
126 entre el evaporador 32 y el radiador de calefacción 34. En el
ejemplo ilustrado, el evaporador 32 y el módulo de fotocatálisis 126
están ambos inclinados formando cada uno de ellos un ángulo
comprendido entre 20º y 40º con respecto a la horizontal (figura
17).
En la mayoría de las formas citadas
anteriormente, cada uno de los módulos de distribución está
alimentado por un conducto de aire único, lo que tiene como
resultado que las salidas de aire están a la misma temperatura.
Para evitar este inconveniente, es posible, como se ha mostrado
anteriormente, añadir canalizaciones de aire frío para crear una
estratificación de temperatura a dos o tres niveles. También se
puede crear una estratificación fija dividiendo cada conducto de
aire en un conducto de aire caliente y un conducto de aire frío.
Otra solución consiste en trasladar fuentes
térmicas al interior de cada uno de los módulos de distribución 16,
o directamente en los conductos que alimentan las salidas inferiores
(salidas pies) o las salidas superiores (salidas de
desescarchado/desempañado) para calentar estas salidas a una
temperatura superior a la de las salidas de ventilación.
Se hace referencia ahora a la figura 18 que
muestra la integración del módulo térmico 12, del módulo de
ventilación 14 y de los dos módulos de distribución 16 en una viga
transversal 128 del vehículo. La viga transversal 128 puede
constituir directamente una parte por lo menos de los módulos de
distribución 16. Cada uno de estos últimos comprende una tapa 130
que se pone encima de la viga 128 (figura 19) para cerrar los
conductos de aire respectivos de los dos módulos 16.
La concepción modular del dispositivo de la
invención, con los módulos situados sensiblemente en un mismo nivel
horizontal, facilita su integración en un vehículo automóvil
desprovisto de consola.
Claims (29)
1. Dispositivo de
calefacción-ventilación y/o climatización del
habitáculo de un vehículo automóvil, que comprende medios para
producir un flujo de aire impulsado a una temperatura ajustada, así
como salidas de desescarchado, de ventilación y de calefacción pies
alimentados por este flujo de aire ajustado y adecuado para estar
acoplado a toberas que desembocan en el habitáculo, y compuesto por
módulos agrupados sensiblemente en un mismo nivel horizontal y que
comprende:
- por lo menos un módulo de ventilación (14)
dispuesto para producir un flujo de aire impulsado;
y caracterizado por
- al menos un módulo térmico (12) dispuesto para
estar implantado en una parte central del habitáculo y que comporta
una entrada de aire (28) para aire impulsado, intercambiadores
térmicos (32, 34, 36) adecuados para ser atravesados por el flujo
de aire y por lo menos una salida de aire lateral (46d, 46g); y
- por lo menos un módulo de distribución (16)
con una entrada (50) acoplada a una salida de aire lateral (46d,
46g) del módulo térmico y que comporta medios de distribución para
distribuir el flujo de aire entre salidas de aire (54, 56, 58) que
desembocan en partes escogidas del habitáculo.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el módulo térmico (12)
comporta dos salidas de aire laterales (46d, 46g) que desembocan
respectivamente en el lado derecho y en el lado izquierdo, y por el
hecho de que el dispositivo comprende dos módulos de distribución
(16) dispuestos para estar implantados respectivamente en el lado
derecho y el lado izquierdo del módulo térmico, teniendo cada uno
una entrada (50) acoplada a una salida de aire lateral (46d, 46g)
del módulo térmico.
3. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 y 2, caracterizado por el hecho de que el módulo de
ventilación (14) está dispuesto al lado del módulo térmico (12) en
dirección transversal (eje Y) del
vehículo.
vehículo.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 y 2, caracterizado por el hecho de que el módulo de
ventilación (14) está dispuesto al lado del módulo térmico (12) en
dirección longitudinal (eje X) del vehículo.
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizado por el hecho de que el módulo de
ventilación (14) comprende un bloque de entrada de aire (18) para
aire exterior y/o aire reciclado, una turbina (22) para producir un
flujo de aire impulsado, y una canalización de salida (26) para
conducir el flujo de aire impulsado a la entrada (28) del módulo
térmico.
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 5, caracterizado por el hecho de que la entrada (28) del
módulo térmico (12) está situada en la parte inferior de este, y por
el hecho de que el módulo térmico (12) aloja sucesivamente, de
abajo hacia arriba, un evaporador (32) de climatización y por lo
menos un radiador de calefacción (34, 36).
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado por el hecho de que el módulo térmico (12)
aloja un primer radiador de calefacción (34) atravesado por un
fluido caloportador caliente y dispuesto encima del evaporador
(12), así como un segundo radiador de calefacción (36) de tipo
eléctrico, dispuesto encima del primer radiador de calefacción
(34).
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
6 y 7, caracterizado por el hecho de que el evaporador (32)
y el radiador de calefacción (34) se extienden cada uno en un plano
inclinado entre 0º y 90º con respecto a la horizontal.
9. Dispositivo según la reivindicación 8,
caracterizado por el hecho de que el evaporador (32) se
extiende en un plano inclinado entre 20º y 40º con respecto a la
horizontal.
10. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por el hecho de que
comprende medios de ajuste (44d, 44g, 48) para producir un flujo de
aire a temperatura ajustada resultante de una mezcla, en proporción
variable, de un flujo de aire caliente que ha atravesado el radiador
de calefacción (34, 36) y de un flujo de aire frío que ha rodeado
el radiador de calefacción (34, 36).
11. Dispositivo según la reivindicación 10,
caracterizado por el hecho de que los medios de ajuste
comprenden cada vez, del lado derecho y del lado izquierdo, un
canal lateral de aire caliente (38d, 38g) que atraviesa una parte
del radiador de calefacción (34, 36) y un canal lateral de aire frío
(40d, 40g) en derivación del canal lateral de aire caliente, así
como una trampilla lateral de mezcla (44d, 44g) para distribuir en
proporción variable el flujo de aire caliente en el canal lateral
de aire caliente y el flujo de aire frío en el canal lateral de
aire frío, formando el canal de aire caliente (38d, 38g) y el canal
lateral de aire frío (40d, 40g) en conjunto una salida lateral
(46d, 46g) del módulo térmico.
12. Dispositivo según la reivindicación 11,
caracterizado por el hecho de que cada trampilla lateral de
mezcla (44d, 44g) está implantada en el módulo térmico (12).
13. Dispositivo según la reivindicación 11,
caracterizado por el hecho de que cada trampilla lateral de
mezcla está implantada en un módulo de distribución (16) situado en
el lado derecho o en el lado izquierdo con respecto al módulo
térmico (12).
14. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado por el hecho de que los medios de ajuste
comprenden además un canal central de aire (66) para el aire
caliente que ha atravesado una parte del radiador de calefacción
(34, 36) y un canal central de aire (70) para el aire frío en
derivación del canal central de aire (66), así como una trampilla
central de mezcla (72) para distribuir en proporción variable el
flujo de aire que va hacia el canal central de aire caliente (66) y
el flujo de aire en el canal central de aire frío (70), formando
los dos canales centrales (66, 70) en conjunto una salida central
(74) del módulo térmico (12) dispuesta para alimentar por lo menos
otro módulo de distribución (76) para distribuir un flujo de aire a
temperatura ajustada hacia la parte trasera del habitáculo.
15. Dispositivo según la reivindicación 14,
caracterizado por el hecho de que la trampilla central de
mezcla (72) está implantada en el módulo térmico (12).
16. Dispositivo según la reivindicación 14,
caracterizado por el hecho de que la trampilla central de
mezcla (72) está implantada en el otro módulo de distribución
(76).
17. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 14 a 16, caracterizado por el hecho de que
los medios de ajuste comprenden además una trampilla de
distribución (73) desplazable entre una primera posición (73a) para
enviar el flujo de aire a temperatura ajustada hacia la(s)
salida(s) lateral(es) (46d, 46g) del módulo térmico
(12) que alimenta la parte delantera del habitáculo, y una segunda
posición (73b) para enviar el flujo de aire a temperatura ajustada
hacia la salida central (74) del módulo térmico (12) que alimenta la
parte trasera del habitáculo.
18. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 17, caracterizado por el hecho de que
comprende dos cámaras laterales de salida (108d, 108g) situadas
curso abajo del radiador de calefacción (34, 36) y que desembocan
respectivamente en las salidas laterales (46d, 46g) del módulo
térmico.
19. Dispositivo según la reivindicación 18,
caracterizado por el hecho de que comprende además por lo
menos una canalización lateral de aire frío (112d, 112g) para
conducir directamente un flujo de aire frío procedente del módulo
térmico (12), curso arriba del radiador de calefacción (34), hacia
un módulo de distribución (16) implantado en el lado derecho o en
el lado izquierdo.
20. Dispositivo según la reivindicación 18,
caracterizado por el hecho de que comprende además una cámara
central de salida situada curso abajo del radiador de calefacción
(34, 36) y que desemboca en una salida central del grupo térmico
(12), y dispuesta para alimentar por lo menos otro módulo de
distribución (76) para distribuir un flujo de aire a temperatura
ajustada hacia la parte trasera del habitáculo.
21. Dispositivo según la reivindicación 18,
caracterizado por el hecho de que comprende además por lo
menos una canalización central de aire frío para conducir
directamente un flujo de aire frío procedente del módulo térmico
(12), curso arriba del radiador de calefacción (34), hacia el otro
módulo de distribución (76) o hacia un compartimiento a
refrigerar.
22. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 18, caracterizado por el hecho de que
el(los) módulo(s) de distribución (16)
tiene(n) cada uno una salida inferior (56) que desemboca
hacia los pies, una salida superior (54) que desemboca hacia el
parabrisas y por lo menos una salida intermedia (58) que desemboca
frontalmente.
23. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por el hecho de que
comprende medios de ajuste (104) que actúan sobre el flujo, y por
lo tanto la temperatura, de influido caloportador que atraviesa el
radiador de calefacción (34) para producir un flujo de aire a
temperatura ajustada.
24. Dispositivo según la reivindicación 23,
caracterizado por el hecho de que comprende dos cámaras
laterales de salda (108d, 108g) situadas curso abajo del radiador
de calefacción (34, 36) y que desembocan respectivamente en las
salidas laterales (46d, 46g) del módulo térmico.
25. Dispositivo según la reivindicación 24,
caracterizado por el hecho de que comprende además por lo
menos una canalización lateral de aire frío (112d, 112g) para
conducir directamente un flujo de aire frío procedente del módulo
térmico (12), curso arriba del radiador de calefacción (34) hacia un
módulo de distribución (16) implantado en el lado derecho o en el
lado izquierdo.
26. Dispositivo según la reivindicación 24,
caracterizado por el hecho de que comprende además una cámara
central de salida situada curso abajo del radiador de calefacción
(34, 36) y que desemboca en una salida central del grupo térmico
(12), y dispuesta para alimentar por lo menos otro módulo de
distribución (76) para distribuir un flujo de aire a temperatura
ajustada hacia la parte trasera del habitáculo.
27. Dispositivo según la reivindicación 24,
caracterizado por el hecho de que comprende además por lo
menos una canalización central de aire frío para conducir
directamente un flujo de aire frío procedente del módulo térmico
(12), curso arriba del radiador de calefacción (34), hacia el otro
módulo de distribución (76) o hacia un compartimiento a
refrigerar.
28. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 24, caracterizado por el hecho de que
cada uno de los módulos de distribución (16) tiene una salida
inferior (56) que desemboca hacia los pies, una salida superior
(54) que desemboca hacia el parabrisas y por lo menos una salida
intermedia (58) que desemboca frontalmente.
29. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 28, caracterizado por el hecho de que
los módulos (12, 14, 16) que lo constituyen están integrados en una
viga transversal (128) del vehículo.
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