ES2323221T3 - Instalacion de climatizacion de vehiculo con tratamiento separado para la parte trasera de la cabina. - Google Patents
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Abstract
Instalación de calefacción/ventilación o de climatización de la cabina de un vehículo, que comprende una caja (1.) que contiene medios de tratamiento de un flujo de aire a enviar a la cabina, comprendiendo dichos medios al menos una fuente de calor (5, 6) y unos elementos de conmutación (20, 21, 29, 30 34, 41, 43,64, 71, 82) controlados para definir unos trayectos variables para dicho flujo de aire entre una entrada y diversas salidas (25, 27, 28, 27a, 28a, 38, 40, 49) asociadas a unas zonas respectivas de la cabina, que pasan o no por dicha fuente de calor (5, 6), conteniendo la caja (1) además dos paredes sensiblemente verticales (10, 11) atravesadas por dicha fuente de calor (5, 6) y que separan entre sí a tres elementos de trayecto (22, 31, 60) que pasan por la fuente de calor (5, 6), estando dos de dichos elementos de trayecto (22), conectados a unas primeras salidas (25, 27, 28, 27a, 28a, 38, 49) conectadas a al menos una primera zona de la cabina, que es la zona delantera de la cabina, separados por las paredes verticales (10, 11) respectivamente del tercer elemento de trayecto (31, 60), conectado a una segunda salida (40) conectada a al menos una segunda zona de la cabina, que es la zona trasera de la cabina, caracterizada por el hecho de que los elementos de conmutación comprenden una válvula (41, 64, 71, 82) capaz de obturar la entrada de un elemento de trayecto (39; 66; 66-2) que desemboca en la segunda salida (40) en relación con la segunda zona de la cabina y a desviar el aire que circula por los elementos de trayecto (24, 44, 65) correspondientes hacía las primeras salidas (25, 27, 28, 27a, 28a, 38, 49).
Description
Instalación de climatización de vehículo con
tratamiento separado para la parte trasera de la cabina.
La invención se refiere a una instalación de
calefacción/ventilación o de climatización de la cabina de un
vehículo, según el preámbulo de la reivindicación 1. Una tal
instalación es, por ejemplo, conocida del documento
JP-A-05 058 144. A veces se desea,
para un confort óptimo y personalizado de los ocupantes del
vehículo, enviar a diferentes zonas de ocupación aire cuya
temperatura se ajusta de manera independiente.
En particular, se desea poder enviar, a al menos
una zona de las plazas delanteras y a al menos una zona de las
plazas traseras, aire a temperaturas ajustadas de manera
independiente. Las instalaciones conocidas que permiten un ajuste
de las temperaturas en las diferentes zonas presentan un canal de
aire caliente situado entre un canal superior de aire frío y un
canal inferior de aire frío. El canal superior y el canal inferior
desembocan respectivamente en una zona de mezclado de aire superior,
que alimenta con aire tratado a la zona delantera del vehículo
mediante conductos de distribución, y en una zona de mezclado de
aire inferior, que alimenta con aire tratado a la zona trasera
mediante conductos traseros. En FR 2 778 152 A se describe una tal
instalación.
Sin embargo, este tipo de instalaciones presenta
el inconveniente de una ligera interdependencia de las temperaturas
de las diferentes zonas, porque el aire puede circular entre la zona
de mezclado superior y la zona de mezclado inferior. Por otro lado,
una tal instalación, realizada por superposición de tres canales,
es especialmente voluminosa en la dirección vertical. Además, el
trayecto directo realizado por el canal inferior impide una buena
recuperación de los condensados formados por el evaporador.
El objetivo de la invención es el de permitir un
ajuste perfectamente independiente de la temperatura en diferentes
zonas sin aumentar la ocupación de espacio de la caja con respecto a
una instalación clásica provista de una cámara de mezclado
superior, y permitir una buena circulación de los condensados.
Otro objetivo de la invención es el de permitir
el envío hacía el parabrisas de aire normalmente destinado a la
zona trasera de la cabina, en caso de necesidad de deshielo o de
eliminación del vaho rápidos.
La invención propone en especial una instalación
del tipo definido en la introducción, y que tiene las
características de la parte caracterizadora de la reivindicación
1.
A continuación se enuncian características
opcionales de la invención, complementarias o alternativas:
- -
- dicha pared se extiende sensiblemente según un plano vertical orientado en la dirección de delante hacía atrás del vehículo.
- -
- Dicho elemento de trayecto conectado a la segunda salida está delimitado por dos paredes sensiblemente verticales que separan a dos elementos de trayecto que pasan por la fuente y conectados respectivamente a una primera salida conectada a al menos una zona izquierda y a una primera salida conectada a al menos una zona derecha de la cabina.
- -
- Cada uno de dichos elementos de trayecto que pasa por la fuente de calor está en paralelo con un elemento de trayecto que sortea a la fuente de calor, garantizándose el reparto de aire entre estos dos elementos de trayecto por los elementos de conmutación.
- -
- El reparto del aire entre los elementos de trayecto que pasan por la fuente de calor y que sortean a esta está garantizado mediante unas válvulas asociadas cada una a una de las salidas primera y segunda y que giran alrededor de ejes paralelos entre sí o alrededor de un mismo eje.
- -
- Los elementos de trayecto que pasan por la fuente de calor y que sortean a esta están colocados aguas abajo de un elemento de trayecto común que pasa por una fuente de frío y que es recorrido por la totalidad del flujo de aire.
- -
- El elemento obturador está adaptado para desviar el aire hacía las salidas de difusión de aire de la zona delantera a través de un elemento de trayecto dispuesto aguas abajo situado del mismo lado de la pared que los elementos de trayecto de donde proviene este aire y que se extiende paralelamente a los elementos de trayecto conectados a la primera salida.
- -
- El elemento de trayecto dispuesto aguas abajo está situado frente a un elemento de trayecto de deshielo conectado a la primera salida, y a distancia de este.
Las características y ventajas de la invención
se expondrán con más detalle en la descripción a continuación,
haciendo referencia a los dibujos adjuntos.
La figura 1 es una vista esquemática de la caja
de una instalación de climatización según la invención y de su
contenido, en sección según la línea I-I de la
figura 4.
La figura 2 es una vista análoga a la de la
figura 1, en sección según la línea II-II de la
figura 4.
La figura 3 es una vista esquemática de los
mismos elementos en sección según la línea III-III
de la figura 2.
La figura 4 es una vista esquemática parcial en
sección según la línea IV-IV de la figura 2.
Las figuras 5 a 8 son unas vistas análogas a la
figura 2, relativas a unas variantes de la instalación.
\vskip1.000000\baselineskip
Las figuras 1 y 2 son unos vistas en sección
según unos planos verticales orientados en la dirección de delante
hacia atrás del vehículo. La caja 1 de la instalación de
climatización contiene como elementos principales de tratamiento de
aire un pulsador 2, un filtro 3, un evaporador 4, un radiador de
calefacción 5 y una fuente de calor de apoyo 6 como por ejemplo una
resistencia eléctrica con coeficiente de temperatura positivo. El
pulsador 2 está dispuesto en la parte superior y hacía delante (con
respecto al sentido de la marcha del vehículo) de la caja y produce
un flujo de aire que circula en primer lugar de arriba hacia abajo
por un conducto 7 situado en el extremo delantero de la caja, luego
circula sensiblemente de delante hacia atrás a través del filtro 3
y el evaporador 4, dispuestos por debajo del pulsador 2, antes de
repartirse en diferentes elementos de trayecto.
Los elementos de trayecto situados aguas abajo
del evaporador 4 están delimitados en especial por dos paredes
planas 10 y 11 que se extienden según unos planos verticales
respectivos paralelos al plano de simetría longitudinal P del
vehículo y simétricas entre sí con respecto a este. El radiador 5 y
la fuente de apoyo 6 se extienden sobre toda la anchura de la caja
1 atravesando unas aberturas apropiadas dispuestas en las paredes
10 y 11. Estas delimitan tres volúmenes separados, a saber un
volumen 12 comprendido entre la pared de la izquierda 13 de la caja
y la pared 10 situada a la izquierda del plano P, un volumen 14
comprendido entre la pared de la derecha 15 de la caja y la pared
11 situada a la derecha del plano P, y un volumen 16 situado entre
las paredes 10 y 11. Cada uno de los volúmenes 12, 14 y 16 está
subdividido en elementos de trayecto para el aire mediante unas
paredes y unas válvulas pivotantes.
Unas paredes 17, 18 y 19 están formadas
atravesadas en los volúmenes 12, 14 y 16 respectivamente justo por
encima de las fuentes 5 y 6. Las paredes 18 y 19 son visibles en las
figuras 1 y 2 respectivamente. El volumen 12 está dispuesto de
manera simétrica al volumen 14 con respecto al plano P. Una válvula
de mariposa 20, 21 está montada pivotante en el volumen 14,
alrededor de un eje transversal A1 que se extiende a lo largo del
borde delantero de las paredes 17 a 19, para desplazarse entre una
primera posición extrema simbolizada por la cifra 0, representada a
trazo continuo en la figura 1, en la cual sus dos aletas 20, 21
liberan respectivamente la entrada y la salida de un elemento de
trayecto 22 que pasa por las fuentes 5 y 6 para desembocar en una
cámara de mezclado 23 situada por encima de la válvula y que se
extiende sobre toda la anchura de la caja, obturando la aleta 20 un
paso directo del evaporador 4 a la cámara 23, y otra posición
extrema simbolizada por la cifra 1 y representada a trazo
discontinuo en la figura 1, en la cual las aletas 20 y 21 obturan
respectivamente la entrada y la salida del elemento de trayecto 22,
liberándose así el paso directo a la cámara 23.
A partir de la cámara de mezclado 23, unos
elementos de trayecto 24, 44 orientados hacía arriba llevan el aire
respectivamente a unas salidas 25, 38 conectadas respectivamente a
una o varias salidas de aire de la zona delantera de la cabina y a
los buses de deshielo, y un elemento de trayecto 55 situado detrás
del elemento de trayecto 22 y separado de este por una pared 26
lleva el aire a dos salidas 27 y 28 situadas en la parte inferior
trasera de la caja y destinadas a alimentar respectivamente a la
zona de los pies de la plaza delantera derecha del vehículo y a la
zona de los pies de la plaza trasera derecha. Unas válvulas
pivotantes 29, 30 y 43 colocadas en los elementos de trayecto 24,
55 y 44 respectivamente permiten ajustar los caudales de aire que
llegan a las salidas correspondientes.
Tal como se ve en la figura 2, el volumen 16
está subdividido por la pared 19 en un elemento de trayecto 31 que
pasa por las fuentes de calor 5 y 6 y un elemento de trayecto 32 que
sortea a esta, estando el elemento 32 delimitado hacía arriba por
una pared transversal 33 que enlaza entre sí a los bordes superiores
de las paredes 10 y 11, tal como lo muestra la figura 3. Una
válvula de bandera 34 está montada pivotante alrededor de un eje
que se confunde en este caso con el eje A1 aunque, como variante,
podría ser paralelo a este, para desplazarse entre una primera
posición extrema indicada 0, representada a trazo continuo en la
figura 2, en la cual su borde libre es adyacente al borde delantero
de la pared 33 para obturar la entrada del elemento de trayecto 32
y liberar a la del elemento 31, y una segunda posición extrema,
indicada 1 y representada a trazo discontinuo en la figura 2, en la
cual las entradas de los elementos de trayecto 31 y 32 se obturan y
liberan respectivamente. A partir del extremo situado aguas debajo
de los elementos de trayecto 31 y 32, una abertura 35 definida
entre el borde trasero de la pared 33 y la pared inferior 36 de la
caja 1 da acceso a otros dos elementos de trayecto, a saber un
elemento 37 orientado de manera general hacía arriba en dirección a
una salida 38 de deshielo/ eliminación del vaho del parabrisas del
vehículo y que desemboca en la cámara 23, y un elemento 39
orientado generalmente hacía abajo, que desemboca en una salida 40
en relación con una zona de difusión trasera de la cabina. Una
válvula de bandera 41 puede pivotar alrededor de un eje A2 adyacente
a la pared trasera 42 de la caja 1 para adoptar una primera
posición indicada 1 y representada a trazo continuo en la figura 2,
en la cual su borde libre opuesto al eje A2 es adyacente al borde
trasero de la pared 33 para obturar la entrada del elemento de
trayecto 37, y una posición indicada 0, representada a trazo
discontinuo, en la cual el mismo borde libre es adyacente a la
pared inferior 36, liberando la entrada del elemento de trayecto 37
y obturando la del elemento de trayecto 39. Una válvula de mariposa
43, coaxial a la válvula 29, está interpuesta en el elemento de
trayecto 44 situado por encima de la cámara de mezclado 23 y frente
al elemento de trayecto 37.
Se ve en la figura 3 que las salidas 25 y 38
están yuxtapuestas en la dirección
izquierda-derecha, estando el elemento de trayecto
24 y el elemento de trayecto 44, adyacentes a estas salidas y en las
cuales están alojadas respectivamente las válvulas 29 y 43,
separados por una pared vertical 45. En cambio, el elemento de
trayecto 37 se comunica lateralmente con la cámara de mezclado 23
por encima de la pared 11 y por debajo de la pared 45. Asimismo,
simétricamente a los elementos anteriores con respecto al plano P,
el elemento de trayecto 37 se comunica con la cámara de mezclado
23, en la cual desemboca el volumen 12, por encima de la pared 10 y
por debajo de una pared 47 que separa el elemento de un elemento de
trayecto 48 que desemboca a una salida de aireación izquierda 49.
Las otras salidas asociadas al volumen 12, indicadas 27a y 28a, son
simétricas a las salidas 27 y 28.
El reparto del aire tratado entre las diferentes
salidas de la caja 1, y la temperatura de los flujos de aire que
pasan por estas, están determinados por las posiciones de las
válvulas descritas más arriba, que definen cinco modos de
funcionamiento de la instalación que se resumen en la siguiente
tabla.
\vskip1.000000\baselineskip
En el modo A, todas las salidas de aire están
cerradas excepto la salida de deshielo 38 que está abierta, y la
totalidad del aire tratado es calentado por las fuentes 5 y 6. Por
lo tanto, el parabrisas recibe aire con un caudal máximo y a una
temperatura máxima. Esta configuración puede imponerse mediante un
botón pulsador colocado sobre el tablero de control principal de la
instalación para asegurar lo más rápidamente posible el deshielo
del parabrisas.
El modo B difiere del modo A por el hecho de que
la posición de las válvulas de mezclado laterales es regulable,
permitiendo así al conductor ajustar la temperatura del aire que es
aquí de nuevo enviado en su totalidad hacía el parabrisas para el
deshielo o la eliminación del vaho.
Esto también es aplicable al modo C, en el cual
la posición de la válvula de mezclado media también es regulable
por el conductor.
El modo D es el que permite alimentar con aire a
la zona delantera y a la zona trasera de la cabina, siendo ajustada
la temperatura del aire de la zona delantera por los pasajeros
delanteros gracias a la válvula 20, 21 y siendo ajustada la
temperatura del aire de la zona trasera por los pasajeros traseros
gracias a la válvula 34. La difusión del aire hacía atrás se
realiza gracias a la válvula 41. El reparto del aire a las otras
salidas puede ser realizado a voluntad gracias al control de las
válvulas correspondientes.
Finalmente, el modo E puede llevarse a cabo
cuando la difusión trasera está cerrada, es decir cuando la zona
trasera de la cabina no está ocupada o cuando el pasajero trasero no
desea recibir aire. El aire que circula por el volumen medio 16 es
entonces enviado hacía las salidas 25, 27, 27a, 28, 28a, 38 y 49 o
es mezclado con el aire que circula por los volúmenes 12 y 14,
pudiendo su temperatura ser ajustada por el conductor gracias a la
válvula 34.
La instalación de la figura 5 difiere de la de
las figuras 1 a 4 por el hecho de que el elemento de trayecto 60
del volumen medio 16 en contacto con las fuentes de calor 5 y 6
tiene la misma configuración que el elemento de trayecto 22,
estando su entrada y su salida controladas respectivamente por las
aletas 61 y 62 de una válvula semejante a la válvula 20, 21. Por lo
tanto, el aire proveniente del evaporador 4 puede llegar a una
cámara de mezclado 63, pasando por el elemento de trayecto 60, o por
un paso directo obturable mediante la aleta 61. Una válvula de
bandera 64 que tiene la misma función que la válvula 41 está
dispuesta por encima de las fuentes de calor y permite conectar la
cámara 63, ya sea a un elemento de trayecto 65 corto orientado
hacia arriba y que puede desembocar en las salidas 25, 38, 49, 27,
27a, 28, 28a, o bien a un elemento de trayecto más largo 66
orientado generalmente hacía abajo por detrás de la caja, que
desemboca en la salida 40. Con respecto a la de la figura 2, esta
disposición alarga el trayecto del aire caliente enviado a la salida
40, y acorta el trayecto del aire frío enviado a las salidas 25,
38, 49, 27, 27a, 28, 28a. Permite los modos de funcionamiento A a E
descritos más arriba.
La caja de la figura 6 delimita un elemento de
trayecto 60 semejante al de la figura 5 y contiene una válvula 61,
62 también semejante a la de la figura 5. La válvula 64 es
sustituida por una válvula de bandera 70 la cual, en su posición 0
representada a trazo grueso, obtura el paso directo del evaporador 4
a la cámara de mezclado 63 y permite el paso del elemento de
trayecto 60 hacía el elemento de trayecto 65, y, en la posición 1
representada a trazo discontinuo, obtura el paso de la cámara 63 al
elemento de trayecto 65. Una válvula suplementaria 71 dispuesta en
el elemento de trayecto 66 y conjugada de la válvula 70 permite
obturar a este.
En el modo de realización de la figura 7, la
pared 80 que separa entre sí a los elementos de trayecto 60 y 66
como los descritos en los modos de realización de las figuras 5 y 6
es interrumpida por una abertura 81, subdividiendo al elemento de
trayecto 60 en un elemento 60-1 dispuesto aguas
arriba de la abertura y un elemento 60-2 dispuesto
aguas abajo de la abertura, y el elemento 66 en un elemento
66-1 dispuesto aguas arriba de la abertura y un
elemento 66-2 dispuesto aguas abajo de la abertura.
Una válvula de bandera 82 articulada con el borde superior de la
abertura 81 puede adoptar una posición 0, representada a trazo
continuo, en la cual separa a los elementos de trayecto
66-1 y 66-2 y hace que se comuniquen
entre sí a los elementos 60-1 y
66-2, y una posición 1 representada a trazo
discontinuo, en la cual obtura la abertura 81 restableciendo la
continuidad del elemento de trayecto 66. Dos válvulas de bandera 84
y 85 colocadas aguas abajo del elemento de trayecto
60-2 y aguas arriba de unos elementos de trayecto 65
y 66-1 pueden ser colocadas conjuntamente en una
posición 0 representada a trazo continuo o en una posición 1
representada a trazo discontinuo. En la posición 0, las válvulas 84
y 85 obturan respectivamente la entrada del elemento de trayecto
66-1 y el paso del aire frío proveniente del
evaporador 4 en dirección de las diferentes salidas y liberan el
paso del aire del elemento de trayecto 60-2 al
elemento de trayecto 65. En la posición 0, las válvulas 84 y 85
obturan respectivamente la salida del elemento de trayecto
60-2 y la entrada del elemento de trayecto 65, y
liberan el paso del aire del evaporador 4 al elemento de trayecto
66-1.
El modo de realización de la figura 8 difiere
del de la figura 7 por el hecho de que las válvulas de bandera 84 y
85 son sustituidas por una válvula de tambor 90 que tiene
exactamente la misma función.
Los modos de realización de las figuras 6 a 8
permiten los modos de funcionamiento A, B y D, pero no los modos C
y E.
Las cajas descritas y representadas pueden, con
arreglos menores, ser utilizadas en instalaciones simplificadas que
permiten una alimentación con aire a la zona trasera de la cabina
sin ajuste separado de temperatura, o que no permiten una
alimentación a la zona trasera. Ello permite una racionalización de
la producción y consecuentemente una reducción del coste de
fabricación.
\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 JP 05058144 A [0001]
\bullet FR 2778152 A [0002]
Claims (5)
1. Instalación de calefacción/ventilación o de
climatización de la cabina de un vehículo, que comprende una caja
(1.) que contiene medios de tratamiento de un flujo de aire a enviar
a la cabina, comprendiendo dichos medios al menos una fuente de
calor (5, 6) y unos elementos de conmutación (20, 21, 29, 30 34, 41,
43,64, 71, 82) controlados para definir unos trayectos variables
para dicho flujo de aire entre una entrada y diversas salidas (25,
27, 28, 27a, 28a, 38, 40, 49) asociadas a unas zonas respectivas de
la cabina, que pasan o no por dicha fuente de calor (5, 6),
conteniendo la caja (1) además dos paredes sensiblemente verticales
(10, 11) atravesadas por dicha fuente de calor (5, 6) y que separan
entre sí a tres elementos de trayecto (22, 31, 60) que pasan por la
fuente de calor (5, 6), estando dos de dichos elementos de trayecto
(22), conectados a unas primeras salidas (25, 27, 28, 27a, 28a, 38,
49) conectadas a al menos una primera zona de la cabina, que es la
zona delantera de la cabina, separados por las paredes verticales
(10, 11) respectivamente del tercer elemento de trayecto (31, 60),
conectado a una segunda salida (40) conectada a al menos una segunda
zona de la cabina, que es la zona trasera de la cabina,
caracterizada por el hecho de que los elementos de
conmutación comprenden una válvula (41, 64, 71, 82) capaz de
obturar la entrada de un elemento de trayecto (39; 66;
66-2) que desemboca en la segunda salida (40) en
relación con la segunda zona de la cabina y a desviar el aire que
circula por los elementos de trayecto (24, 44, 65) correspondientes
hacía las primeras salidas (25, 27, 28, 27a, 28a,
38, 49).
38, 49).
2. Instalación según la reivindicación 1, en la
cual dicha pared (10, 11) se extiende sensiblemente según un plano
vertical orientado en la dirección de delante hacia atrás del
vehículo.
3. Instalación según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la cual dichas primeras salidas
comprenden al menos una salida (27a, 28a) conectada a al menos una
zona izquierda y al menos una salida (27, 28) conectada a al menos
una zona derecha de la cabina, conectadas respectivamente a dichos
dos elementos de trayecto.
4. Instalación según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la cual cada uno de dichos elementos
de trayecto (31, 60, 60-1, 60-2)
que pasan por la fuente de calor (5, 6) está en paralelo con un
elemento de trayecto que evita a la fuente de calor (5, 6),
garantizándose el reparto del aire entre estos dos elementos de
trayecto mediante los elementos de conmutación (20, 21, 34).
5. Instalación según la reivindicación 4, en la
cual el reparto del aire entre los elementos de trayecto que pasan
por la fuente de calor (5, 6) y que evitan a esta está garantizado
mediante unas válvulas (20, 21, 34) asociadas cada una a una de las
salidas primera (25, 49) y segunda (40) y que giran alrededor de
ejes paralelos entre sí o alrededor de un mismo eje (A1).
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