ES2320216T3 - Dispositivo de calefaccion y/o climatizacion de cabina, con gestion aerotermica perfeccionada. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de calefacción y/o climatización de una cabina, en especial de vehículo automóvil, que comprende al menos un conducto de alimentación con flujo de aire frío (4), al menos un conducto de alimentación con flujo de aire caliente (5) que aloja a un radiador de calefacción (6), al menos unos conductos primero (2) y segundo (3) de distribución de flujo de aire, al menos una cámara de mezclado de aire (7) que se comunica con dichos conductos de alimentación con flujo de aire frío y en flujo de aire caliente y con dichos conductos de distribución primero y segundo, y medios de control que comprenden unas válvulas primera (9) y segunda (10) provistas cada una de paredes de obturación respectivas (12, 13) y montadas pivotantes alrededor de un mismo primer eje (15) para gestionar el acceso de dicho flujo de aire frío y dicho flujo de aire caliente a dicha cámara de mezclado (7), caracterizado por el hecho de que dicho primer eje (15) está instalado de manera que dicha segunda válvula (10) pueda evolucionar entre unas posiciones cerrada y abierta en las cuales prohíbe o autoriza el acceso de una parte de dicho flujo de aire caliente a una parte situada aguas arriba (16) de dicha cámara de mezclado (7), y por el hecho de que dichos medios de control comprenden una tercera válvula (11; 28; 30) provista de una pared de obturación (14) capaz de gestionar el acceso de al menos una parte de dicho flujo de aire caliente a una parte situada aguas abajo (17) de dicha cámara de mezclado (7) que se comunica con dicha parte situada aguas arriba (16) y con dichos conductos de distribución de aire primero (2) y segundo (3).

Description

Dispositivo de calefacción y/o climatización de cabina, con gestión aerotérmica perfeccionada.

La invención se refiere a los dispositivos de calefacción y/o climatización de cabina, en especial de vehículo automóvil.

Se refiere más especialmente a los dispositivos de calefacción y/o climatización de cabina que comprenden un conducto de alimentación con flujo de aire frío, un conducto de alimentación con flujo de aire caliente que aloja a un radiador de calefacción, al menos unos conductos de distribución primero y segundo de flujo de aire, una cámara de mezclado de aire que se comunica con los conductos de alimentación y con los conductos de distribución primero y segundo, y unos medios de control que comprenden unas válvulas primera y segunda provistas cada una de paredes de obturación respectivas y montadas pivotantes alrededor de un mismo (primer) eje para ser accionadas en rotación, eventualmente simultáneamente y en la misma dirección, para gestionar, eventualmente conjuntamente, el acceso del flujo de aire frío y del flujo de aire caliente a la cámara de mezclado. Un tal dispositivo es conocido del documento US 5 967 890.

Un dispositivo de este tipo permite cuando sus válvulas primera y segunda son respectivamente de tipo tambor y bandera, tal como se describe en el documento FR 2787393, favorecer el mezclado del flujo de aire frío y del flujo de aire caliente al nivel de la cámara de mezclado, que entonces constituye una cámara de mezclado. Se obtiene así una temperatura homogénea en la cámara de mezclado.

Sin embargo, en numerosas situaciones, es necesario, por cuestiones de confort aérotérmico, suministrar los flujos de aire tratados al nivel de determinadas bocas de distribución de aire de la cabina, a diferentes temperaturas. Además, en este tipo de dispositivo, la sección del conducto de aire caliente está generalmente restringido por la forma de la segunda válvula, la cual no siempre permite garantizar de manera óptima un nivel requerido de caudal de aire caliente en determinados modos de funcionamiento. Finalmente, en este tipo de dispositivo, el circuito, que toma el flujo de aire caliente de la cámara de mezclado, en modo "todo caliente", para llegar al segundo conducto de distribución, generalmente dedicado a los pies de los pasajeros, es "accidentado", lo cual induce una pérdida de carga considerable que se traduce en problemas de ruido y de nivel de caudal de aire.

Por lo tanto, la invención tiene como objetivo mejorar la situación.

Propone a tal efecto un dispositivo de calefacción y/o climatización de cabina, en especial de vehículo automóvil, del tipo presentado en la introducción, y en el cual, por un lado, el primer eje está instalado para que la segunda válvula pueda evolucionar entre unas posiciones cerrada y abierta en las cuales prohíbe o autoriza el acceso de una parte del flujo de aire caliente a una parte situada aguas arriba de la cámara de mezclado, y por otro lado, los medios de control comprenden una tercera válvula provista de una pared de obturación responsable de gestionar el acceso de una parte del flujo de aire caliente a una parte situada aguas abajo de la cámara de mezclado que se comunica con su parte situada aguas arriba y con los conductos de distribución primero y segundo de aire.

En una primera familia de modos de realización la tercera válvula está montada pivotante alrededor de un segundo eje alejado del primer eje.

Esta primera familia puede dividirse en numerosas variantes en las cuales, por ejemplo, por un lado, las válvulas primera y segunda son respectivamente de tipo tambor y de tipo bandera y forman un conjunto eventualmente monobloque, y por otro lado, la tercera válvula es de tipo bandera o mariposa.

Por ejemplo, el dispositivo puede comprender un brazo de enlace provisto de extremos primero y segundo opuestos montados para girar sobre las válvulas segunda y tercera respectivamente para acoplar sus desplazamientos. En este caso, la tercera válvula puede comprender un camino de leva por el cual se puede desplazar un eje de rotación del segundo extremo. Como variante, el dispositivo puede comprender un camino de leva por el cual se puede desplazar el segundo eje de rotación de la tercera válvula con la finalidad de desplazarla a la parte situada aguas abajo de la cámara de mezclado.

En una segunda familia de modos de realización, la tercera válvula está montada pivotante alrededor del primer eje con la finalidad de ser accionada en rotación al mismo tiempo y en la misma dirección que las válvulas primera y segunda, para gestionar conjuntamente con estas el acceso del flujo de aire frío y del flujo de aire caliente a la cámara de mezclado. Las tres válvulas constituyen así un conjunto.

Esta segunda familia puede dividirse en numerosas variantes en las cuales, por ejemplo, la primera válvula es de tipo tambor y las válvulas segunda y tercera son ambas de tipo bandera o bien forman conjuntamente una válvula de tipo mariposa.

Por ejemplo, el conjunto puede ser de tipo monobloque y puede comprender unas válvulas de bandera primera y segunda que definen respectivamente a las válvulas segunda y tercera.

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En una primera variante, el conjunto puede comprender un primer sub-conjunto constituido por la primera válvula, un segundo sub-conjunto constituido por una primera válvula de bandera que definen a la segunda válvula, y un tercer sub-conjunto constituido por una segunda válvula de bandera que define a la tercera válvula.

En una segunda variante, el conjunto puede comprender un primer sub-conjunto constituido por la primera válvula, y un segundo sub-conjunto monobloque constituido por unas válvulas de bandera primera y segunda que definen respectivamente a las válvulas segunda y tercera.

En una tercera variante, el conjunto puede comprender un primer sub-conjunto monobloque constituido por la primera válvula y una segunda válvula de tipo bandera, y un segundo sub-conjunto constituido por la tercera válvula en forma de tipo bandera.

En una cuarta variante, el conjunto puede comprender un primer sub-conjunto constituido por la primera válvula, y un segundo sub-conjunto monobloque constituido por una válvula mariposa que definen a las válvulas segunda y tercera. En este caso, la válvula de mariposa puede estar configurada para desviar y/o calibrar una parte del flujo de aire caliente a una zona de la parte situada aguas abajo vecina del segundo conducto de distribución de aire.

En una quinta variante, por una primera parte, la cámara de mezclado puede comprender al menos dos paredes que definen al menos tres sub-partes, por una segunda parte, el segundo conducto de distribución de flujo de aire puede estar subdividido en al menos tres subconductos, y por una tercera parte, el conjunto puede comprender un primer sub-conjunto de dos válvulas dispuestas para gestionar conjuntamente el acceso a una primera de dichas sub-partes y a un primero de dichos subconductos, un segundo sub-conjunto de dos válvulas dispuestas para gestionar conjuntamente el acceso a una segunda de dichas sub-partes y a un segundo subconducto, y una tercera válvula responsable de gestionar el acceso a una tercera sub-parte y a un tercer subconducto. En este caso, la tercera válvula está por ejemplo colocada en un nivel intermedio entre, por un lado, dicho primer sub-conjunto de dos válvulas, y por otro lado, dicho segundo sub-conjunto de dos válvulas. Por otro lado, al menos una válvula de cada uno de los subconjuntos primero y segundo, así como la tercera válvula, son preferentemente de tipo bandera.

Pertenezca el dispositivo a una u otra de las dos familias, su tercera válvula puede estar conformada para desviar y/o calibrar una parte del aire caliente a una primera zona de la parte situada aguas abajo vecina del segundo conducto de distribución de aire, y otra parte del flujo de aire caliente y/o el flujo de aire frío, que proviene de la parte situada aguas arriba, en una segunda zona de la parte situada aguas abajo distante de la primera zona. Por ejemplo, la segunda zona es vecina del primer conducto de distribución de aire.

Por otro lado, pertenezca el dispositivo a una u otra de las dos familias, puede comprender una pared, por un lado, que delimita simultáneamente a una parte del segundo conducto de distribución de aire y a una parte del conducto de alimentación con flujo de aire caliente, y por otro lado, que comprende una parte de extremo implantada en la parte situada aguas abajo y conformada para orientar y/o calibrar al menos una parte del flujo de aire caliente hacía una zona escogida de la parte situada aguas abajo.

Además, pertenezca el dispositivo a una u otra de las dos familias, al menos uno de los conductos de distribución primero y segundo de aire puede estar subdividido en al menos unos sub-conductos primero y segundo, y puede comprender al menos unos medios de control auxiliar provistos de unas válvulas cuarta y quinta provistas cada una de paredes de obturación respectivas y montadas pivotantes alrededor de un mismo eje para ser accionadas en rotación simultáneamente y en la misma dirección para gestionar conjuntamente el acceso a los sub-conductos primero y segundo de un flujo de aire tratado proveniente de la cámara de mezclado. En este caso, la quinta válvula es por ejemplo de tipo mariposa y/o la cuarta válvula es por ejemplo de tipo tambor. Las válvulas cuarta y quinta también pueden formar un conjunto monobloque.

Otras características y ventajas de la invención aparecerán con el examen de la descripción detallada siguiente, y de los dibujos adjuntos, en los cuales:

\bullet la figura 1 ilustra de manera esquemática, en una vista en sección transversal media, una parte de un primer modo de realización de dispositivo de calefacción y/o climatización de vehículo automóvil, según la invención,

\bullet la figura 2 ilustra de manera esquemática, en una vista en sección transversal media, una parte de un segundo modo de realización de dispositivo de calefacción y/o climatización de vehículo automóvil, según la invención,

\bullet la figura 3 ilustra de manera esquemática, en una vista en sección transversal media, una parte de un tercer modo de realización de dispositivo de calefacción y/o climatización de vehículo automóvil, según la invención,

\bullet la figura 4 ilustra de manera esquemática, en una vista en sección transversal media, una parte de un cuarto modo de realización de dispositivo de calefacción y/o climatización de vehículo automóvil, según la invención,

\bullet la figura 5 detalla, en una vista en perspectiva, el ejemplo de válvula de mariposa deflectora constituida entonces por unas válvulas segunda y tercera de la figura 4,

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\bullet la figura 6 ilustra de manera esquemática, en una vista en sección transversal media, una parte de un quinto modo de realización de dispositivo de calefacción y/o climatización de vehículo automóvil, según la invención,

\bullet la figura 7 ilustra de manera esquemática, en una vista en sección transversal media, una parte de un sexto modo de realización de dispositivo de calefacción y/o climatización de vehículo automóvil, según la invención,

\bullet la figura 8 ilustra de manera esquemática, en una vista en sección transversal media, una parte de un séptimo modo de realización de dispositivo de calefacción y/o climatización de vehículo automóvil, según la invención,

\bullet la figura 9 ilustra de manera esquemática, en una vista en sección transversal media, una parte de un octavo modo de realización de dispositivo de calefacción y/o climatización de vehículo automóvil, según la invención,

\bullet la figura 10 ilustra de manera esquemática, en una vista en sección transversal media, una parte de un noveno modo de realización de dispositivo de calefacción y/o climatización de vehículo automóvil, según la invención,

\bullet la figura 11 es una vista en sección transversal según el eje XI-XI de la figura 10,

\bullet la figura 12 ilustra de manera esquemática, en una vista en perspectiva, la disposición de las válvulas primera, segunda y tercera del noveno modo de realización de dispositivo de calefacción y/o climatización de la figura 10, y

\bullet la figura 13 ilustra de manera esquemática, en una vista en sección transversal media, una parte de un décimo modo de realización de dispositivo de calefacción y/o climatización de vehículo automóvil, según la invención.

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Los dibujos adjuntos podrán servir no solamente para completar la invención, sino también para contribuir a su definición, si es necesario.

La invención se refiere a un dispositivo de calefacción y/o climatización de una cabina, por ejemplo de vehículo automóvil.

Se hace referencia ante todo a la figura 1 para describir un primer modo de realización de un dispositivo de calefacción y/o climatización según la invención para un vehículo automóvil.

El dispositivo ilustrado comprende una caja de tratamiento y distribución de aire 1 destinada a distribuir aire tratado en la cabina de un vehículo automóvil, al nivel de las bocas de distribución (no representadas), mediante al menos dos conductos de distribución 2 y 3. Por ejemplo, el primer conducto de distribución 2 alimenta a unas bocas de distribución dispuestas en el salpicadero del vehículo y en la base del parabrisas, mientras que el segundo conducto de distribución 3 alimenta a unas bocas de distribución dispuestas al nivel de los pies de los pasajeros.

La caja 1 delimita un conducto de alimentación con flujo de aire frío 4 y un conducto de alimentación con flujo de aire caliente 5 ambos alimentados con aire frío o recirculado. El conducto de alimentación con flujo de aire caliente 5, también llamado conducto de recalefacción, aloja a un radiador de calefacción 6 recorrido por un líquido caliente, que es generalmente el líquido que sirve para la refrigeración del motor del vehículo.

La caja 1 delimita finalmente una cámara de mezclado de aire 7 que se comunica con los conductos de alimentación 4 y 5 y con los conductos de distribución primero 2 y segundo 3.

En el modo de realización ilustrado, una porción de una parte terminal del conducto de recalefacción 5, colocada aguas abajo del radiador 6, y una porción de una parte situada aguas arriba del segundo conducto de distribución 3 están delimitadas por una separación común 8.

Según la invención, la caja 1 aloja a unos medios de control provistos de unas válvulas primera 9, segunda 10 y tercera 11 provistas cada una de paredes de obturación respectivas 12 a 14. En este primer ejemplo de realización, las válvulas primera 9, segunda 10 y tercera 11 están montadas pivotantes alrededor de un mismo eje de rotación 15. De este modo pueden ser accionadas en rotación simultáneamente y en la misma dirección para gestionar conjuntamente el acceso del flujo de aire frío y del flujo de aire caliente a la cámara de mezclado 7.

Más concretamente, según la invención la cámara de mezclado 7 está subdividida en dos partes designadas como situada aguas arriba 16 y situada aguas abajo 17. El acceso directo a la parte situada aguas arriba 16 está controlado por las válvulas primera 9 y segunda 10, y el acceso directo a la parte situada aguas abajo 17 está controlado por la tercera válvula 11.

A tal efecto, el eje de rotación 15 está instalado en la vecindad del extremo situado aguas abajo del conducto de recalefacción 5 para definir dos salidas 18 y 19 controladas respectivamente por las válvulas segunda 10 y tercera 11 y que desembocan en las partes situada aguas arriba 16 y situada aguas abajo 17 de la cámara de mezclado 7 respectivamente. Esto permite definir una sección de conducto de recalefacción mayor que en los dispositivos del estado de la técnica.

El eje de rotación 15 y por lo tanto las válvulas 9-11 pueden ser accionadas en rotación entre una primera posición, indicada a trazo continuo, en la cual la pared de obturación 12 de la primera válvula 9 libera completamente la salida 20 del conducto de alimentación con flujo de aire frío 4 con la finalidad de que el flujo de aire frío pueda acceder a la parte situada aguas arriba 16 de la cámara de mezclado 7, mientras que al mismo tiempo las paredes de obturación 13 y 14 de las válvulas segunda 10 y tercera 11 obstruyen completamente las salidas 18 y 19 del conducto de recalefacción, impidiendo así el acceso del flujo de aire caliente a la cámara de mezclado 7 (posición cerrada), y una segunda posición, indicada a trazo discontinuo, en la cual la pared de obturación 12 de la primera válvula 9 obstruye completamente la salida 20 del conducto de alimentación con flujo de aire frío 4 con el fin de prohibir el acceso del flujo de aire frío a la parte situada aguas arriba 16 de la cámara de mezclado 7, mientras que al mismo tiempo las paredes de obturación 13 y 14 de las válvulas segunda 10 y tercera 11 liberan completamente las salidas 18 y 19 del conducto de recalefacción con la finalidad de que el flujo de aire caliente pueda penetrar en la parte situada aguas abajo 16 por la salida 18 y en la parte situada aguas abajo 17 por la salida 19 (posición abierta).

En otros términos, en la primera posición solamente el flujo de aire frío alimenta a la cámara de mezclado 7 y por lo tanto a los conductos de distribución primero 2 y segundo 3, mientras que en la segunda posición únicamente el flujo de aire caliente alimenta a la cámara de mezclado 7 y por lo tanto a los conductos de distribución primero 2 y segundo 3.

Obviamente, se prevé al menos una posición intermedia en la cual cada una de las salidas 18 a 20 está parcialmente obstruida, de manera que la parte situada aguas arriba 16 sea alimentada con flujo de aire frío y flujo de aire caliente con vistas a un mezclado y que la parte situada aguas abajo 17 sea alimentada con aire mezclado proveniente de la parte situada aguas arriba 16 y con flujo de aire caliente proveniente de la salida 19 controlada por la tercera válvula 11.

Preferentemente, tal como se ilustra, en este primer modo de realización la primera válvula 9 es de tipo tambor, y las válvulas segunda 10 y tercera 11 son de tipo bandera.

Las válvulas primera 9, segunda 10 y tercera 11 constituyen ventajosamente un conjunto que puede ser de tipo monobloque. Sin embargo como variante, este conjunto puede estar subdividido en un primer sub-conjunto constituido por solamente la primera válvula 9 y un segundo sub-conjunto de tipo monobloque constituido por las válvulas segunda 10 y tercera 11. En esta variante, las válvulas segunda 10 y tercera 11 pueden también constituir una única válvula de tipo bandera.

Las formas respectivas de las válvulas 9-11 se escogen para controlar con precisión los lugares donde se inyectan los diferentes flujos en la cámara de mezclado 7. Esto es aún más especialmente el caso de la tercera válvula 11 cuya forma se escoge preferentemente para permitir la inyección de una parte del flujo de aire caliente en la vecindad de la entrada del segundo conducto de distribución 3 cuando está dedicado a los pies de los pasajeros. Esto permite efectivamente crear una diferencia de temperatura positiva entre el aire caliente que alimenta a las bocas de distribución de los pies y el aire caliente que alimenta a las otras bocas de distribución.

Este primer modo de realización permite también facilitar la gestión de la estratificación de temperatura entre las diferentes bocas de distribución.

Se hace referencia ahora a la figura 2 para describir un segundo modo de realización de un dispositivo de calefacción y/o climatización según la invención para un vehículo automóvil. Se trata de una primera variante del primer modo de realización descrito antes con referencia a la figura 1, en la cual solamente se ha modificado la forma de la tercera válvula 11. Consecuentemente, todo lo que se ha dicho para el primer modo de realización sigue siendo válido aquí.

En este segundo modo de realización, la tercera válvula 11 comprende una parte 21 sensiblemente plana prolongada por una parte curvada 22 orientada hacia la parte situada aguas abajo 17. Esto permite forzar en la segunda posición, por un lado, que la parte del flujo de aire caliente que penetra en la parte situada aguas arriba 16 de la cámara de mezclado 7 por la salida 18 se dirija hacía el primer conducto de distribución 2, tras haber sido deflectado por unas caras traseras de las partes 21 y 22 de la tercera válvula 11, y por otro lado, forzar la otra parte del flujo de aire caliente que penetra en la parte situada aguas abajo 17 de la cámara de mezclado 7 por la salida 19 a dirigirse hacia el segundo conducto de distribución 3, tras haber sido deflectado y/o calibrado por la cara delantera de la parte 21 de la tercera válvula 11.

Por lo tanto, este segundo modo de realización permite calibrar los flujos de aire caliente destinados a alimentar a los conductos de distribución 2 y 3, y facilitar aún más la gestión de la estratificación de temperatura entre las diferentes bocas de distribución.

Se hace referencia ahora a la figura 3 para describir un tercer modo de realización de un dispositivo de calefacción y/o climatización según la invención para un vehículo automóvil. Se trata de una segunda variante del primer modo de realización descrito antes con referencia a la figura 1.

En este tercer modo de realización, la separación común 8 se termina por una parte de extremo 23 cuya forma se escoge para controlar la circulación del flujo de aire caliente, del flujo de aire mezclado y del flujo de aire frío por el interior de la parte situada aguas abajo 17 de la cámara de mezclado 7, en particular cuando los medios de control están colocados en una posición intermedia (indicada a trazos discontinuos).

Este tercer modo de realización permite también calibrar los flujos de aire caliente destinados a alimentar los conductos de distribución 2 y 3, y facilitar la gestión de la estratificación de temperatura entre las diferentes bocas de distribución.

Se hace referencia ahora a la figura 4 para describir un cuarto modo de realización de un dispositivo de calefacción y/o climatización según la invención para un vehículo automóvil. Se trata de una tercera variante del primer modo de realización descrito antes con referencia a la figura 1, en la cual se han modificado las formas de las válvulas segunda 10 y tercera 11. Consecuentemente, todo lo que se ha dicho para el primer modo de realización sigue siendo válido aquí.

En este cuarto modo de realización, las válvulas segunda 10 y tercera 11 constituyen al menos un sub-conjunto monobloque que se presenta en la forma de una válvula de mariposa 24 del tipo ilustrado, a título de ejemplo, en la figura 5. También pueden constituir con la primera válvula 9 un conjunto monobloque.

La válvula de mariposa 24 comprende una pared principal 25 constituida por las paredes de obturación 13 y 14 y dos paredes laterales 26 y 27 solidarias de la pared principal 25. La válvula de mariposa 24 define así una especie de canal. En modo todo frío, es decir cuando la primera válvula 9 está en la posición representada a trazo continuo, el canal (formado por los elementos 25 a 27) aumenta sensiblemente la sección de paso de aire frío, disminuyendo así las pérdidas de carga y las molestias acústicas para un caudal idéntico. Este modo de realización también facilita el acceso del flujo de aire frío al conducto de distribución 3, puesto que el eje 15 ya no molesta.

En cambio, en modo todo caliente, el canal (formado por los elementos 25 a 27) favorece la subida de aire caliente hacía el conducto de distribución 2 y gestiona, de manera ingeniosa, la circulación del flujo de aire caliente hacía el conducto de distribución 3. Más concretamente, esta gestión está garantizada por un espacio predeterminado, entre la pared principal 25 y el extremo 23 de la pared 8, que crea una fuga calibrada.

Este cuarto modo de realización también permite facilitar la gestión de la estratificación de temperatura entre las diferentes bocas de distribución, pero permite también hacer menos accidentados los circuitos recorridos por los flujos de aire caliente en la cámara de mezclado 7 en un modo de funcionamiento llamado "modo pies" en el cual todo el aire tratado alimenta al segundo conducto de distribución 3.

Se hace referencia ahora a la figura 6 para describir un quinto modo de realización de un dispositivo de calefacción y/o climatización según la invención, para un vehículo automóvil. Este quinto modo de realización vuelve a adoptar una gran parte de los elementos que constituyen el primer modo de realización antes descrito con referencia a la figura 1. Consecuentemente, elementos del dispositivo de la figura 6 sensiblemente idénticos a los del dispositivo de la figura 1 llevan referencias idénticas.

Lo que diferencia el quinto modo de realización del primero, es esencialmente su tercera válvula 28. Esta está aquí realizada en la forma de una válvula de mariposa cuyo eje de rotación 29 es distante del eje de rotación 15 que controla el desplazamiento conjunto de las válvulas primera 9 y segunda 10, las cuales siguen siendo, y preferentemente, realizadas en la forma de válvula de tambor y válvula de bandera, respectivamente.

Los ejes de rotación 15 y 29 pueden ser accionadas en rotación en sentidos opuestos tal como se ilustra en la figura 6, o en un mismo sentido.

Las válvulas primera 9 y segunda 10, por un lado, y la tercera válvula 28, por otro lado, tienen unos movimientos sincronizados. Sin embargo, pueden abrirse o cerrarse según leyes diferentes, abriéndose la tercera válvula 28 por ejemplo más o menos deprisa que las válvulas primera 9 y segunda 10.

Por otro lado, como en el primer modo de realización, las válvulas primera 9 y segunda 10 constituyen un conjunto que puede ser de tipo monobloque.

En el ejemplo ilustrado, el extremo de la parte izquierda de la válvula de mariposa 28 entra en contacto con el eje de rotación 15 cuando los medios de control están en su primera posición. Sin embargo, en una variante, la caja 1 podría comprender una porción de separación que permite a este extremo que venga a apoyarse contra esta.

Este quinto modo de realización permite aumentar aún más la sección del conducto de recalefacción 5, pero también inyectar dos porciones de flujo de aire caliente en dos partes distintas de la parte situada aguas abajo 17 de la cámara de mezclado 7. Por ejemplo, una primera porción está más especialmente destinada a alimentar al primer conducto de distribución 2, mientras que una segunda porción está más especialmente destinada a alimentar al segundo conducto de distribución 3.

Este quinto modo de realización permite también facilitar la gestión de la estratificación de temperatura entre las diferentes bocas de distribución, pero también permite hacer menos accidentados los circuitos recorridos por los flujos de aire caliente en la cámara de mezclado 7 en el modo pies precitado.

Se hace referencia ahora a la figura 7 para describir un sexto modo de realización de un dispositivo de calefacción y/o climatización según la invención para un vehículo automóvil. Se trata de una variante del quinto modo de realización descrito antes en referencia a la figura 6, en la cual solamente se ha modificado el tipo de la tercera válvula 11.

En este sexto modo de realización, la tercera válvula 30 ya no es de tipo mariposa. Es a partir de ahora de tipo bandera. Como en el quinto modo de realización, su eje de rotación 31 es distante del eje de rotación 15 que controla el desplazamiento conjunto de las válvulas primera 9 y segunda 10, los cuales siguen estando, y preferentemente, realizadas en la forma de válvula de tambor y válvula de bandera, respectivamente.

Las válvulas primera 9 y segunda 10, por un lado, y la tercera válvula 30, por otro lado, tienen unos movimientos sincronizados. Sin embargo, pueden abrirse o cerrarse según leyes diferentes, abriéndose la tercera válvula 30 por ejemplo más o menos deprisa que las válvulas primera 9 y segunda 10.

El eje de rotación 31 está aquí colocado contra la separación común 8 que, como en el tercer modo de realización antes descrito con referencia a la figura 3, puede comprender una parte de extremo conformada para gestionar la circulación y la distribución de los flujos en la parte situada aguas abajo 17 de la cámara de mezclado 7.

Los ejes de rotación 15 y 31 pueden ser accionadas en rotación en un mismo sentido tal como se ilustra en la figura 7, o en sentidos opuestos.

Por otro lado, como en el primer modo de realización, las válvulas primera 9 y segunda 10 constituyen un conjunto que puede ser de tipo monobloque.

En el ejemplo ilustrado, el extremo de la parte izquierda de la (tercera) válvula de bandera 30 entra en contacto con el eje de rotación 15 cuando los medios de control están en su primera posición. Sin embargo, como variante, la caja 1 podría comprender una porción de separación que permita a este extremo que venga a apoyarse contra la caja.

Este sexto modo de realización permite también facilitar la gestión de la estratificación de temperatura entre las diferentes bocas de distribución.

Se hace referencia ahora a la figura 8 para describir un séptimo modo de realización de un dispositivo de calefacción y/o climatización según la invención para un vehículo automóvil. Se trata de una variante del sexto modo de realización descrito antes con referencia a la figura 7, en la cual solamente se ha modificado la tercera válvula 11.

En este séptimo modo de realización, la pared de obturación 14 de la tercera válvula (de tipo bandera) 30 comprende un camino de leva 32, aquí de tipo lineal, por el cual se puede mover un primer eje de rotación 33. Por otro lado, la pared de obturación 13 de la segunda válvula 10 comprende una pata 34 sobre la cual está montado para girar un segundo eje de rotación 35. Estos ejes de rotación primero 33 y segundo 35 son solidarios de los extremos opuestas de un vástago 36, preferentemente rígido, que garantiza el acoplamiento de las válvulas segunda 10 y tercera 30. Así, accionando en rotación en un sentido escogido el eje de rotación 15, el vástago 36 obliga al eje de rotación 31 a girar en un sentido opuesto mientras que el primer eje 33 se traslada por el camino de leva 32.

Gracias a este vástago 36, se puede aumentar la sección del conducto de recalefacción 5, y obligar a una parte del flujo de aire caliente a penetrar profundamente en el interior de la parte situada aguas abajo 17 de la cámara de mezclado 7.

Como en el primer modo de realización, las válvulas primera 9 y segunda 10 constituyen un conjunto que puede ser de tipo monobloque.

En el ejemplo ilustrado, el extremo de la parte izquierda de la (tercera) válvula de bandera 30 entra en contacto con el eje de rotación 15 cuando los medios de control están en su primera posición. Sin embargo, como variante, la caja 1 podría comprender una porción de separación que permita a este extremo que venga a apoyarse contra la caja.

Este séptimo modo de realización también permite facilitar la gestión de la estratificación de temperatura entre las diferentes bocas de distribución.

Se hace referencia ahora a la figura 9 para describir un octavo modo de realización de un dispositivo de calefacción y/o climatización según la invención para un vehículo automóvil. Se trata de una variante del séptimo modo de realización descrito antes con referencia a la figura 8.

En este octavo modo de realización, en vez de colocar el camino de leva sobre la pared de obturación 14 de la tercera válvula (de tipo bandera) 30, este (37) está formado sobre el fondo de la caja 1. Este camino de leva 37, por el cual se puede mover el eje de rotación 31 de la tercera válvula 30, es preferentemente de forma lineal. La pared de obturación 14 de la tercera válvula (de tipo bandera) 30 comprende una pata de fijación 38 sobre la cual está montado para girar un primer eje de rotación 33. Por otro lado, la pared de obturación 13 de la segunda válvula 10 comprende una pata 34 sobre la cual está montado para girar un segundo eje de rotación 35. Estos ejes de rotación primero 33 y segundo 35 son solidarios de extremos opuestos de un vástago 36, preferentemente rígido, que garantiza el acoplamiento de las válvulas segunda 10 y tercera 30. Así, accionando en rotación en un sentido escogido el eje de rotación 15, el vástago 36 obliga al eje de rotación 31 a girar en un sentido opuesto y a trasladarse por el camino de leva 37.

La tercera válvula 30 constituye así una especie de separación móvil que se desplaza por la parte situada aguas abajo 17 de la cámara de mezclado 7 liberando progresivamente una abertura 39 que permite a una parte del flujo de aire caliente, que sale de la abertura 19, reunirse con el segundo conducto de distribución 3, mientras que la otra parte del flujo de aire caliente se reúne ante todo con la parte situada aguas arriba 16 por la abertura 18, y con la parte alta de la parte situada aguas abajo 17 antes de penetrar en el primer conducto de distribución 2.

Como en el primer modo de realización, las válvulas primera 9 y segunda 10 constituyen un conjunto que puede ser de tipo monobloque.

En el ejemplo ilustrado, el extremo de la parte izquierda de la (tercera) válvula de bandera 30 entra en contacto con el eje de rotación 15 cuando los medios de control están en su primera posición. Sin embargo, como variante, la caja 1 podría comprender una porción de separación que permita a este extremo venir a apoyarse contra la caja.

Este octavo modo de realización permite también facilitar la gestión de la estratificación de temperatura entre las diferentes bocas de distribución, pero también permite hacer menos accidentados los circuitos recorridos por los flujos de aire caliente en la cámara de mezclado 7 en el modo pies precitado.

Se hace referencia ahora a las figuras 10 a 12 para describir un noveno modo de realización de un dispositivo de calefacción y/o climatización según la invención para un vehículo automóvil. Este noveno modo de realización vuelve a adoptar íntegramente los elementos que constituyen el primer modo de realización antes descrito con referencia a la figura 1. Lo que lo hace diferente, es, por un lado, las disposiciones respectivas de la cámara de mezclado 7 y del segundo conducto de distribución de aire 3, y por otro lado, la presencia de dos primeras válvulas 9a y 9b y de dos segundas válvulas 10a y 10b.

Efectivamente, en este noveno modo de realización, tal como se ilustra en la figura 11, la cámara de mezclado 7 y el conducto de distribución 3 están subdivididos por al menos dos paredes 45 en al menos tres sub-partes, por ejemplo dos laterales y una central. De esta manera, el conducto de distribución 3 define al menos tres subconductos 3a a 3c, como por ejemplo dos sub-conductos laterales 3a y 3b entre los cuales (o en los cuales) está colocado (o insertado) un subconducto"central" 3c. Este subconducto central 3c está por ejemplo dedicado a una zona particular de la cabina que requiere una temperatura diferente de las alimentadas por los dos sub-conductos laterales. Esta zona particular puede ser por ejemplo la zona de aeración trasera, o la zona de los pies trasera, o incluso la zona de los pies delantera. Tal como se ilustra en la figura 10, este subconducto central 3c está preferentemente alimentado por una cámara de mezclado auxiliar 46, independiente, formada en la cámara de mezclado 7, en la vecindad de la entrada del conducto de distribución 3.

Tal como se ilustra mejor en la figura 12, la gestión del acceso a las tres sub-partes de la cámara de mezclado 7 y a los tres sub-conductos de distribución de aire 3a a 3c está aquí garantizado por dos primeras válvulas de tipo tambor 9a y 9b, dos segundas válvulas de tipo bandera 10a y 10b y una tercera válvula de tipo bandera 11, montadas sobre el eje 15. Más concretamente, la primera válvula 9a (respectivamente 9b) y la segunda válvula 10a (respectivamente 10b) constituyen un conjunto, eventualmente monobloque, como el presentado más arriba con referencia a la figura 1. Cada conjunto (9a, 10a) y (9b, 10b) gestiona el acceso a las dos sub-partes laterales de la cámara de mezclado 7 y a los dos sub-conductos laterales 3a y 3b. La tercera válvula 11 gestiona el acceso a la cámara de mezclado auxiliar 46 y por lo tanto al subconducto central 3c, por la salida 19. Cuando la tercera válvula 11 está en posición abierta, indicada a trazo continuo en la figura 10, una parte del flujo de aire caliente proveniente del conducto de recalefacción 5 alimenta directamente a la cámara de mezclado auxiliar 46, mientras que las partes complementarias alimentan a las dos sub-partes de la cámara de mezclado 7. De esta manera, la aerotérmica en la cámara de mezclado auxiliar 46 no es la misma que la de las dos sub-partes laterales de la cámara de mezclado 7.

Este noveno modo de realización permite no solamente facilitar la gestión de la estratificación de temperatura entre las diferentes bocas de distribución, sino que también permite optimizar las prestaciones aerólicas.

Se hace referencia ahora a la figura 13 para describir un décimo modo de realización de un dispositivo de calefacción y/o climatización según la invención para un vehículo automóvil. Este décimo modo de realización vuelve a adoptar todos los elementos que constituyen el primer modo de realización antes descrito con referencia a la figura 1. Lo que lo hace diferente, es el hecho de que comprende como complemento unos medios de control auxiliar 40 que gestionan el acceso a unos sub-conductos 2-1 y 2-2 del primer conducto de distribución 2.

Estos medios de control auxiliar 40 comprenden unas válvulas cuarta 41 y quinta 42 provistas cada una de paredes de obturación respectivas 43 y 44 y montadas pivotantes alrededor de un mismo eje de rotación 45 para ser accionadas en rotación simultáneamente y en la misma dirección para gestionar conjuntamente el acceso a los sub-conductos primero 2-1 y segundo 2-2 de un flujo de aire tratado proveniente de la parte situada aguas abajo 17 de la cámara de mezclado 7.

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En el ejemplo ilustrado, la quinta válvula 42 es de tipo mariposa y la cuarta válvula de tipo tambor. En lugar de prever una quinta válvula de tipo mariposa, se podría prever una quinta válvula de tipo bandera y una sexta válvula de tipo bandera o mariposa, eventualmente montada para girar sobre un eje distante del eje de rotación 45.

De hecho, los medios de control auxiliar 40 pueden estar dispuestos sensiblemente de la misma manera que los medios de control constituidos por las válvulas primera, segunda y tercera, descritas anteriormente con referencia a las figuras 1 a 9.

Como complemente o en sustitución, estos medios de control auxiliar 40 pueden estar implantados en el segundo conducto de distribución 3, cuando este está subdividido en dos sub-conductos.

La invención no se limita a los modos de realización de dispositivo de calefacción y/o climatización antes descritos, solamente a título de ejemplo, si no que engloba todas las variantes que podrá concebir el experto en la materia en el marco de las siguientes reivindicaciones.

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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 US 5967890 A [0002]

\bullet FR 2787393 [0003]

Claims (28)

1. Dispositivo de calefacción y/o climatización de una cabina, en especial de vehículo automóvil, que comprende al menos un conducto de alimentación con flujo de aire frío (4), al menos un conducto de alimentación con flujo de aire caliente (5) que aloja a un radiador de calefacción (6), al menos unos conductos primero (2) y segundo (3) de distribución de flujo de aire, al menos una cámara de mezclado de aire (7) que se comunica con dichos conductos de alimentación con flujo de aire frío y en flujo de aire caliente y con dichos conductos de distribución primero y segundo, y medios de control que comprenden unas válvulas primera (9) y segunda (10) provistas cada una de paredes de obturación respectivas (12, 13) y montadas pivotantes alrededor de un mismo primer eje (15) para gestionar el acceso de dicho flujo de aire frío y dicho flujo de aire caliente a dicha cámara de mezclado (7), caracterizado por el hecho de que dicho primer eje (15) está instalado de manera que dicha segunda válvula (10) pueda evolucionar entre unas posiciones cerrada y abierta en las cuales prohíbe o autoriza el acceso de una parte de dicho flujo de aire caliente a una parte situada aguas arriba (16) de dicha cámara de mezclado (7), y por el hecho de que dichos medios de control comprenden una tercera válvula (11; 28; 30) provista de una pared de obturación (14) capaz de gestionar el acceso de al menos una parte de dicho flujo de aire caliente a una parte situada aguas abajo (17) de dicha cámara de mezclado (7) que se comunica con dicha parte situada aguas arriba (16) y con dichos conductos de distribución de aire primero (2) y segundo (3).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dichas válvulas primera (9) y segunda (10) están montadas pivotantes alrededor de dicho primer eje (15) para ser accionadas en rotación simultáneamente y en la misma dirección para gestionar conjuntamente el acceso de dicho flujo de aire frío y dicho flujo de aire caliente a dicha cámara de mezclado (7).

3. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por el hecho de que dicha tercera válvula (28; 30) está montada pivotante alrededor de un segundo eje de rotación (29; 31) alejado de dicho primer eje (15).

4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que dicha tercera válvula (28) es una válvula de mariposa.

5. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que dicha tercera válvula (30) es una válvula de bandera.

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que comprende un brazo de enlace (36) provisto de extremos primero y segundo opuestos montados para girar sobre dichas válvulas segunda (10) y tercera (30) respectivamente para acoplar sus desplazamientos.

7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que dicha tercera válvula (30) comprende un camino de leva (32) por el cual se puede desplazar un eje de rotación (33) que comprende a dicho segundo extremo del brazo de enlace (36).

8. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que comprende un camino de leva (37) por el cual se puede desplazar dicho segundo eje de rotación (31) de dicha tercera válvula (30) para desplazarlo a dicha parte situada aguas abajo (17) de la cámara de mezclado (7).

9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 8, caracterizado por el hecho de que dichas válvulas primera (9) y segunda (10) forman un conjunto monobloque.

10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9, caracterizado por el hecho de que dicha segunda válvula (10) es una válvula de bandera.

11. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que dicha tercera válvula (11) está montada pivotante alrededor de dicho primer eje (15) para ser accionado en rotación simultáneamente y en la misma dirección que dichas válvulas primera (9) y segunda (10), para gestionar conjuntamente con estas el acceso de dicho flujo de aire frío y dicho flujo de aire caliente a dicha cámara de mezclado (7), constituyendo dichas primera (9), segunda (10) y tercera (11) válvula un conjunto.

12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que dicho conjunto es de tipo monobloque y comprende unas válvulas de bandera primera y segunda que definen respectivamente a dichas válvulas segunda (10) y tercera (11).

13. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que dicho conjunto comprende un primer subconjunto constituido por dicha primera válvula (9), un segundo sub-conjunto constituido por una primera válvula de bandera que define a dicha segunda válvula (10), y un tercer sub-conjunto constituido por una segunda válvula de bandera que define a dicha tercera válvula (11).

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14. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que dicho conjunto comprende un primer subconjunto constituido por dicha primera válvula (9), y un segundo sub-conjunto monobloque constituido por unas válvulas de bandera primera y segunda que definen respectivamente dichas válvulas segunda (10) y tercera (11).

15. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que dicho conjunto comprende un primer subconjunto monobloque constituido por dicha primera válvula (9) y una segunda válvula (10) de tipo bandera, y un segundo sub-conjunto constituido por dicha tercera válvula (11) en forma de tipo bandera.

16. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que dicho conjunto comprende un primer subconjunto constituido por dicha primera válvula (9), y un segundo sub-conjunto monobloque constituido por una válvula de mariposa (24) que definen a dichas válvulas segunda (10) y tercera (11).

17. Dispositivo según la reivindicación 16, caracterizado por el hecho de que dicha válvula de mariposa (24) está conformada para desviar una parte de dicho flujo de aire caliente a una zona de dicha parte situada aguas abajo (17) vecina de dicho segundo conducto de distribución de aire (3).

18. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que dicha cámara de mezclado (7) está subdividida mediante unas separaciones (45) en al menos tres sub-partes, que dicho segundo conducto de distribución de flujo de aire (3) está subdividido en al menos tres sub-conductos (3a-3c), y que dicho conjunto comprende un primer sub-conjunto de dos válvulas (9a, 10a) dispuestas para gestionar conjuntamente el acceso a una primera de dichas sub-partes y a un primero (3a) de dichos sub-conductos, un segundo sub-conjunto de dos válvulas (9b, 10b) dispuestos para gestionar conjuntamente el acceso a una segunda de dichas sub-partes y a un segundo (3b) de dichos sub-conductos, y una tercera válvula (11) dispuesta para gestionar el acceso a una tercera de dichas sub-partes y a un tercero (3c) de dichos sub-conductos.

19. Dispositivo según la reivindicación 18, caracterizado por el hecho de que dicha tercera válvula (11) está colocado en un nivel intermedio entre, por un lado, dicho primer subconjunto de dos válvulas (9a, 10), y por otro lado, dicho segundo sub-conjunto de dos válvulas (9b, 10b).

20. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 18 y 19, caracterizado por el hecho de que al menos una válvula (10a, 10b) de cada uno de los sub-conjuntos primero y segundo y dicha tercera válvula (11) son de tipo bandera.

21. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, caracterizado por el hecho de que dicha tercera válvula (11, 21, 22) está conformada para desviar y/o calibrar una parte de dicho flujo de aire caliente en una primera zona de dicha parte situada aguas abajo (17) vecina de dicho segundo conducto de distribución de aire (3), y otra parte de dicho flujo de aire caliente y/o dicho flujo de aire frío, proveniente de dicha parte situada aguas arriba (16), en una segunda zona de dicha parte situada aguas abajo (17) distante de dicha primera zona.

22. Dispositivo según la reivindicación 21, caracterizado por el hecho de que dicha segunda zona es vecina de dicho primer conducto de distribución de aire (2).

23. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22, caracterizado por el hecho de que comprende una pared (8) que delimita simultáneamente una parte de dicho segundo conducto de distribución de aire (3) y una parte de dicho conducto de alimentación con flujo de aire caliente (5) y que comprende una parte de extremo (23) implantada en dicha parte situada aguas abajo (17) y conformada para orientar y/o calibrar al menos una parte de dicho flujo de aire caliente hacía una zona escogida de dicha parte situada aguas abajo (17).

24. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23, caracterizado por el hecho de que dicha primera válvula (9) es una válvula de tambor.

25. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24, caracterizado por el hecho de que al menos uno de dichos conductos de distribución de aire primero (2) y segundo (3) está subdividido en al menos unos sub-conductos primero (2-1) y segundo (2-2), y por el hecho de que comprende al menos unos medios de control auxiliar (40) provistos de unas válvulas cuarta (41) y quinta (42) provistas cada una de paredes de obturación respectivas (43, 44) y montadas pivotantes alrededor de un mismo eje (45) para ser accionadas en rotación simultáneamente y en la misma dirección para gestionar conjuntamente el acceso a dichos sub-conductos primero (2-1) y segundo (2-2) de un flujo de aire tratado proveniente de dicha cámara de mezclado (7).

26. Dispositivo según la reivindicación 25, caracterizado por el hecho de que dicha quinta válvula (42) es una válvula de mariposa.

27. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 25 y 26, caracterizado por el hecho de que dicha cuarta válvula (41) es una válvula de tambor.

28. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 25 a 27, caracterizado por el hecho de que dichas válvulas cuarta (41) y quinta (42) forman un conjunto monobloque.