ES2294745T5 - Caja de entrada de aire para una instalación de calefacción y/o de climatización en un vehículo - Google Patents

Description

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23-02-2015

DESCRIPCIÓN

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, 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. El documento JP 2004314794A describe una caja de entrada de aire según el preámbulo de la reivindicación 1.

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 de estanqueidad y se reparten transversalmente a la dirección de flujo en intervalos irregulares, 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 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,

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-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 SA una rendija de penetración restante. Aguas arriba y a distancia de esa rendija de penetración SA, 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 32 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 SA, 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 SA. 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 SB1 entre la varilla 22 y la trampilla de entrada de aire exterior superior así como una rendija de penetración inferior SB2 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

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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 SB2. La varilla 22 está provista, aguas abajo de la rendija de penetración SB1 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 SB2 y aguas abajo de la rendija de penetración SB1 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.

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Claims (11)

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   REIVINDICACIONES

   1.

   Caja de entrada de aire para una instalación de calefacción y/o de climatización en vehículos, que comprende una caja de reparto (10) en la cual está realizada una entrada de aire exterior (12), y al menos una trampilla de entrada aire (16) dispuesta de manera pivotante en un eje en la caja de reparto y dispuesta en la entrada de aire exterior transversalmente a la dirección del flujo de aire, reposando la citada 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), estando dispuestos elementos de desviación para provocar una variación de la velocidad del flujo transversalmente a la dirección general del flujo, estando dispuestos los citados elementos de desviación a distancia de una rendija de penetración (SA, SB1, SB2) formada en posición casi cerrada entre el borde exterior y la superficie de estanqueidad, caracterizada por que los elementos de desviación están repartidos a intervalos irregulares transversalmente a la dirección del flujo (22a, 32, 32a-32c, 34, 34a-34d).

2. 2.

   Caja de entrada de aire según la reivindicación 1, caracterizada por que los elementos de desviación son nervaduras (32, 32a-32c) dispuestas en la trampilla de entrada de aire (16), las cuales sobresalen en el paso del flujo cuando la trampilla de entrada de aire está casi cerrada.

3. 3.

   Caja de entrada de aire según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que los elementos de desviación presentan longitudes irregulares transversalmente a la dirección del flujo.

4. 4.

   Caja de entrada de aire según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que nervaduras (34, 34a-34d) de la caja de reparto están dispuestas aguas abajo de la rendija de penetración según el sentido del flujo, de modo alternado con respecto a las nervaduras (32, 32a-32c) de la trampilla de entrada de aire situadas aguas arriba de la rendija de penetración.

5. 5.

   Caja de entrada de aire según la reivindicación 4, caracterizada por 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.

6. 6.

   Caja de entrada de aire según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que las nervaduras (34, 34a-34d) de la caja de reparto comprenden un perfil ondulado en una arista longitudinal libre.

7. 7.

   Caja de entrada de aire según la reivindicación 6, caracterizada por que el perfil ondulado está formado por vaciados parecidos a una forma sensiblemente en semicírculo.

8. 8.

   Caja de entrada de aire según la reivindicación 7, caracterizada por que los vaciados en semicírculo presentan radios diferentes.

9. 9.

   Caja de entrada de aire según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 8, caracterizada por que las nervaduras de la trampilla de entrada de aire presentan en una dirección y transversalmente a la dirección del flujo longitudes constantemente decrecientes.

10. 10.

    Caja de entrada de aire según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por que la trampilla de entrada de aire comprende un cuerpo de plástico rígido (16a) y un labio de estanqueidad (16b) de material plástico aplicado en su borde con la superficie de estanqueidad, y por que las nervaduras (32, 32a-32c) en el cuerpo de plástico están formadas en el límite de la unión con el labio de estanqueidad.

11. 11.

    Caja de entrada de aire según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada por que la entrada de aire exterior es 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 respectiva trampilla de aire.

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