ES2318393T3 - Dispositivo de calefaccion, ventilacion y/o climatizacion para cabina de vehiculo provisto de control integrados. - Google Patents

Dispositivo de calefaccion, ventilacion y/o climatizacion para cabina de vehiculo provisto de control integrados. Download PDF

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Abstract

Dispositivo de calefacción, ventilación y/o climatización para una cabina de vehículo, que comprende una caja (10) que delimita a una cámara interior (28) capaz de ser alimentada con aire y una salida de ventilación (30) controlada mediante una válvula de ventilación (36), una salida de deshielo (32) controlada mediante una válvula de deshielo (44) y al menos una salida inferior (34) controlada mediante una válvula inferior (52), siendo las válvulas de ventilación (36), de deshielo (44) e inferior (52) capaces de ser desplazadas por la acción de medios de control (56, 62) para regular la distribución de aire a través de las salidas de ventilación (30), de deshielo (32) e inferior (34) según diferentes modos de distribución, caracterizado por el hecho de que los medios de control comprenden unos elementos de enlace (56, 62) dispuestos en el interior de la caja (10) y conectados con las válvulas de ventilación (36), de deshielo (44) e inferior (52) de tal manera que el dispositivo comprende un modo "ventilación" en el cual la salida de ventilación (30) está abierta y la salida inferior (34) y la salida de deshielo (32) están cerradas, un modo "pies/ventilación" en el cual la salida inferior (34) y la salida de ventilación (30) están en parte abiertas y la salida de deshielo (32) está cerrada, un modo "pies/deshielo" en el cual la salida de deshielo (32) y la salida inferior (34) están abiertas y la salida de ventilación está cerrada, un modo "deshielo" en el cual la salida de deshielo (32) está abierta y la salida de ventilación (30) y la salida inferior están cerradas.

Description

Dispositivo de calefacción, ventilación y/o climatización para cabina de vehículo provisto de control integrados.
La invención se refiere a un dispositivo de calefacción, ventilación y/o climatización para una cabina de vehículo, en especial de vehículo automóvil.
Se refiere más especialmente a un dispositivo del tipo que comprende una caja que delimita a una cámara interior capaz de ser alimentada con aire y al menos una salida de aire controlada por al menos una válvula capaz de desplazarse por la acción de unos medios de control para regular la distribución del aire tratado a través de la (las) salida(s) de aire según diferentes modos de distribución.
Ya se conocen dispositivos de este tipo que están montados en vehículos automóviles para asegurar el confort aerotérmico del o de los ocupantes del vehículo.
En los dispositivos conocidos de este tipo, la cámara interior suele ser alimentada con aire tratado, es decir aire climatizado y/o recalentado, que luego es distribuido entre varias salidas de aire mediante unas válvulas móviles según diferentes modos de distribución.
Lo más habitual es que estas salidas de aire comprendan al menos una salida de ventilación o salida de aireación capaz de alimentar a uno o varios buses de distribución generalmente situados en el salpicadero, una salida de deshielo capaz de asegurar el deshielo y/o desempañado del parabrisas, y al menos una salida inferior, también llamada "salida pies", capaz de enviar aire hacía la parte inferior de la cabina.
Los medios de control garantizan el desplazamiento de las válvulas, de manera coordinada, para llevarlas a diferentes posiciones correspondientes a diferentes modos de distribución. Para ello, se prevén unos elementos de enlace, también llamados "elementos de cinemática", que están conectados a las válvulas para asegurar una coordinación de sus desplazamientos respectivos.
En los dispositivos conocidos, estos elementos de enlace, que garantizan el accionamiento de las válvulas, están al menos parcialmente situados en el exterior del dispositivo, es decir en el exterior de la caja.
Estos elementos de enlace comprenden, por ejemplo, unas palancas ensartadas en los ejes de las válvulas, en el exterior de la caja, estando estas palancas articuladas, por ejemplo, con unas bielas o bieletas, eventualmente mediante sistemas de cables.
Lo más frecuente es que los medios de control actúen sobre una de las válvulas, por ejemplo mediante un cable de accionamiento, y esta válvula controle el desplazamiento de las otras válvulas.
Estas soluciones conocidas tienen como principal inconveniente el de aumentar la ocupación de espacio del dispositivo, puesto que los elementos de control están situados al menos en parte en el exterior de la caja y hay que dejarles el espacio necesario para sus desplazamientos.
Sin embargo, en los vehículos actuales, el espacio dedicado a los diferentes equipos es cada vez más limitado.
Por otro lado, estas soluciones conocidas implican a menudo una falta de estabilidad de los elementos de enlace.
Finalmente, como estos elementos de enlace están en el exterior de la caja, están más expuestos a los choques, en especial en caso de intervención en el vehículo.
En el documento FR 2 825 948 se describe un dispositivo según el preámbulo de la reivindicación 1.
Este dispositivo comprende una válvula de deshielo, una válvula de ventilación y una válvula inferior montadas en paralelo.
En especial, la invención tiene como objetivo el de superar los inconvenientes precitados.
En particular, se propone proporcionar un dispositivo de calefacción, ventilación y/o climatización del tipo definido más arriba, cuyos medios de control no generan una ocupación de espacio suplementaria.
La invención también se propone proporcionar un dispositivo cuyos elementos de control se encuentran resguardados, en especial frente a los choques, y que presentan una mejor estabilidad que en el estado de la técnica.
También se propone proporcionar un dispositivo que halla una aplicación particular en las cabinas de los vehículos automóviles.
A tal efecto, la invención propone un dispositivo según la reivindicación 1.
Según la invención, el dispositivo comprende una salida de ventilación (o salida de aireación) controlada mediante una válvula de ventilación, una salida de deshielo controlada mediante una válvula de deshielo y al menos una salida inferior (o salida pies) controlada mediante una válvula inferior.
Así, cada elemento de enlace, también llamado "elemento de cinemática", está dispuesto en el interior de la caja y está conectado a al menos una válvula, lo cual permite disminuir la ocupación de espacio del dispositivo, puesto que esta ocupación de espacio está determinada esencialmente por la propia caja.
Además, cada elemento de enlace se encuentra protegido en el interior de la caja y por lo tanto no puede ser sometido a choques exteriores, lo cual proporciona una mayor estabilidad de la cinemática de control.
Además, se reducen los esfuerzos de control que hay que aplicar a la o a las válvulas.
Finalmente, la invención permite disminuir el número de piezas que componen los elementos de enlace, es decir los elementos de cinemática. Efectivamente, es posible integrar por moldeado de la o las válvulas determinados elementos de enlace.
El elemento de enlace puede estar unido por un lado a una válvula y por otro lado a otro elemento, tal como por ejemplo un accionador. Sin embargo, la invención se aplica preferentemente a los casos en los que el elemento de enlace está interpuesto entre dos válvulas.
Los elementos de enlace pueden realizarse de diferentes formas.
Puede tratarse en especial de un elemento rígido de forma alargada, del tipo varilla o biela, articulado entre dos válvulas.
En este caso, el elemento de enlace puede estar articulado entre dos válvulas, montadas para pivotar alrededor de ejes respectivos paralelos, o incluso también entre dos válvulas montadas para pivotar alrededor de ejes respectivos ortogonales.
En este caso, es ventajoso que el dispositivo comprenda un primer elemento de enlace interpuesto entre la válvula de ventilación y la válvula de deshielo y un segundo elemento de enlace interpuesto entre la válvula de ventilación y la o las válvula(s) inferior(es).
El primer elemento de enlace puede estar unido a la válvula de ventilación y a la válvula de deshielo mediante dos articulaciones.
Como variante, el primer elemento de enlace puede estar unido a la válvula de ventilación mediante una articulación y a la válvula de deshielo mediante una leva.
El segundo elemento de enlace está ventajosamente unido a la válvula de ventilación y a la válvula inferior mediante dos articulaciones de rótula. Esto presenta un interés particular cuando la válvula de ventilación y la válvula inferior están montadas para pivotar alrededor de ejes respectivos no paralelos, por ejemplo ortogonales.
El dispositivo de la invención puede comprender una única salida inferior o preferentemente dos salidas inferiores. En este caso, las salidas inferiores están controladas respectivamente mediante dos válvulas inferiores, estando cada válvula inferior unida a la válvula de ventilación mediante un segundo elemento de enlace.
Estas dos salidas inferiores están preferentemente asignadas respectivamente a un lado derecho y a un lado izquierdo de la cabina.
En la descripción siguiente, ofrecida solamente a título de ejemplo, se hace referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
- la figura 1 es una vista en sección longitudinal de un dispositivo de calefacción, ventilación y/o climatización según la invención representado según un modo de distribución, a saber un modo de ventilación;
- la figura 2 es una vista parcial en perspectiva que muestra las válvulas del dispositivo de la figura 1 en el mismo modo de distribución;
- las figuras 3 a 6 son unas vistas parciales en perspectiva análogas a la figura 2 para otros cuatro modos de distribución, llamados respectivamente "pies/ventilación", "de tres niveles", "pies/deshielo" y "deshielo"; y
- la figura 7 es una vista parcial en perspectiva y en sección de un dispositivo según otra variante de realización, cuyas válvulas están en un modo de distribución determinado, a saber un modo de ventilación.
Se hace referencia en primer lugar a la figura 1 que representa un dispositivo de calefacción, ventilación y/o climatización para una cabina H de vehículo automóvil. Este dispositivo comprende una caja 10 provista de una llegada de aire 12 alimentada por un ventilador (no representado), también llamado "pulsador". Este ventilador permite introducir en la caja aire exterior tomado del exterior de la cabina, o bien aire recirculado tomado del interior de la cabina, o también una mezcla de ambos. Aguas abajo con respecto a la llegada de aire 12 se aloja un evaporador 14 conectado con un circuito de climatización (no representado) para producir un flujo de aire frío tal como se muestra mediante la flecha F1.
Aguas abajo del evaporador, la caja delimita un alojamiento 16 en el cual se aloja un radiador de calefacción, a saber un radiador 18 atravesado por un líquido caliente, habitualmente el líquido de refrigeración del motor del vehículo. En el ejemplo de realización un radiador de calefacción de apoyo 20 está dispuesto aguas abajo con respecto al radiador de calefacción 18. El radiador 20 suele ser un radiador eléctrico, por ejemplo con resistencias de coeficiente de temperatura positivo (resistencias CTP). La combinación de estos radiadores de calefacción permite producir un flujo de aire caliente como el representado mediante la flecha F2.
Una válvula de mezclado 22 montada pivotante alrededor de un eje 24 permite repartir, según la proporción deseada, el flujo de aire frío F1 y el flujo de aire caliente F2. Se obtiene así un flujo de aire tratado a temperatura ajustada que alimenta a una cámara de mezclado 26.
Esta última constituye la entrada de una cámara interior 28 de la caja que alimenta a diferentes salidas de aire.
En el ejemplo de realización, estas salidas de aire comprenden una salida de ventilación 30 (también llamada salida de aireación), una salida de deshielo 32 y dos salidas inferiores 34 (también llamadas salidas pies), situadas respectivamente en ambos lados de la caja.
La salida de ventilación 30 está destinada a alimentar diferentes buses de aireación o ventilación colocadas generalmente sobre el salpicadero de a bordo del vehículo. Esta salida 30 está controlada mediante una válvula de ventilación 36 en el caso aquí mostrado en forma de válvula de mariposa montada pivotante alrededor de un eje 38. Los extremos de la válvula pueden ser llevadas en contacto estanco con dos porciones de paredes cilíndricas opuestas 40 y 42, cuando la válvula se encuentra en un intervalo angular determinado.
La salida de deshielo 32 está destinada a alimentar a diferentes buses de deshielo/desempañado dispuestos en la base del parabrisas y/o de las lunas laterales. La salida de deshielo 32 está controlada mediante una válvula de deshielo 44, también de tipo mariposa, montada pivotante alrededor de un eje 46 paralelo al eje 38. Los extremos de la válvula 44 pueden cooperar en condiciones de estanqueidad con dos porciones de paredes cilíndricas opuestas 48 y 50, cuando la válvula se encuentra en un intervalo angular determinado.
Se prevén las dos salidas 34 para enviar aire tratado a la parte inferior de la cabina, en la zona de los pies de los pasajeros, respectivamente del lado derecho y del lado izquierdo. En la figura 1, solamente se ve una de las salidas 34, a saber la que está situada en el lado izquierdo.
Cada salida inferior 34 está controlada mediante una válvula inferior 52 (también llamada "válvula de los pies") también de tipo válvula de mariposa montada pivotante alrededor de un eje 54 que se extiende ortogonalmente con respecto a los ejes 38 y 46.
La estructura general del dispositivo, tal como se ha descrito hasta aquí, ya es conocida. En el estado de la técnica, el control de las diferentes válvulas se realiza de manera coordinada para asegurar diferentes modos de distribución, y ello a partir de elementos de control, o de elementos de cinemática, situados al menos parcialmente en el exterior de la caja.
La invención se desmarca del estado de la técnica previendo elementos de enlace que están esencialmente contenidos en el interior de la caja, y especialmente en la cámara interior 28.
Un primer elemento de enlace 56, hecho en forma de elemento rígido de forma alargada, tal como una varilla, está unido mediante una articulación 58 a la válvula 36. Esta articulación 58 está dispuesta sobre una de las aletas de la válvula a distancia del eje 38. La varilla 56 está además unida mediante una articulación 60 a una de las aletas de la válvula de deshielo 44, estando la articulación 60 situada a distancia del eje 46.
Debido al hecho de que las válvulas 36 y 44 están montadas para pivotar alrededor de ejes de rotación paralelos, las articulaciones 58 y 60 también se articulan según ejes respectivos paralelos a los ejes 38 y 46. Por lo tanto, se trata de articulaciones de tipo pivotante que tienen un único grado de libertad. Las articulaciones 58 y 60 pueden estar situadas en un borde de una válvula, o en una zona central de la válvula, según el caso.
Los elementos de enlace comprenden además otros dos elementos de enlace 62 (de los cuales solamente uno es visible en la figura 1), cada uno realizado en forma de biela. Cada una de las bielas está conectada mediante una articulación de rótula 64 a una de las aletas de la válvula de ventilación 36 y mediante una articulación 66 (también del tipo rótula en el ejemplo de realización) a una de las aletas de la válvula inferior 52. Las articulaciones 64 y 66 deben proporcionar articulaciones universales, es decir con tres grados de libertad, puesto que cada válvula inferior 34 pivota alrededor de un eje ortogonal con respecto al eje de pivotamiento de la válvula de ventilación 36. En el ejemplo, la articulación de rótula 64 se sitúa sobre la misma aleta de la válvula 36 que la articulación 58.
La varilla 56 y las dos bielas 62 permiten coordinar los movimientos en rotación de la válvula de ventilación 36, de la válvula de deshielo 44 y de las dos válvulas inferiores 52 según una ley escogida. En la configuración de la figura 1, que corresponde a un modo de ventilación, solamente está abierta la salida de ventilación 30. La salida de deshielo 32 está cerrada y lo mismo ocurre con las dos salidas inferiores 34. También se tiene esta configuración en la figura 2 que muestra una parte de la caja en perspectiva y sobre la cual los elementos comunes con los de la figura 1 se han designado con las mismas referencias numéricas. Se ve en especial que la varilla 56 pasa a través de una hendidura 68 de la válvula de deshielo 44, estando la articulación 60 (no visible en la figura 2) situada del otro lado de la válvula. También se aprecia en la figura 2 la articulación de rótula 66 que enlaza la biela 62 con la válvula inferior 52 correspondiente.
Las figuras 3 a 6 son unas vistas análogas a la figura 2 que muestran las válvulas en otras configuraciones o modos de distribución.
En el caso de la figura 3, que corresponde a un modo "pies/ventilación", cada una de las salidas inferiores 34 está parcialmente abierta, al igual que la salida de ventilación 30. En cambio, la salida de deshielo 32 está cerrada. Con respecto a la configuración de la figura 1, las dos válvulas 36 y 44 han pivotado ligeramente en el sentido horario. Las posiciones de las figuras 4, 5 y 6 se obtienen mediante unos giros de las válvulas 36 y 44 siempre en el sentido horario.
En la configuración de la figura 4, la salida de ventilación está parcialmente abierta, al igual que la salida de deshielo, mientras que las dos salidas de los pies están completamente abiertas. Esto corresponde a un modo de distribución, llamado "de tres niveles", que favorece la distribución por las salidas inferiores.
La figura 5 muestra otra configuración en la cual la salida de ventilación 30 está cerrada, mientras que la salida de deshielo 32 está abierta y las dos salidas inferiores 34 están también abiertas. Esto corresponde a un modo de distribución llamado "pies/deshielo".
Finalmente, la configuración de la figura 6 corresponde a un modo de distribución llamado "deshielo". Efectivamente, solamente está abierta la salida de deshielo 32. La salida de ventilación 30 está cerrada y lo mismo ocurre con las dos salidas inferiores 34.
Los elementos de enlace precitados garantizan consecuentemente una coordinación de movimientos entre las cuatro válvulas según una ley escogida. Obviamente, es necesario controlar en rotación una de las válvulas, aquí la válvula de ventilación 36 mediante un accionador adecuado, por ejemplo mediante un control por cable que actúa sobre una palanca (no representada) ensartada en el eje 38 de la válvula de ventilación, estando la palanca colocada en el exterior de la caja. También se pueden emplear otros tipos de actuadores, por ejemplo un accionador eléctrico, un motor paso a paso, etc.
La figura 7 muestra una variante de realización en la cual se vuelve a tener una válvula de ventilación 36, una válvula de deshielo 44 y dos válvulas inferiores 52, de las cuales solamente una es visible en la figura. El dispositivo de la figura 7 también se representa en modo ventilación.
Como en el modo de realización anterior, una varilla 56 está interpuesta entre la válvula de ventilación 36 y la válvula de deshielo 44. La varilla 56 está conectada mediante una articulación 58 a la válvula de ventilación 36, como en la forma de realización anterior.
En cambio, la articulación 60 de la varilla 56 está soportada por una palanca 70 montada pivotante en la caja alrededor de un eje paralelo a los ejes de rotación de las válvulas 36 y 44. Esta palanca tiene un saliente 72 que coopera con una leva 74 soportada por la válvula de deshielo 44. Por lo tanto, esto permite modificar la ley del movimiento entre las dos válvulas con respecto al modo de realización anterior.
Se comprenderá que la invención es susceptible de numerosas variantes de realización en la medida en que los medios de control comprenden elementos de enlace dispuestos en el interior de la caja y conectados con las válvulas. Ello no excluye la posibilidad de que otros elementos de enlace estén situados en el exterior de la caja si la configuración de la caja y de las válvulas no permiten un paso por el interior.
Las válvulas están preferentemente constituidas por unas válvulas pivotantes, por ejemplo del tipo bandera, de tipo mariposa o incluso de tipo tambor. Pero también puede tratarse de válvulas de otros tipos, por ejemplo de válvulas de desplazamiento lineal.
Los elementos de enlace son preferentemente elementos rígidos alargados tales como varillas o bielas. Sin embargo, se pueden prever otros tipos de elementos mecánicos, por ejemplo sistemas de leva, sistemas de palanca, cables de transmisión, etc., o incluso combinaciones de todos estos.
La invención halla una aplicación particular en los dispositivos de calefacción, ventilación y/o climatización de las cabinas de vehículos automóviles.
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Referencias citadas en la descripción
Esta lista de referencias citadas por el solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto el máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad en este respecto.
Documentos de patente citados en la descripción
\bullet FR 2825948 [0014]

Claims (12)

1. Dispositivo de calefacción, ventilación y/o climatización para una cabina de vehículo, que comprende una caja (10) que delimita a una cámara interior (28) capaz de ser alimentada con aire y una salida de ventilación (30) controlada mediante una válvula de ventilación (36), una salida de deshielo (32) controlada mediante una válvula de deshielo (44) y al menos una salida inferior (34) controlada mediante una válvula inferior (52), siendo las válvulas de ventilación (36), de deshielo (44) e inferior (52) capaces de ser desplazadas por la acción de medios de control (56, 62) para regular la distribución de aire a través de las salidas de ventilación (30), de deshielo (32) e inferior (34) según diferentes modos de distribución, caracterizado por el hecho de que los medios de control comprenden unos elementos de enlace (56, 62) dispuestos en el interior de la caja (10) y conectados con las válvulas de ventilación (36), de deshielo (44) e inferior (52) de tal manera que el dispositivo comprende un modo "ventilación" en el cual la salida de ventilación (30) está abierta y la salida inferior (34) y la salida de deshielo (32) están cerradas, un modo "pies/ventilación" en el cual la salida inferior (34) y la salida de ventilación (30) están en parte abiertas y la salida de deshielo (32) está cerrada, un modo "pies/deshielo" en el cual la salida de deshielo (32) y la salida inferior (34) están abiertas y la salida de ventilación está cerrada, un modo "deshielo" en el cual la salida de deshielo (32) está abierta y la salida de ventilación (30) y la salida inferior están cerradas.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que un elemento de enlace (56, 62) está hecho en la forma de un elemento rígido de forma alargada, del tipo varilla o biela, articulado entre dos válvulas (36, 44; 44, 52).
3. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por el hecho de que un elemento de enlace (56) está articulado entre dos válvulas (36, 44) montadas para pivotar alrededor de ejes respectivos paralelos (38, 46).
4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por el hecho de que un elemento de enlace (62) está articulado entre dos válvulas (36, 52) montadas para pivotar alrededor de ejes respectivos ortogonales (38, 54).
5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que comprende un primer elemento de enlace (56) interpuesto entre la válvula de ventilación (36) y la válvula de deshielo (44) y un segundo elemento de enlace (62) interpuesto entre la válvula de ventilación (56) y la o las válvula inferiores (52).
6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que el primer elemento de enlace (56) está conectado a la válvula de ventilación (36) y a la válvula de deshielo (44) mediante dos articulaciones (58, 60).
7. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que el primer elemento de enlace (56) está conectado a la válvula de ventilación (36) mediante una articulación (60) y a la válvula de deshielo (44) mediante una leva (74).
8. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que el segundo elemento de enlace (62) está conectado a la válvula de ventilación (36) y a la válvula inferior (52) mediante dos articulaciones de rótula (64, 66).
9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado por el hecho de que comprende dos salidas inferiores (34), controladas respectivamente mediante dos válvulas inferiores (52) y por el hecho de que cada válvula inferior (52) está conectada a la válvula de ventilación (36) mediante un segundo elemento de enlace (62).
10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que comprende dos salidas inferiores (34) asignadas respectivamente a un lado derecho y a un lado izquierdo de la cabina.
11. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que comprende una articulación (60) soportada por una palanca (70) montada pivotante sobre la caja (10) según un eje paralelo a los ejes de rotación de las válvulas (36, 44, 52).
12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que la palanca (70) lleva un saliente (72) que coopera con una leva (74) soportada por las válvulas (36, 44, 52).
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