ES2318393T3 - Dispositivo de calefaccion, ventilacion y/o climatizacion para cabina de vehiculo provisto de control integrados. - Google Patents
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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.
\vskip1.000000\baselineskip
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.
\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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FR0410251 | 2004-09-28 |
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