ES2332172T3 - Dispositivo de regulacion termica para automovil y procedimientos para la puesta en practica de este dispositivo. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de regulación térmica para automóvil, del tipo que comprende: - una bomba de calor (12) que comprende un circuito principal (14) de fluido frigorígeno de compresión que toma calorías de una fuente fría (16) para transferirlas hacia una fuente caliente (18), - comprendiendo la fuente fría (16) o la fuente caliente (18) un intercambiador térmico (24, 34) fluido frigorígeno/líquido refrigerante que acopla térmicamente el circuito principal (14) de fluido frigorígeno a un circuito secundario (26, 36) de líquido refrigerante que se puede conectar selectivamente a al menos dos intercambiadores térmicos, caracterizado porque comprende además medios de enfriamiento de un órgano exotérmico del vehículo que comprenden un circuito de líquido refrigerante (48), llamado circuito de enfriamiento, conectado a un intercambiador térmico de enfriamiento (50), pudiendo el circuito secundario (26, 36) ser conectado selectivamente al intercambiador de enfriamiento (50), a un intercambiador térmico llamado exterior (30) y a un intercambiador térmico llamado frío (32) o caliente (39), estando el intercambiador exterior (30) y el intercambiador de enfriamiento (50) unidos entre sí a fin de formar un único módulo susceptible de ser preensamblado antes del montaje en el vehículo.
Description
Dispositivo de regulación térmica para automóvil
y procedimientos para la puesta en práctica de este dispositivo.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de regulación térmica para automóvil y a procedimientos
para la puesta en práctica de este dispositivo.
En particular encuentra aplicación en la
climatización de un habitáculo del vehículo.
En el estado de la técnica ya se conoce, en
particular según el documento FR-2697210, un
dispositivo de regulación térmica para automóvil, del tipo que
comprende:
- una bomba de calor que comprende un circuito
principal de fluido frigorígeno de compresión que toma calorías de
una fuente fría para transferirlas hacia una fuente caliente,
- comprendiendo la fuente fría o la fuente
caliente un primer intercambiador térmico fluido frigorígeno/líquido
refrigerante que acopla térmicamente el circuito principal de
fluido frigorígeno a un circuito secundario de líquido refrigerante
que puede ser conectado selectivamente a dos intercambiadores
térmicos.
El circuito de compresión suele comprender un
evaporador, en intercambio térmico con la fuente fría, y un
condensador, en intercambio térmico con la fuente caliente, estando
estos elementos conectados entre sí por un compresor y un
manorreductor. El fluido frigorígeno se evapora en el evaporador
quitando calor a la fuente fría. El compresor aspira el fluido
frigorígeno evaporado y lo impulsa dentro del condensador enfriado
(por intercambio térmico con la fuente caliente) en cuyo interior
se condensa. El manorreductor deja pasar el fluido frigorígeno
líquido hacia el evaporador haciendo bajar su presión.
Una bomba de calor se puede utilizar bien para
caldear un espacio o un órgano, o bien para enfriar ese espacio o
ese órgano.
En el documento FR-2697210, la
fuente fría comprende un primer intercambiador térmico fluido
frigorígeno/líqui-
do refrigerante que acopla térmicamente el circuito principal de fluido frigorígeno a un primer circuito secundario de líquido refrigerante, y la fuente caliente comprende un segundo intercambiador térmico fluido frigorígeno/líquido refrigerante que acopla térmicamente el circuito principal de fluido frigorígeno a un segundo circuito secundario de líquido refrigerante. Los circuitos secundarios se pueden conectar selectivamente, por vía de válvulas adecuadas, a un intercambiador térmico exterior, situado en el compartimento del motor del vehículo, y a un intercambiador térmico interior, situado en el habitáculo del vehículo. Por actuación sobre las válvulas, se puede utilizar la bomba de calor bien para refrigerar el habitáculo de un vehículo (en este primer caso, la fuente caliente es el intercambiador térmico exterior y la fuente fría es el intercambiador térmico interior), o bien para calentar el habitáculo (en este segundo caso, la fuente caliente es el intercambiador térmico interior y la fuente fría es el intercambiador térmico exterior).
do refrigerante que acopla térmicamente el circuito principal de fluido frigorígeno a un primer circuito secundario de líquido refrigerante, y la fuente caliente comprende un segundo intercambiador térmico fluido frigorígeno/líquido refrigerante que acopla térmicamente el circuito principal de fluido frigorígeno a un segundo circuito secundario de líquido refrigerante. Los circuitos secundarios se pueden conectar selectivamente, por vía de válvulas adecuadas, a un intercambiador térmico exterior, situado en el compartimento del motor del vehículo, y a un intercambiador térmico interior, situado en el habitáculo del vehículo. Por actuación sobre las válvulas, se puede utilizar la bomba de calor bien para refrigerar el habitáculo de un vehículo (en este primer caso, la fuente caliente es el intercambiador térmico exterior y la fuente fría es el intercambiador térmico interior), o bien para calentar el habitáculo (en este segundo caso, la fuente caliente es el intercambiador térmico interior y la fuente fría es el intercambiador térmico exterior).
Se advertirá que, en este último caso, los
rendimientos de la bomba de calor se ven limitados por la
temperatura del aire exterior. En efecto, durante la estación fría,
la temperatura del aire no es suficiente para obtener un
rendimiento satisfactorio de la bomba de calor, cuando se utiliza
esta última con fines de calefacción del habitáculo. Además, la
formación de hielo en la fuente fría durante la estación fría puede
perjudicar los rendimientos de funcionamiento de la bomba de
calor.
Por otro lado, el carácter reversible de los
intercambiadores exterior e interior (ambos usados bien como fuente
caliente o bien como fuente fría) trae consigo esencialmente los dos
inconvenientes siguientes:
1) el rendimiento de cada intercambiador queda
limitado, al no poder ser optimizado para un funcionamiento
específico del intercambiador como fuente caliente o bien como
fuente fría;
2) la higrometría del aire alrededor del
intercambiador térmico interior es difícil de controlar.
El segundo inconveniente se manifiesta de forma
destacada en el momento de la climatización del habitáculo del
vehículo a mediados de estación. En tal caso, el intercambiador
térmico interior es susceptible de experimentar frecuentes
alternancias de sus modos de funcionamiento de refrigeración y de
calefacción del habitáculo. Así, en régimen de refrigeración, el
intercambiador térmico interior se carga con agua. Cuando este
último pasa a régimen de calefacción, el agua acumulada en régimen
de refrigeración se descarga dentro del habitáculo por evaporación.
El documento FR-2697210 propone remediar este
inconveniente por medio de un intercambiador térmico auxiliar
dispuesto en la proximidad del intercambiador térmico interior. Sin
embargo, este intercambiador auxiliar no es funcional en
determinados casos, en particular para temperaturas a mediados de
estación próximas a 15ºC.
La invención tiene por objetivo especialmente
optimizar los rendimientos de un dispositivo de regulación térmica
con bomba de calor paticularmente cuando se utiliza para calentar o
refrigerar el habitáculo de un automóvil, e incluso cuando se
utiliza para regular térmicamente un motor que permite mover el
vehículo.
\newpage
A tal efecto, la invención tiene por objeto un
dispositivo de regulación térmica para automóvil, del tipo descrito
en el documento FR-2697210, según se define en la
reivindicación 1.
Según unas características de diferentes formas
de realización de este dispositivo:
- la fuente fría comprende un primer
intercambiador térmico fluido frigorígeno/líquido refrigerante que
acopla térmicamente el circuito principal de fluido frigorígeno a
un primer circuito secundario de líquido refrigerante que se puede
conectar selectivamente al intercambiador de enfriamiento, al
intercambiador exterior y a un intercambiador térmico llamado frío,
y la fuente caliente comprende un segundo intercambiador térmico
fluido frigorígeno/líquido refrigerante que acopla térmicamente el
circuito principal de fluido frigorígeno a un segundo circuito
secundario de líquido refrigerante que se puede conectar
selectivamente al intercambiador de enfriamiento, al intercambiador
exterior y a un intercambiador térmico llamado caliente;
- los circuitos secundarios primero y segundo
son susceptibles de conectarse al circuito de enfriamiento por
medio:
- \bullet
- de una primera válvula de derivación, de tipo tres vías, que comprende una primera vía conectada a las salidas de los intercambiadores fluido frigorígeno/líquido refrigerante primero y segundo, una segunda vía conectada a la entrada del intercambiador exterior y una tercera vía conectada a una rama del circuito de enfriamiento aguas arriba del intercambiador de enfriamiento, y
- \bullet
- de una segunda válvula de derivación, de tipo tres vías, que comprende una primera vía conectada a las entradas de los intercambiadores fluido frigorígeno/líquido refrigerante primero y segundo, una segunda vía conectada a una rama del circuito de enfriamiento aguas abajo del intercambiador de enfriamiento y una tercera vía conectada a la salida del intercambiador exterior;
- los circuitos secundarios primero y segundo
son susceptibles de conectarse al circuito de enfriamiento por
medio:
- \bullet
- de una primera válvula de derivación, de tipo dos vías, que comprende una primera vía conectada a una rama del circuito de enfriamiento, aguas arriba del intercambiador de enfriamiento, y una segunda vía conectada a unas ramas de los circuitos secundarios primero y segundo, aguas arriba del intercambiador exterior, y
- \bullet
- de una segunda válvula de derivación, de tipo dos vías, que comprende una primera vía conectada a una rama del circuito de enfriamiento, aguas abajo del intercambiador de enfriamiento, y una segunda vía conectada a unas ramas de los circuitos secundarios primero y segundo, aguas abajo del intercambiador exterior;
- el intercambiador de enfriamiento es un
intercambiador líquido refrigerante/aire;
- el líquido refrigerante del circuito de
enfriamiento es una mezcla de agua y de anticongelante;
- el intercambiador exterior y el intercambiador
de enfriamiento están unidos entre sí a fin de formar un único
módulo susceptible de ser preemsamblado antes del montaje en el
vehículo;
- el órgano exotérmico es un motor.
La invención tiene asimismo por objeto un
procedimiento para la puesta en práctica del dispositivo tal y como
se ha definido anteriormente, caracterizado porque se hace
circular el líquido refrigerante de al menos un circuito secundario
a la vez por el intercambiador exterior y el intercambiador de
enfriamiento.
La invención tiene todavía por objeto un
procedimiento para la puesta en práctica del dispositivo tal y como
se ha definido anteriormente, caracterizado porque se hace
circular el líquido refrigerante del circuito de enfriamiento a la
vez por el intercambiador exterior y el intercambiador de
enfriamiento.
Se comprenderá mejor la invención con la lectura
de la descripción subsiguiente, dada únicamente a título de ejemplo
y hecha con referencia a los dibujos, en los que:
las figuras 1 y 2 son vistas esquemáticas, en
configuraciones de utilización primera y segunda respectivamente, de
un dispositivo de regulación térmica para automóvil, según una
primera forma de realización de la invención;
la figura 3 es una vista parcial del dispositivo
de regulación térmica ilustrado en las figuras anteriores, que
muestra este dispositivo en una tercera configuración de
utilización;
la figura 4 es una vista similar a la figura 3
de un dispositivo de regulación térmica para automóvil, según una
segunda forma de realización de la invención.
En las figuras 1 a 3 se ha mostrado un
dispositivo de regulación térmica para automóvil según una primera
forma de realización de la invención, indicado mediante la
referencia general 10.
En lo sucesivo, se dice que dos órganos están
acoplados térmicamente entre sí cuando intercambian calor entre
ellos por medio de un intercambiador térmico apropiado.
El dispositivo de regulación térmica 10
comprende una bomba de calor 12 que comprende un circuito principal
14 de fluido frigorígeno, de tipo de compresión, que toma calorías
de una fuente fría 16 para transferirlas por lo menos parcialmente
hacia una fuente caliente 18.
Las fuentes fría 16 y caliente 18 están
conectadas entre sí mediante un compresor 20 (eléctrico y/o
mecánico) y una válvula de expansión 22. El fluido frigorígeno se
evapora quitando calor a la fuente fría 16. El compresor 20 aspira
el fluido evaporado y lo impulsa hacia la fuente caliente, en la que
éste se condensa enfriándose. La válvula de expansión 22 deja que
el fluido frigorígeno líquido pase hacia la fuente fría 16 haciendo
bajar su presión. El sentido de circulación del fluido frigorígeno
por el circuito 14 se indica mediante flechas en la figura 1.
La fuente fría 16 comprende un primer
intercambiador térmico 24 fluido frigorígeno/líquido refrigerante
que acopla térmicamente el circuito principal 14 de fluido
frigorígeno a un primer circuito secundario 26 de líquido
refrigerante. Este último comprende una bomba de puesta en
circulación 28 del líquido refrigerante, conectada a la entrada del
primer intercambiador térmico 24.
El primer circuito secundario 26 se puede
conectar selectivamente a un intercambiador térmico llamado exterior
30 y a un intercambiador térmico llamado frío 32.
En el ejemplo ilustrado en las figuras 1 a 3, el
intercambiador exterior 30 es un intercambiador líquido
refrigerante/aire, situado preferentemente en el compartimento del
motor M del vehículo, y el intercambiador frío 32 es un
intercambiador líquido refrigerante/aire, situado en el habitáculo
H del vehículo.
La fuente caliente 18 comprende un segundo
intercambiador térmico 34 fluido frigorígeno/líquido refrigerante
que acopla térmicamente el circuito principal 14 de fluido
frigorígeno a un segundo circuito secundario 36 de líquido
refrigerante. Este último comprende una bomba de puesta en
circulación 38 del líquido refrigerante, conectada a la entrada del
segundo intercambiador térmico 34.
El segundo circuito secundario 36 se puede
conectar selectivamente al intercambiador exterior 30 y a un
intercambiador térmico llamado caliente 39.
En el ejemplo ilustrado en las figuras 1 a 3, el
intercambiador caliente 39 es un intercambiador líquido
refrigerante/aire situado preferentemente en el habitáculo H del
vehículo.
Un ventilador convencional, no mostrado en las
figuras, permite hacer que un flujo de aire circule a través de los
intercambiadores frío 32 y caliente 39.
La bomba de calor 12, conectada a los
intercambiadores térmicos primero y segundo 24, 34, está dispuesta
por ejemplo en el compartimento del motor del vehículo.
El fluido frigorígeno que circula por el
circuito principal es de un tipo convencional. Este fluido
frigorígeno se escoge por ejemplo entre un derivado clorado y
fluorado del metano o del etano (fréon), un hidrocarburo, amoniaco
o dióxido de carbono. El líquido refrigerante que circula por el
primer 26 o segundo 36 circuito secundario es preferentemente una
mezcla de agua y de anticongelante (glicol).
La conexión de los dos circuitos secundarios 26,
36 de líquido refrigerante, respectivamente a los intercambiadores
exterior 30, frío 32 y caliente 39, se realiza por medio de una
válvula de tres vías 40 del primer circuito secundario, de una
válvula de tres vías 42 del segundo circuito secundario y de una
válvula de tres vías 44 común a los dos circuitos secundarios.
La válvula de tres vías 40 del primer circuito
secundario 26 va conectada a la salida del primer intercambiador
térmico 24 fluido frigorígeno/líquido refrigerante de la fuente
fría, a la entrada del intercambiador exterior 30 y a la entrada
del intercambiador frío 32.
La válvula 42 del segundo circuito secundario 36
va conectada a la salida del segundo intercambiador térmico 34
fluido frigorígeno/líquido refrigerante de la fuente caliente, a la
entrada del intercambiador exterior 30 y a la entrada del
intercambiador caliente 39.
La válvula 44, común a los circuitos secundarios
primero 26 y segundo 36 de líquido refrigerante va conectada a la
entrada del primer intercambiador térmico 24 fluido
frigorígeno/líquido refrigerante de la fuente fría, a la entrada
del segundo intercambiador térmico 34 fluido frigorígeno/líquido
refrigerante de la fuente caliente y a la salida del intercambiador
exterior 30.
Las válvulas 40 a 44 son accionadas por medios
convencionales eléctricos, mecánicos, termomecánicos o
neumáticos.
El dispositivo de regulación térmica 10
comprende asimismo medios de enfriamiento de un órgano exotérmico
del vehículo, tal como un motor del vehículo como en el ejemplo
descrito. Este motor, destinado a mover el vehículo, es
preferentemente de tipo térmico. Sin embargo, como alternativa, el
motor puede ser de otro tipo, en particular eléctrico.
Los medios de enfriamiento del motor comprenden
un circuito 48 de líquido refrigerante, llamado circuito de
enfriamiento, conectado a un intercambiador térmico de enfriamiento
50.
En el ejemplo ilustrado en las figuras, el
intercambiador de enfriamiento 50 es un intercambiador líquido
refrigerante/aire situado preferentemente en el compartimento del
motor M del vehículo. Un ventilador convencional, no mostrado en
las figuras, permite hacer que un flujo de aire circule a través de
este intercambiador de enfriamiento 50.
El líquido refrigerante que circula por el
circuito de enfriamiento 48 es preferentemente una mezcla de agua y
de anticongelante (glicol).
Los circuitos secundarios primero 26 y segundo
36 están destinados para su conexión, en determinadas
configuraciones de utilización del dispositivo 10, al
intercambiador de enfriamiento 50.
A tal efecto, en la primera forma de realización
de la invención, los circuitos secundarios primero 26 y segundo 36
son susceptibles de ser conectados al circuito de enfriamiento con
la ayuda de los siguientes medios.
Una primera válvula de derivación 52, de tipo
tres vías, comprende una primera vía conectada a las salidas de los
intercambiadores fluido frigorígeno/líquido refrigerante primero 24
y segundo 34, una segunda vía conectada a la entrada del
intercambiador exterior 30 y una tercera vía conectada a una rama
del circuito de enfriamiento 48 aguas arriba del intercambiador de
enfriamiento 50.
Una segunda válvula de derivación 54, de tipo
tres vías, comprende una primera vía conectada a las entradas de
los intercambiadores fluido frigorígeno/líquido refrigerante primero
24 y segundo 34, una segunda vía conectada a una rama del circuito
de enfriamiento 48, aguas abajo del intercambiador de enfriamiento
50, y una tercera vía conectada a la salida del intercambiador
exterior 30.
Las válvulas de derivación 52, 54 son accionadas
por medios convencionales eléctricos, mecánicos, termomecánicos o
neumáticos.
La figura 1 ilustra la configuración del
dispositivo de regulación térmica 10 en régimen de refrigeración
del habitáculo del vehículo. En tal caso, las válvulas 40 a 44 están
ajustadas a fin de conectar el primer circuito secundario 26 de
líquido refrigerante al intercambiador frío y el segundo circuito
secundario 36 de líquido refrigerante al intercambiador exterior
30.
Por otro lado, las válvulas de derivación 52, 54
están ajustadas a fin de hacer circular el líquido refrigerante del
segundo circuito secundario 36 a la vez por el intercambiador
exterior 30 y el intercambiador de enfriamiento 50. Este ajuste de
las válvulas de derivación 52, 54 se establece preferentemente
cuando los medios de enfriamiento, controlados generalmente por un
termostato, están desactivados, de tal modo que el caudal de líquido
de refrigeración en el circuito 48 es nulo. Adviértase que los
medios de enfriamiento están desactivados cuando el motor del
vehículo está relativamente frío, en particular durante un período
más o menos largo siguiente al arranque de ese motor.
El líquido refrigerante del primer circuito
secundario 26 toma calorías del habitáculo, por vía del
intercambiador frío 32, y las libera en el fluido frigorígeno
evaporado, por vía del primer intercambiador térmico 24 fluido
frigorígeno/líquido refrigerante.
El líquido refrigerante del segundo circuito
secundario 36 toma calorías en el fluido frigorígeno condensado,
por vía del segundo intercambiador térmico 34 fluido
frigorígeno/líquido refrigerante, y las descarga al exterior del
vehículo, por vía del intercambiador exterior 30 y del
intercambiador de enfriamiento 50.
Al completar el intercambiador de enfriamiento
50 la superficie de intercambio térmico del intercambiador exterior
30, el funcionamiento de la bomba de calor se ve optimizado gracias
a una descarga más eficaz de las calorías de la fuente caliente 18
mediante el líquido refrigerante que circula por el segundo circuito
secundario 36 y estos intercambiadores 30, 50.
La figura 2 ilustra el dispositivo 10 en una
configuración de calefacción del habitáculo. En esta ocasión, las
válvulas 40 a 44 están ajustadas a fin de conectar el primer
circuito secundario 26 de líquido refrigerante al intercambiador
exterior 30 y el segundo circuito secundario 36 de líquido
refrigerante al intercambiador caliente 39.
Por otro lado, las válvulas de derivación 52, 54
están ajustadas de forma análoga a la figura 1, para hacer circular
el líquido refrigerante del primer circuito secundario 26 a la vez
por el intercambiador exterior 30 y el intercambiador de
enfriamiento 50. Este ajuste de las válvulas de derivación 52, 54 se
establece preferentemente cuando los medios de enfriamiento están
desactivados, de tal modo que el caudal de líquido de refrigeración
por el circuito 48 es
nulo.
nulo.
El líquido refrigerante del primer circuito
secundario 26 toma calorías en el exterior del vehículo, por vía
del intercambiador exterior 30 y del intercambiador de enfriamiento
50, y las libera en el fluido frigorígeno evaporado, por vía del
primer intercambiador térmico 24 fluido frigorígeno/líquido
refrigerante.
El líquido refrigerante del segundo circuito
secundario 36 toma calorías del fluido frigorígeno condensado, por
vía del segundo intercambiador térmico 34 fluido frigorígeno/líquido
refrigerante, y las libera en el habitáculo, por vía del
intercambiador caliente 39.
Al completar el intercambiador de enfriamiento
50 la superficie de intercambio térmico del intercambiador exterior
30, el funcionamiento de la bomba de calor se ve optimizado gracias
a una extracción más eficaz de las calorías del aire exterior
mediante el líquido refrigerante que circula por el primer circuito
secundario 26 y estos intercambiadores 30, 50. Se reducen así los
riesgos de formación de hielo en el intercambiador exterior 30
durante la estación fría.
Naturalmente, las válvulas 40 a 44 se pueden
ajustar con configuraciones intermedias respecto a las
configuraciones de refrigeración y de calefacción del habitáculo
ilustradas en las figuras 1 y 2, por ejemplo para acelerar la
calefacción del habitáculo participando al propio tiempo en el
control del grado de humedad relativa en el mismo.
La figura 3 ilustra el dispositivo 10 en una
configuración del habitáculo en la que las válvulas 40 a 44 están
ajustadas de forma similar a la figura 2 (calefacción del
habitáculo). Sin embargo, en esta ocasión, los medios de
enfriamiento del motor están activados: el líquido de refrigeración
circula por el circuito de enfriamiento 48. En consecuencia, las
válvulas de derivación 52, 54 están ajustadas a fin de aislar el
circuito secundario 26 y el intercambiador exterior 30 del circuito
de enfriamiento 48 y del intercambiador de enfriamiento 50.
De acuerdo con una configuración no mostrada,
las válvulas 40 a 44 podrían ser ajustadas de forma similar a la
figura 1 (refrigeración del habitáculo) y las válvulas de derivación
52, 54 de forma similar a la figura 3. Esta configuración, en la
que el circuito secundario 26 y el intercambiador exterior 30 están
aislados del circuito de enfriamiento 48 y del intercambiador de
enfriamiento 50, se establece con ocasión de la activación de los
medios de enfriamiento del motor.
Se ha mostrado en la figura 4 un dispositivo de
regulación térmica según una segunda forma de realización de la
invención. En esta figura, los elementos análogos a los de figuras
anteriores se indican mediante referencias idénticas.
En este caso, los circuitos secundarios primero
26 y segundo 36 son susceptibles de ser conectados al circuito de
enfriamiento 48 con la ayuda de los siguientes medios.
Una primera válvula de derivación 56, de tipo
dos vías, comprende una primera vía conectada a una rama del
circuito de enfriamiento 48, aguas arriba del intercambiador de
enfriamiento 50, y una segunda vía conectada a unas ramas de los
circuitos secundarios primero 26 y segundo 36, aguas arriba del
intercambiador exterior 30.
Una segunda válvula de derivación 58, de tipo
dos vías, comprende una primera vía conectada a una rama del
circuito de enfriamiento 48, aguas abajo del intercambiador de
enfriamiento 50, y una segunda vía conectada a unas ramas de los
circuitos secundarios primero 26 y segundo 36, aguas abajo del
intercambiador exterior 30.
Las válvulas de derivación 56, 58 son accionadas
por medios convencionales eléctricos, mecánicos, termomecánicos o
neumáticos.
Las válvulas de derivación 56, 58 se pueden
ajustar a fin de obtener configuraciones de conexión (o de
aislamiento) de los circuitos secundarios 26, 36 y de enfriamiento
48 entre ellos análogas a las configuraciones ilustradas en las
figuras 1 a 3.
Sin embargo, en esta segunda forma de
realización de la invención, las válvulas de derivación 56, 58 se
pueden ajustar asimismo de tal forma que se haga circular el
líquido refrigerante del circuito de enfriamiento 48 a la vez por
el intercambiador exterior 30 y el intercambiador de enfriamiento
50. Este ajuste presenta un interés cuando se desea enfriar
eficazmente el motor sometido a un sobrecalentamiento excepcional,
debido a que el intercambiador exterior 30 completa la superficie
de intercambio térmico del intercambiador de enfriamiento 50.
Adviértase que los intercambiadores exterior 30
y de enfriamiento 50 pueden ir dispuestos en el compartimento del
motor de maneras diversas. De forma particular, estos dos
intercambiadores 30, 50 pueden ir dispuestos bien uno detrás del
otro (disposición en superposición) de forma que sus proyecciones
sobre un plano sensiblemente perpendicular a la dirección del flujo
de aire que los atraviesa se recubran por lo menos parcialmente, o
bien uno al lado del otro (disposición en mosaico), de forma que sus
proyecciones en un plano sensiblemente perpendicular a la dirección
del flujo de aire que los atraviesa no se recubran.
Por otro lado, los intercambiadores exterior 30
y de enfriamiento 50 pueden estar unidos entre sí por las válvulas
de derivación, a fin de formar un único módulo susceptible de ser
preensamblado antes del montaje en el compartimento del motor.
\newpage
La invención no se limita a las formas de
realización anteriormente descritas. De forma particular, en la
primera forma de realización ilustrada en las figuras 1 a 3, es
posible prever válvulas de derivación 52, 54 susceptibles de
ajustarse a fin de hacer circular el líquido refrigerante del
circuito de enfriamiento 48 a la vez por el intercambiador exterior
30 y el intercambiador de enfriamiento 50.
Claims (9)
1. Dispositivo de regulación térmica para
automóvil, del tipo que comprende:
- una bomba de calor (12) que comprende un
circuito principal (14) de fluido frigorígeno de compresión que
toma calorías de una fuente fría (16) para transferirlas hacia una
fuente caliente (18),
- comprendiendo la fuente fría (16) o la fuente
caliente (18) un intercambiador térmico (24, 34) fluido
frigorígeno/líquido refrigerante que acopla térmicamente el
circuito principal (14) de fluido frigorígeno a un circuito
secundario (26, 36) de líquido refrigerante que se puede conectar
selectivamente a al menos dos intercambiadores térmicos,
caracterizado porque comprende además
medios de enfriamiento de un órgano exotérmico del vehículo que
comprenden un circuito de líquido refrigerante (48), llamado
circuito de enfriamiento, conectado a un intercambiador térmico de
enfriamiento (50), pudiendo el circuito secundario (26, 36) ser
conectado selectivamente al intercambiador de enfriamiento (50), a
un intercambiador térmico llamado exterior (30) y a un
intercambiador térmico llamado frío (32) o caliente (39), estando
el intercambiador exterior (30) y el intercambiador de enfriamiento
(50) unidos entre sí a fin de formar un único módulo susceptible de
ser preensamblado antes del montaje en el vehículo.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque:
- la fuente fría (16) comprende un primer
intercambiador térmico (24) fluido frigorígeno/líquido refrigerante
que acopla térmicamente el circuito principal de fluido frigorígeno
a un primer circuito secundario (26) de líquido refrigerante que se
puede conectar selectivamente al intercambiador de enfriamiento
(50), al intercambiador exterior (30) y a un intercambiador térmico
llamado frío (32), y
- la fuente caliente (18) comprende un segundo
intercambiador térmico (34) fluido frigorígeno/líquido refrigerante
que acopla térmicamente el circuito principal (14) de fluido
frigorígeno a un segundo circuito secundario (36) de líquido
refrigerante que se puede conectar selectivamente al intercambiador
de enfriamiento (50), al intercambiador exterior (30) y a un
intercambiador térmico llamado caliente (14).
3. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque los circuitos secundarios primero (26) y
segundo (36) son susceptibles de ser conectados al circuito de
enfriamiento (48) por medio:
- de una primera válvula de derivación (52), de
tipo tres vías, que comprende una primera vía conectada a las
salidas de los intercambiadores fluido frigorígeno/líquido
refrigerante primero (24) y segundo (34), una segunda vía conectada
a la entrada del intercambiador exterior (30) y una tercera vía
conectada a una rama del circuito de enfriamiento (48), aguas
arriba del intercambiador de enfriamiento (50), y
- de una segunda válvula (54) de derivación, de
tipo tres vías, que comprende una primera vía conectada a las
entradas de los intercambiadores fluido frigorígeno/líquido
refrigerante primero (24) y segundo (34), una segunda vía conectada
a una rama del circuito de enfriamiento (48) aguas abajo del
intercambiador de enfriamiento (50) y una tercera vía conectada a
la salida del intercambiador exterior (30).
4. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque los circuitos secundarios primero (26) y
segundo (36) son susceptibles de ser conectados al circuito de
enfriamiento (48) por medio:
- de una primera válvula de derivación (56), de
tipo dos vías, que comprende una primera vía conectada a una rama
del circuito de enfriamiento (48), aguas arriba del intercambiador
de enfriamiento (50), y una segunda vía conectada a unas ramas de
los circuitos secundarios primero (26) y segundo (36), aguas arriba
del intercambiador exterior (30), y
- de una segunda válvula de derivación (58), de
tipo dos vías, que comprende una primera vía conectada a una rama
del circuito de enfriamiento (48), aguas abajo del intercambiador de
enfriamiento (50), y una segunda vía conectada a unas ramas de los
circuitos secundarios primero (26) y segundo (36), aguas abajo del
intercambiador exterior (30).
5. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
intercambiador de enfriamiento (50) es un intercambiador líquido
refrigerante/aire.
6. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el líquido
refrigerante del circuito de enfriamiento (48) es una mezcla de
agua y de anticongelante.
7. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el órgano
exotérmico es un motor.
8. Procedimiento para la puesta en práctica del
dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque se hace circular el
líquido refrigerante de al menos un circuito secundario (26, 36) a
la vez por el intercambiador exterior (30) y el intercambidor de
enfriamiento (50).
9. Procedimiento para la puesta en práctica del
dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 2 y 5 a 6
tomada conjuntamente con la reivindicación 4, caracterizado
porque se hace circular el líquido refrigerante del circuito de
enfriamiento (48) a la vez por el intercambiador exterior (30) y el
intercambiador de enfriamiento (50).
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