ES2294745T3 - Caja de entrada de aire para una instalacion de calefaccion y/o de climatizacion en un vehiculo. - Google Patents
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Abstract
Caja de entrada de aire para una instalación de calefacción y/o de climatización en un vehículo, comprendiendo una caja de reparto (10) en la cual se realiza una entrada de aire exterior (12) y al menos una trampilla de entrada de aire (16) se dispone de manera pivotante sobre un eje en la caja de reparto y se dispone en la entrada de aire exterior transversalmente a la dirección del flujo de aire y, reposando la susodicha trampilla (16) en posición cerrada con su borde exterior sobre una superficie de estanqueidad de la caja de reparto, la cual rodea la entrada de aire exterior (12), disponiéndose elementos de desviación para provocar una variación de la velocidad del flujo transversalmente a la dirección general del flujo, caracterizada por el hecho de que los susodichos elementos de desviación se disponen a distancia de la rendija de penetración (SA, SB1, SB2) formada en posición prácticamente cerrada entre el borde exterior y la superficie de estanqueidad.
Description
Caja de entrada de aire para una instalación de
calefacción y/o de climatización en un vehículo.
La presente invención concierne una caja de
entrada de aire para una instalación de calefacción y/o de
climatización en un vehículo.
Las cajas de entrada de aire convencionales
poseen una caja de reparto en la cual se realiza al menos una
entrada de aire exterior y se dispone al menos una trampilla de
entrada de aire de manera pivotante en un eje en la caja de reparto
que se dispone transversalmente a la dirección del flujo en la
entrada de aire exterior. En posición cerrada, la trampilla de
entrada de aire reposa con su borde exterior sobre una superficie
de estanqueidad que rodea la entrada de aire exterior. Cuando la
trampilla de entrada de aire pivota a la posición cerrada,
únicamente subsiste una pequeña rendija de penetración para el flujo
de aire exterior antes de alcanzar la posición de cierre. En esta
pequeña rendija de penetración, se generan vibraciones debido a la
elevada velocidad del flujo, la cuales provocan ruidos de soplidos o
de silbidos.
Ya se han llevado a cabo experimentos con el
objetivo de impedir esos ruidos molestos. En el documento EP 0 690
272 A1, se describen trampillas de aireación cuyos bordes están
curvados irregularmente de manera convexa y cóncava. Como variante,
se prevé que las trampillas de aireación presenten un espesor
variable con el propósito de que el aire que fluye a través de
ellas encuentre una sección transversal variable a lo largo de la
trampilla.
En el documento DE 197 17 335 A1, se describe
una trampilla de entrada de aire provista de un borde libre
diseñado de manera irregular. Gracias a esta medida, se generan
diferentes velocidades de flujo y turbulencias a lo largo del
borde.
En el documento DE 100 18 268 A1, considerado
como el estado de la técnica más próximo, se describen trampillas
de aireación que comprenden, en el entorno inmediato de su borde de
cierre libre, nervaduras que sobresalen perpendicularmente a bordes
libres, ondulados irregularmente, que provocan una desviación de la
dirección del flujo y diferentes velocidades de flujo a lo largo de
la trampilla. Todas estas medidas reposan al fin y al cabo sobre el
principio de la variación de la sección transversal de flujo de aire
directamente entre el borde de la trampilla de entrada de aire y la
superficie de asiento que actúa en concomitancia. Sin embargo, se
obtienen inevitablemente zonas con una sección transversal muy
pequeña con una velocidad de flujo por consiguiente más elevada que
conllevan nuevos ruidos molestos.
Según la invención, se crea una caja de entrada
de aire para una instalación de calefacción y/o de climatización en
un vehículo, la cual impide la generación de ruidos molestos durante
el cierre de la trampilla de entrada de aire de manera más eficaz
que las medidas conocidas. La caja de entrada de aire según la
invención comprende una caja de reparto en la cual se realiza una
entrada de aire exterior y se dispone al menos una trampilla de
entrada de aire de manera pivotante sobre un eje en la caja de
reparto. La trampilla de entrada de aire está dispuesta en la
entrada de aire exterior transversalmente a la dirección del flujo
y, en su posición cerrada reposa con su borde exterior sobre una
superficie de estanqueidad de la caja de reparto, la cual rodea la
entrada de aire exterior. Se disponen elementos de desviación a
distancia de la rendija de penetración formada en la posición
prácticamente cerrada entre el borde exterior y la superficie
exterior, los cuales provocan una variación de la velocidad del
flujo de aire transversalmente a la dirección general de ese flujo.
En el interior de la rendija de penetración, la velocidad del flujo
de aire no es pues homogénea aunque la sección transversal del
flujo no comprenda ningún estrechamiento local. Como la velocidad
del flujo no se modula en la rendija de penetración sino a
distancia de ésta, no hay ninguna sección transversal de flujo
estrechada localmente en la rendija de penetración de modo que no se
genera ningún otro ruido molesto.
En el modo de realización preferido, se disponen
nervaduras sobre la trampilla de entrada de aire, las cuales
sobresalen en el paso del flujo cuando la trampilla de entrada de
aire está prácticamente cerrada y se reparten transversalmente a la
dirección del flujo, preferiblemente a intervalos irregulares y
presentan longitudes irregulares. Los intervalos irregulares están
comprendidos entre 5 mm y 50 mm mientras que las longitudes
irregulares están comprendidas entre 5 mm y 30 mm. Con nervaduras
dispuestas de ese modo, la variación deseada de la velocidad del
flujo de aire puede ser obtenida muy fácilmente a distancia de la
rendija de penetración, pudiéndose optimizar esta variación por
medio de la forma, el tamaño y la disposición de las nervaduras
tanto aguas abajo como aguas arriba de la rendija de penetración en
el sentido del flujo.
Otras características y ventajas de la invención
se hacen evidentes a partir de la siguiente descripción de un modo
de realización preferido que hace referencia a las figuras en anexo.
Representando las figuras:
- la figura 1 es una vista en perspectiva de una
caja de entrada de aire para controlar el aire exterior y el aire
recirculado,
- la figura 2 es una vista de alzado de una
trampilla de entrada de aire exterior,
- la figura 3 es una vista en sección de una
trampilla de entrada de aire,
- la figura 4 es una sección esquemática de la
caja de entrada de aire,
- las figuras 4A y 4B son vistas detalladas y
ampliadas de las secciones A y B de la figura 4 y
- la figura 5 es una vista en perspectiva de la
caja de entrada de aire con una vista sobre la disposición relativa
de los elementos de desviación sobre una trampilla de entrada de
aire exterior y sobre una zona de pared de la caja de reparto.
La caja de entrada de aire representada en la
figura 1 para una instalación de calefacción y/o de climatización
en un vehículo presenta una caja de reparto, que se designa de una
forma general con la referencia 10 y se instala contra un
ventilador (no representado).
La caja de reparto 10 presenta una entrada de
aire exterior 12 y una entrada de aire recirculado 14. La entrada
de aire exterior 12 es controlada por dos trampillas de entrada de
aire exterior 16 dispuestas de manera pivotante en ejes paralelos
en la caja de reparto 10. La entrada de aire recirculado 14 es
controlada por una trampilla de entrada de aire recirculado 18
dispuesta de manera pivotante en la caja de reparto 10. Las
trampillas de entrada de aire llamadas de otro modo de aireación 16
y 18 son desplazadas por un elemento motor 20 dispuesto en el lado
de la caja de reparto 10. La entrada de aire exterior 12 se divide
en dos mitades por una varilla 22, siendo obturadas cada una de
ellas por una de las trampillas de aire exterior 16. Esas
trampillas de aireación 16 son rectangulares y se extienden a lo
largo de su eje de pivote. Están compuestas por un cuerpo de
plástico rígido 16a y por un labio de estanqueidad 16b de material
elástico aplicado a lo largo de la periferia del susodicho cuerpo.
Los labios de estanqueidad cooperan con una superficie de
estanqueidad formada en la caja de reparto, la cual rodea la
entrada de aire exterior 12. La varilla 22 forma un lado de la
superficie de estanqueidad periférica para cada una de las
trampillas de entrada de aire exterior 16.
Las particularidades según la invención de la
caja de entrada de aire se explican a continuación en referencia a
las figuras 4, 4A, 4B y 5.
La entrada de aire exterior 12 está delimitada
por una zona de pared inferior 10a y una zona de pared superior 10b
de la caja de reparto 10. En la zona de pared superior 10b se forma
una superficie de estanqueidad 30 que coopera con el extremo libre
del labio de estanqueidad 16b de la trampilla de entrada de aire
exterior 16.
Las figuras 4, 4A y 4B representan las
trampillas de entrada de aire exterior en una posición que se
aproxima a la posición de cierre final. En la figura 4A, se designa
con la referencia S_{A} una rendija de penetración restante.
Aguas arriba y a distancia de esa rendija de penetración S_{A}, se
forma sobre el cuerpo de plástico 16a de la trampilla de entrada de
aire exterior 16, un elemento de desviación que se presenta en la
forma de una nervadura 32, que sobresale perpendicularmente del
cuerpo de plástico 16a. Esta nervadura se puede moldear en el
cuerpo de plástico 16a o añadirse o formarse sobre él. Aguas abajo e
igualmente a distancia de la rendija de penetración S_{A}, se
dispone otra nervadura 34 sobre la zona de pared 10b de la caja de
reparto. Esa nervadura 34 se extiende de modo general paralelamente
a la nervadura 32 cuando ésta se encuentra en la posición
representada en la figura 4A. Las dos nervaduras 32 y 34 se
extienden de este modo de modo general transversalmente a un flujo
de aire exterior que fluye a través de la rendija de penetración
S_{A}. Las nervaduras 32, 34 sobresalen en el interior de ese
flujo, desviándolo localmente y provocando de ese modo una
modulación de la velocidad de flujo, como se explicará con más
detalle.
Las nervaduras 32 y 34 no se extienden de modo
continuo a lo largo de toda la longitud de las trampillas de
entrada de aire exterior 16. En el modo de realización representado
en la figura 2, cada cuerpo de plástico rígido 16a comprende más
bien tres nervaduras 32a, 32b y 32c con longitudes diferentes
repartidas a lo largo del susodicho cuerpo. Las dos nervaduras 32a
y 32b más largas se disponen a una distancia relativamente cercana,
por ejemplo 5 mm, una con respecto a otra en la primera mitad de la
trampilla de entrada de aire, mientras que la nervadura más corta
32c se dispone en la otra mitad a una distancia más importante de
las otras nervaduras, por ejemplo 50 mm.
Se reparten igualmente nervaduras 34 de manera
irregular sobre la extensión correspondiente de la zona de la pared
10b. En el modo de realización descrito, se disponen cuatro
nervaduras 34a, 34b, 34c y 34d, como se puede ver en la figura 5, a
distancias irregulares unas de otras, es decir "de modo
alternado" con respecto a las nervaduras de la trampilla 32a,
32b y 32c igualmente representadas en la figura 5. Se puede ver
igualmente que las nervaduras 34a a 34d comprenden un contorno en
su borde libre que se compone de cavidades en semicírculo y zonas
de protuberancia rectas. Incluso si no se ha representado en las
figuras, las nervaduras 32 de las trampillas de entrada de aire
exterior pueden igualmente presentar un contorno concebido de manera
idéntica. Se observará que las longitudes de la nervadura dispuesta
sobre la trampilla y/o de la nervadura dispuesta sobre la zona de
pared 10b y/o de la nervadura situada sobre la varilla 22 son
irregulares y están comprendidas entre 5 mm y 30 mm.
Como se ha representado en la figura 4B, la
varilla 22 forma una superficie de estanqueidad 40 que coopera con
un labio de estanqueidad o borde exterior 16b de la trampilla de
entrada de aire exterior inferior representada en la figura 4B. La
varilla 22 presenta también una superficie de estanqueidad 42 que
coopera con el labio de estanqueidad 16d de la trampilla de entrada
de aire exterior superior representada en la figura 4B. Se forma
una rendija de penetración superior S_{B1} entre la varilla 22 y
la trampilla de entrada de aire exterior superior así como una
rendija de penetración inferior S_{B2} entre la varilla 22 y la
trampilla de entrada de aire exterior inferior. La trampilla de
entrada de aire exterior inferior 16 comprende una nervadura 32 que
se dispone de manera idéntica a la figura 4A sobre el cuerpo de
plástico rígido 16a a proximidad de la unión con el labio de
estanqueidad 16b y que está formada en el modo de realización
concreto por tres nervaduras separadas 32a, 32b y 32c, como se ha
representado en la figura 2. La nervadura 32 se encuentra igualmente
aquí aguas arriba a distancia de la rendija de penetración
S_{B2}. La varilla 22 está provista, aguas abajo de la rendija de
penetración S_{B1} en su borde opuesto a la trampilla de entrada
de aire exterior superior, de un contorno ondulado o borde con
forma de onda que se indica con línea de puntos en la figura 4B en
22a e igualmente en la figura 1. Se entiende que ese contorno o
perfil ondulado se realiza sobre el borde longitudinal libre, es
decir el borde de la varilla 22 orientado hacia el interior de la
caja de reparto 10.
El flujo de aire exterior representado por
flechas en la figura 4B es modulado aguas arriba de la rendija de
penetración S_{B2} y aguas abajo de la rendija de penetración
S_{B1} gracias a las nervaduras 32 y al contorno ondulado 22a de
manera que la repartición del aire no es homogénea a lo largo de las
rendijas de penetración. Los ruidos molestos inevitables durante el
proceso de cierre de las trampillas de entrada de aire exterior se
reparten de ese modo sobre un espectro de frecuencias ampliado en el
cual no aparece ningún máximo pronunciado. Gracias a la
disposición, a la forma y al número de nervaduras y/o de elementos
de desviación, se puede optimizar el espectro de frecuencias
resultante. Por ejemplo, puede ser ventajoso que en la disposición
representada en la figura 5, las nervaduras 32a, 32b y 32c de la
trampilla de entrada de aire exterior se dispongan de modo general
alternadas con respecto a las nervaduras 34a a 34d en la zona de la
pared 10b de la caja de reparto 10, con una superposición definida
sin embargo en los bordes de las nervaduras.
Las nervaduras 34a a 34d pueden presentar
cavidades y zonas protuberantes, huecos y formas diferentes. Las
nervaduras 32a a 32c pueden igualmente presentar un contorno y
altura diferentes. Lo esencial en todos los modos de realización es
que la velocidad del flujo sea modulada a distancia de la rendija de
penetración concernida de manera que la repartición de la velocidad
del flujo de aire no sea homogénea a lo largo de la rendija de
penetración. Este resultado se obtiene por medio de los elementos de
desviación que toman, por ejemplo, la forma de nervaduras 32, 32a a
32c, 34, 34a a 34d y el contorno ondulado de la varilla 22.
Se observará que ese resultado se alcanza
particularmente cuando la distancia que separa los elementos de
desviación de la rendija de penetración del aire está comprendida
entre 8 mm y 25 mm, siendo dada la distancia mínima por el límite
de la unión entre el cuerpo rígido 16a de la trampilla con el labio
de estanqueidad 16b.
Por otra parte, se considera que la rendija de
penetración se crea entre el borde exterior de la trampilla y la
superficie de estanqueidad de la caja cuando el espacio que separa
ese borde de la superficie de estanqueidad está comprendida entre 1
mm y 7 mm. Se considera de ese modo que la trampilla está en
posición prácticamente cerrada.
Las nervaduras que se encuentran sobre la
trampilla, sobre la caja o sobre la varilla presentan una altura
comprendida entre 1 mm y 7 mm, midiéndose esta altura entre la cara
del elemento que soporta la nervadura, al pie de ésta, y el borde
esa nervadura que se encuentra en el flujo de aire. Se observará que
existe una estrecha relación entre la altura de las nervaduras y la
distancia entre éstas y la rendija de penetración.
El sentido de los términos aguas arriba y aguas
abajo se entiende con respecto al sentido de desplazamiento del
flujo de aire en el interior de la caja de entrada de aire.
\vskip1.000000\baselineskip
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solicitante se muestra únicamente para conveniencia del lector. No
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una gran precaución a la hora de recopilar las referencias, no se
pueden excluir errores u omisiones y la Oficina Europea de Patentes
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- \bullet EP 0690272 A1 [0003]
- \bullet DE 10018268 A1 [0005]
\bullet DE 19717335 [0004]
Claims (12)
1. Caja de entrada de aire para una instalación
de calefacción y/o de climatización en un vehículo, comprendiendo
una caja de reparto (10) en la cual se realiza una entrada de aire
exterior (12) y al menos una trampilla de entrada de aire (16) se
dispone de manera pivotante sobre un eje en la caja de reparto y se
dispone en la entrada de aire exterior transversalmente a la
dirección del flujo de aire y, reposando la susodicha trampilla
(16) en posición cerrada con su borde exterior sobre una superficie
de estanqueidad de la caja de reparto, la cual rodea la entrada de
aire exterior (12), disponiéndose elementos de desviación para
provocar una variación de la velocidad del flujo transversalmente a
la dirección general del flujo, caracterizada por el hecho de
que los susodichos elementos de desviación se disponen a distancia
de la rendija de penetración (S_{A}, S_{B1}, S_{B2}) formada
en posición prácticamente cerrada entre el borde exterior y la
superficie de estanqueidad.
2. Caja de entrada de aire según la
reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que los
elementos de desviación son nervaduras (32, 32a,-32c) dispuestas
sobre la trampilla de entrada de aire (16), las cuales sobresalen
en el paso del flujo cuando la trampilla de entrada de aire está
prácticamente cerrada y se reparten transversalmente a la dirección
del flujo.
3. Caja de entrada de aire según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada por el hecho de que los
elementos de desviación o las nervaduras se reparten a intervalos
irregulares transversalmente a la dirección del flujo.
4. Caja de entrada de aire según la
reivindicación 1, 2, ó 3 caracterizada por el hecho de que
los elementos de desviación o las nervaduras presentan longitudes
irregulares transversalmente a la dirección del flujo.
5. Caja de entrada de aire según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por el hecho de
que se disponen nervaduras (34, 34a-34d) sobre la
caja de reparto aguas abajo de la rendija de penetración según el
sentido del flujo, de modo alternado con respecto a las nervaduras
(32, 32a-32c) sobre la trampilla de entrada de aire
situadas aguas arriba de la rendija de penetración.
6. Caja de entrada de aire según la
reivindicación 5, caracterizada por el hecho de que las
nervaduras (32, 32a-32c) de la trampilla de entrada
de aire se superponen parcialmente con las nervaduras (34,
34a-34d) de la caja de reparto a nivel de sus
bordes laterales.
7. Caja de entrada de aire según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por el hecho de
que las nervaduras (34, 34a-34d) de la caja de
reparto comprenden un perfil ondulado en un borde longitudinal
libre.
8. Caja de entrada de aire según la
reivindicación 7, caracterizada por el hecho de que el perfil
ondulado está formado por cavidades de una forma fundamentalmente
próxima al semicírculo.
9. Caja de entrada de aire según la
reivindicación 8, caracterizada por el hecho de que las
cavidades en semicírculo presentan radios diferentes.
10. Caja de entrada de aire según una cualquiera
de las reivindicaciones 4 a 9, caracterizada por el hecho de
que las nervaduras de la trampilla de entrada de aire presentan en
una dirección y transversalmente a la dirección del flujo
longitudes constantemente decrecientes.
11. Caja de entrada de aire según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada por el hecho
de que la trampilla de entrada de aire comprende un cuerpo de
plástico rígido (16a) y un labio de estanqueidad (16b) de materia
elástica aplicada sobre su borde y que coopera con la superficie de
estanqueidad, y por el hecho de que las nervaduras (32,
32a-32c) sobre el cuerpo de plástico están formadas
en el límite de la unión con el labio de estanqueidad.
12. Caja de entrada de aire según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada por el hecho
de que la entrada de aire exterior está dividida por una varilla
transversal (22) en dos pasos de flujo paralelos provisto cada uno
de una abertura de penetración que puede ser cerrada por una
trampilla de entrada de aire respectiva.
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2005
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