ES2345459T3 - Valvula de entrada de aire hemisferica. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de control de aire (1), en particular para una instalación de calefacción, ventilación y/o aire acondicionado para un vehículo automóvil, que comprende un alojamiento (3) provisto de una primera abertura (4) y una segunda abertura (5), un primer registro (6) y un segundo registro (7) que están soportados por el alojamiento (3), teniendo los registros (6, 7) que son puestos en funcionamiento conjuntamente para abrir y cerrar las aberturas primera y segunda (4, 5) al menos una primera parte de estanqueidad, caracterizado por el hecho de que los registros (6, 7) tienen una parte inferior que comprende una sección en forma de U (22', 22'') que define una ranura (39) que coopera con una parte del alojamiento (3) en forma de U invertida (46) para crear una tercera parte de estanqueidad.
Description
Válvula de entrada de aire hemisférica.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de control de aire, en particular para una instalación
de calefacción, ventilación y/o aire acondicionado (HVAC) para
vehículos automóviles.
Las instalaciones HVAC comprenden generalmente
unos registros que tienen la finalidad de controlar la abertura y
el cierre de las entradas de aire. Estos registros pueden ser de
tipo "mariposa", de tipo "bandera", o de tipo
"tambor". Las actuales disposiciones requieren una perfecta
hermeticidad para evitar que el flujo de aire se escape de la
instalación HVAC. La estanqueidad se puede lograr con partes
sobremoldeadas o bien con inyección de espuma. Sin embargo, estas
partes de sellado son de difícil ajuste y precisan de varias etapas
de ajuste hasta lograr el resultado deseado. A pesar de estos
intentos, subsisten problemas de ruido y de filtración de aire.
Además, los registros a base de espuma o sobremoldeados son más
caros que aquellos hechos de un único material.
Además, las instalaciones existentes necesitan
espacio mientras que actualmente se precisan dispositivos
compactos.
El documento DE 103 49 429, que se considera
como el estado de la técnica más cercano, describe un dispositivo
de control de aire, en particular para una instalación de
calefacción, ventilación y/o aire acondicionado para vehículos de
automoción que comprende un alojamiento provisto de una primera
abertura y una segunda abertura, unos registros primero y segundo
soportados por el alojamiento, que cooperan para abrir y cerrar
aberturas, y que tiene al menos una primera parte de
estanqueidad.
Es un objetivo de la presente invención el de
mejorar la estanqueidad al aire.
Este objetivo se alcanza, según la invención,
mediante un dispositivo de control de aire según las
características de la reivindicación independiente 1.
Según una realización preferida, el primer
registro comprende una lengüeta que coopera con una ranura del
segundo registro para crear una primera parte de estanqueidad y el
primer registro comprende una ranura que coopera con una lengüeta
del segundo registro para crear una segunda parte de
estanqueidad.
Según la presente invención, los registros
tienen una parte inferior que comprende una sección en forma de U
que define una ranura y el alojamiento comprende una parte en forma
de U invertida que coopera con la parte en forma de U de los
registros creando una tercera parte de estanqueidad, que también
realiza la función de guía para los registros.
Preferentemente, es ventajoso que las secciones
en forma de U estén dispuestas a lo largo de toda la periferia de
los registros para mantener un contacto constante con la parte en
forma de U del alojamiento.
Preferentemente, el dispositivo de control de
aire comprende una espiral en la que el alojamiento está montado.
El alojamiento tiene una parte inferior que comprende una ranura que
coopera con una nervadura dispuesta en la espiral para definir una
cuarta parte de estanqueidad.
Preferentemente, los registros son accionados
por engranajes para asegurar sus movimientos de transmisión
simultáneos.
Preferentemente, los registros son registros
curvados de forma hemisférica.
Otras ventajas y una descripción de la presente
invención se proporcionan en la descripción siguiente haciendo
referencia a las figuras adjuntas que describen un procedimiento
específico de realización de la presente invención en las que:
La figura 1 es una vista superior en perspectiva
del dispositivo de control del flujo de aire según la presente
invención.
La figura 2 es una vista frontal en perspectiva
del dispositivo de control del flujo de aire según la presente
invención.
La figura 3 es una vista posterior en
perspectiva del dispositivo de control del flujo de aire según la
presente invención.
La figura 4 es una vista superior del
dispositivo de control del flujo de aire según la presente
invención.
La figura 5 es un alzado de un registro según la
presente invención.
La figura 6 es una vista en perspectiva del
soporte para los registros en el dispositivo de control del flujo de
aire sin los registros según la presente invención.
La figura 7 es una vista en sección a lo largo
de A-A en la figura 4.
La figura 8 es una vista en sección a lo largo
de B-B en la figura 4.
La figura 9 es una vista en sección a lo largo
de C-C en la figura 4.
La figura 10 es una vista ampliada del detalle D
en la figura 7.
Como se puede observar en las figuras, la
presente invención se refiere a un dispositivo para accionar
registros en una instalación, en particular a instalación de
calefacción, ventilación y/o aire acondicionado (HVAC). La
invención se refiere más específicamente a un dispositivo de control
del flujo de aire que regula la abertura y el cierre de al menos
una vía de aire.
Con respecto a las figuras 1 a 4, la presente
invención está destinada a un dispositivo de control del flujo de
aire 1 para una vía de aire. Este procedimiento de realización se
emplea en especial para equipos de toma de aire de instalaciones
HVAC. Estos componentes de equipamiento comprenden al menos un flujo
de aire fresco FA y un flujo de aire reciclado RA. El flujo de aire
fresco FA es capturado directamente desde el exterior del vehículo
mientras que el flujo de aire reciclado RA proviene del interior del
vehículo.
El dispositivo de control de aire 1 comprende un
alojamiento 3 y dos aberturas 4 y 5, permitiendo estas aberturas
que el aire entre en el dispositivo de control de aire 1. Según el
procedimiento de realización descrito la abertura 4 permite la toma
del flujo de aire reciclado RA y la abertura 5 permite que el flujo
de aire fresco FA entre en el dispositivo de control de aire 1.
La abertura y el cierre de las aberturas 4 y 5
están regulados por dos registros 6 y 7. Los registros 6 y 7 están
soportados por el alojamiento 3. Más particularmente, los dos
registros 6 y 7 están introducidos en el alojamiento 3. Se pueden
desplazar dentro del alojamiento 3 entre dos posiciones extremas
distintas. En estas dos posiciones extremas los registros 6 y 7
cooperan para cerrar y/o abrir las aberturas 4 y 5.
En una primera posición extrema la abertura 4 se
cierra mediante los registros 6 y 7. Consecuentemente, el flujo de
aire fresco FA alimenta al dispositivo de control de aire 1. El
flujo de aire reciclado RA no puede entrar en el dispositivo de
control de aire 1. En una segunda posición extrema la abertura 5 se
cierra mediante los registros 6 y 7. Consecuentemente, el flujo de
aire fresco FA no puede entrar en el dispositivo de control de aire
1. El flujo de aire reciclado RA alimenta al dispositivo de control
de aire 1.
Las posiciones alternativas permiten la
alimentación simultánea de aire en el dispositivo de control de
aire 1. Según las posiciones de los registros 6 y 7, las aberturas 4
y 5 se abren más o menos lo cual conduce a un flujo de aire fresco
FA o flujo de aire reciclado RA más o menos potente. Los flujos de
aire entran en el dispositivo de control de aire 1.
Según la presente invención los registros 6 y 7
son registros curvados de forma hemisférica. El alojamiento 3 tiene
la forma de una parte monobloque provista de dos partes hemisféricas
unidas por una parte de parte superior plana.
En las figuras 1 y 2 registros 6 y 7 cierran a
la abertura 5. Según esta disposición solo el flujo de aire
reciclado RA puede entrar en el dispositivo de control de aire 1.
Los registros 6 y 7 están en una posición abierta que representa
una posición para el paso de aire para el flujo de aire reciclado
RA.
El cierre de la abertura 5 se logra mediante una
cooperación precisa entre los registros 6 y 7. De hecho, los
registros 6 y 7 comprenden unos elementos de estanqueidad, una
lengüeta y una ranura, que entran en contacto para lograr una
perfecta hermeticidad al aire al cerrar la abertura 5. El diseño de
dichos registros se describirá con mayor detalle con respecto a la
figura 8.
Los elementos de estanqueidad lengüeta y ranura
de los registros 6 y 7 crean una parte de estanqueidad que
garantiza un perfecto cierre de la abertura 5.
Los registros 6 y 7 están dispuestos en el
interior del alojamiento 3 y son accionados por engranajes 11 y 12.
Los registros 6 y 7 se describirán con mayor detalle con respecto a
la figura 5.
Para asegurar un desplazamiento simultáneo
perfecto de los registros 6 y 7 según la realización preferida del
procedimiento los engranajes 11 y 12 están acoplados mutuamente.
Consecuentemente, la rotación del registro 6
lleva a la rotación del registro 7 en el sentido contrario. Con
esta disposición los registros 6 y 7 se desplazan simultáneamente en
dos sentidos de rotación opuestos. El desplazamiento de cierre y
abertura de los registros 6 y 7 se logra mediante el movimiento de
los engranajes acoplados 11 y 12.
La utilización de engranajes 11 y 12 permite la
reducción en el número de actuadores para regular el cierre y la
abertura de los registros 6 y 7 del dispositivo de control de aire
1. Con un solo actuador (no representado en las figuras) de
accionamiento del registro 6 es posible permitir la regulación del
desplazamiento del registro 7. Este actuador puede ser un motor
eléctrico, un motor paso a paso un eje o cable mecánico, por
ejemplo un cable Bowden o un eje flexible.
El alojamiento 3 está montado en espiral 13 de
modo que constituye una parte de conducto de aire. La espiral 13
incluye un propulsor 15 para llevar aire al interior del dispositivo
de control de aire 1 y para acelerar el flujo de aire e impulsarlo
en la instalación de HVAC a través de un puerto de salida 14 como un
flujo de aire inyectado IA.
La figura 3 muestra una perspectiva posterior
del dispositivo de control del flujo de aire según la presente
invención. En esta figura la abertura 4 está totalmente abierta. El
flujo de aire reciclado RA entra en el dispositivo de control de
aire 1 y es llevada hasta el propulsor 15. El flujo de aire
reciclado RA es acelerado por el propulsor 15 y eyectado mediante
el puerto de salida 14 como un flujo de aire inyectado IA.
La figura 4 es una vista superior de un
dispositivo de control del flujo de aire según la presente
invención. Según la invención, el flujo de aire reciclado RA y el
flujo de aire fresco FA son conducidos según una dirección
horizontal con respecto a la espiral en el dispositivo de control de
aire 1. Estos flujos de aire son entonces dirigidos según una
dirección vertical con respecto a la espiral, entrando en el
propulsor. Entonces, son acelerados con un movimiento giratorio en
el interior del espiral 13. El resultado es que el flujo de aire IA
es eyectado por le puerto de salida 14.
Se hace referencia a continuación a la figura 5
que muestra una vista lateral de un registro según la presente
invención. El registro 6 comprende una tapa hemisférica 21'. La
parte inferior de la tapa 21' tiene una sección en forma de U 22'.
La sección en forma de U 22' coopera con el alojamiento 3 para
asegurar la estanqueidad de la parte inferior del registro 6 y para
servir de guía para su parte inferior. Además, la tapa 21' tiene
una lengüeta 8 en su zona lateral. El lado opuesto de la tapa tiene
una ranura 10'.
El registro 7 tiene una estructura análoga al
registro 6. El registro 7 comprende una tapa hemisférica 21''. La
parte inferior de la tapa 21'' tiene una sección en forma de U 22''.
La sección en forma de U 22'' coopera con el alojamiento 3 para
asegurar la estanqueidad y servir de guía para la parte inferior del
registro 7. Además, la tapa 21'' tiene una lengüeta 10'' en su zona
lateral. El lado opuesto de la tapa tiene una ranura 9.
Las secciones en forma de U 22' y 22'' recorren
toda la periferia de los registros 6 y 7 curvadas en forma
hemisférica.
Las lengüetas 8 y 10'' y las ranuras 9 y 10'
están presentes en ambos extremos de los registros 6 y 7 para dar
estanqueidad en la posición de aire externo en la cual el aire es
aportado desde fuera del compartimiento ventilado y en la posición
de recirculación en la que el aire es capturado internamente desde
el interior del compartimiento ventilado. La cooperación de la
lengüeta 8 y la ranura 9 crea una primera parte de estanqueidad
entre los registros 6 y 7. De la misma manera la cooperación de la
lengüeta 10'' y la ranura 10' crea una segunda parte de
estanqueidad entre los registros 6 y 7.
Los registros 6 y 7 pueden ser idénticos y
provenir del mismo molde.
Consecuentemente, cuando los registros 6 y 7 han
finalizado el cierre de la abertura 5 del dispositivo de control de
aire 1, la ranura 10' del registro 6 coopera con la lengüeta 10''
del registro 7. Esto crea una parte de unión cuya función es
asegurar una estanqueidad al aire.
En la otra posición extrema los registros 6 y 7
cooperan para cerrar la abertura 4 del dispositivo de control de
aire 1, habiendo los registros 6 y 7 concluido la abertura 4 del
dispositivo de control de aire 1. La lengüeta 8 del registro 6
coopera con la ranura 9 del registro 7. Esto crea una parte de unión
cuya función es asegurar una estanqueidad al aire.
El registro 6 comprende en su parte superior un
eje anular 20' que coopera con la parte superior del alojamiento 3
de modo que crea un eje de rotación X1. En el extremo del eje anular
20' hay dispuesto un engranaje 11 que acciona el registro 6.
De manera similar, el registro 7 comprende en su
parte superior un eje anular 20'' que coopera con la parte superior
del alojamiento 3 de modo que crea un eje de rotación X2. En el
extremo del eje anular 20'' hay dispuesto un engranaje 12 que
acciona el registro 7.
Con referencia a la figura 6, el alojamiento 3
del dispositivo de control de aire 1 tiene una parte superior 26
que comprende dos tubos anulares 25' y 25''. El eje anular 20' del
registro 6 y el eje anular 20'' del registro 7 están
respectivamente introducidos en los tubos anulares 25' y 25''. Esta
disposición particular permite la creación de una cooperación
precisa entre los registros 6 y 7 y el alojamiento 3. Además, crea
dos ejes de rotación X1 y X2 para las rotaciones respectivas de los
registros 6 y 7. Las secciones en forma de U 22' y 22'' de los
registros 6 y 7 cooperan respectivamente con el alojamiento 3 de
modo que se logra la estanqueidad y el guiado haciendo posible el
soporte de los ejes X1 y D2 a lo largo de toda la rotación de los
registros 6 y 7.
Se hace referencia a continuación a la figura 7
que es una sección a los largo de la línea A-A en la
figura 4. En esta configuración, la abertura 5 del dispositivo de
control de aire 1 se cierra mediante los registros 6 y 7. Los
registros 6 y 7 se han desplazado para cerrar la abertura 5 por
cooperación. El flujo de aire reciclado RA entra en el dispositivo
de control 1 y es llevado por el propulsor 15 que tiene un
movimiento de rotación alrededor del eje X3. El eje X3 es
preferentemente paralelo a los ejes de rotación X1 y X2 de los
registros 6 y 7.
Los registros 6 y 7 cooperan estrechamente con
la parte inferior del alojamiento 3. Tal como se muestra en la
figura 7 la sección en forma de U 22' del registro 6 se encaja con
la lengüeta 39 dispuesta en la parte inferior del alojamiento 3. De
manera similar, la sección en forma de U 22'' del registro 7 encaja
con una lengüeta análoga dispuesta en la parte inferior del
alojamiento 3. Esta disposición se describirá con mayor detalle con
respecto a la figura 10.
La figura 8 es una vista en sección a lo largo
de la línea B-B en figura 4. La disposición de la
figura 8 es una configuración en la que la abertura 5 se cierra por
cooperación entre los registros 6 y 7. En particular, la ranura 10'
del registro 6 encaja con la lengüeta 10'' del registro 7. Esto crea
una unión parcial, cuya función es asegurar el sellado hermético al
aire. De esta cooperación estrecha se muestran detalles en la
figura 9.
La figura 9 es una vista en sección a lo largo
de la línea C-C de la figura 8. Esta figura muestra
en especial detalles de la cooperación entre la ranura 10' del
registro 6 y la lengüeta 10'' del registro 7. Esta cooperación es
una interacción entre la ranura 10' del registro 6 y la lengüeta
10'' del registro 7 que asegura una perfecta estanqueidad de los
registros 6 y 7 y que evita todo escape de aire entre los registros
6 y 7.
Además de esta cooperación entre los registros 6
y 7 la estanqueidad se garantiza además con la cooperación entre
los registros 6 y 7 y la parte inferior del alojamiento 3. La figura
10 es una vista ampliada de los detalles de la figura 7.
Consecuentemente, el sellado también se consigue
entre las partes inferiores de los registros 6 y 7 y el alojamiento
3 y la espiral 13. Tal como se ha descrito con respecto a la figura
5 el registro 6 comprende una tapa 21' con una sección en forma de
U 22' dispuesta en la parte inferior de la tapa 21'. De una manera
respectiva el registro 7 comprende una tapa 21'' con una sección en
forma de U 22'' provista en la parte inferior de la tapa 21''.
La sección en forma de U 22' del registro 6
comprende una sección inferior 41 y una parte externa prolongada
40. La sección inferior 41 une la tapa 21' del registro 6 la sección
externa prolongada 40. Esto crea una sección conformada provista de
una ranura 39. La sección inferior 41 y la sección externa
prolongada 40 están situadas a lo largo de toda la periferia de la
tapa 21'. La sección en forma de U 22' se define consecuentemente a
lo largo de toda la periferia de la tapa 21'. Consecuentemente se
crea una ranura 39 a lo largo de toda la parte inferior del
registro 6. Una disposición análoga se proporciona en la parte
inferior del registro 7.
En la figura 7 el alojamiento comprende una
parte inferior 30'. Esta parte inferior 30' comprende una lengüeta
42 que se extiende hacia abajo empezando desde el extremo del
alojamiento 3. También incluye una pared lateral 44 y una parte de
unión 45. La pared lateral 44, la parte de unión 45 y la lengüeta 42
definen una sección 46 que tiene una forma de U invertida.
Para asegurar el sellado y la hermeticidad al
aire del dispositivo de control de aire 1 la parte externa 40 de la
sección en forma de U 22' del registro 6 está introducida en la
sección 46 que tiene una forma de U invertida de alojamiento 3.
Además la lengüeta 42 del alojamiento 3 está introducida en la
ranura 39 creada alrededor de toda la parte inferior del registro
6. La cooperación entre la sección en forma de U 22' del registro 6
y la sección 46 que tiene una forma de U invertida del alojamiento 3
crea una tercera parte de estanqueidad. Una parte de estanqueidad
análoga se crea entre el registro 7 y el alojamiento 3.
Además, la pared lateral 44 del alojamiento 3
comprende una ranura 47. Esta ranura 47 coopera con una nervadura
43 dispuesta sobre la superficie externa de la espiral 13. La
cooperación entre la ranura 47 y la nervadura 43 constituye una
cuarta parte de estanqueidad. Esto crea una barrera al paso del
aire. Una disposición análoga se proporciona en el registro 7.
Consecuentemente, los registros 6 y 7 quedan
sellados durante todo su desplazamiento por la parte inferior. Otra
función de las partes en forma de U dispuestas en la parte inferior
de los registros 6 y 7 y en el alojamiento 3 es la función de
registro guía, que impide a este último salirse de su posición
durante el desplazamiento entre las posiciones externa y de
recirculación de aire.
Esta cooperación de la sección en forma de U 22'
del registro 6 con sección en forma de U invertida 46 del
alojamiento 3 crea una guía para el registro 6. Esta guía se utiliza
para mantener el registro 6 en posición durante la rotación
alrededor del eje X1. La lengüeta 42 del alojamiento tiene un tamaño
similar al de la parte 40. La sección inferior 41 puede descansar
sobre la pared de la espiral 13 restringiendo su movimiento. Cuando
esto ocurre al ranura 39 sigue sosteniendo a la lengüeta 42 a lo
largo de toda su longitud.
A consecuencia de esto, se elimina el requisito
de estanqueidad en un proceso de inyección para el sobremoldeado de
un componente hecho de un material elastomérico (espuma,
caucho).
La realización preferida se ha descrito como un
dispositivo de control de aire para una Instalación HVAC. Sin
embargo, la presente invención se puede usar en cualquier
instalación en la que se requiera la regulación de uno o más flujos
de aire con la finalidad de abrir y cerrar circulaciones de
aire.
Además la realización preferida se describe con
dos registros curvados de forma hemisférica que cooperan. Sin
embargo estos registros podrían ser indiferentemente de tipo
"tambor" o de tipo "mariposa". Lo más importante es que la
cooperación entre los dos registros creen un perfecto sellado entre
ellos.
\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 al
respecto.
\bullet DE 10349429 [0004].
Claims (8)
1. Dispositivo de control de aire (1), en
particular para una instalación de calefacción, ventilación y/o
aire acondicionado para un vehículo automóvil, que comprende un
alojamiento (3) provisto de una primera abertura (4) y una segunda
abertura (5), un primer registro (6) y un segundo registro (7) que
están soportados por el alojamiento (3), teniendo los registros (6,
7) que son puestos en funcionamiento conjuntamente para abrir y
cerrar las aberturas primera y segunda (4, 5) al menos una primera
parte de estanqueidad, caracterizado por el hecho de que los
registros (6, 7) tienen una parte inferior que comprende una sección
en forma de U (22', 22'') que define una ranura (39) que coopera
con una parte del alojamiento (3) en forma de U invertida (46) para
crear una tercera parte de estanqueidad.
2. Dispositivo de control de aire según la
reivindicación 1 caracterizado por el hecho de que el primer
registro (6) comprende una lengüeta (8) que coopera con una ranura
(9) del segundo registro (7) para crear una primera parte de
estanqueidad.
3. Dispositivo de control de aire según la
reivindicación 2 caracterizado por el hecho de que el primer
registro (6) comprende una ranura (10') que coopera con una
lengüeta (10'') del segundo registro (7) para crear una segunda
parte de estanqueidad.
4. Dispositivo de control de aire según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado
por el hecho de que la sección en forma de U (22', 22'') está
dispuesto a lo largo de toda la periferia de los registros (6, 7)
para mantener un contacto constante con la parte en forma de U
invertida (46) del alojamiento (3).
5. Dispositivo de control de aire según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado
por el hecho de que comprende una espiral (13) en la que el
alojamiento (3) está montado.
6. Dispositivo de control de aire según la
reivindicación 4 caracterizado por el hecho de que el
alojamiento (3) tiene una parte inferior (30', 30'') que comprende
una ranura (47) que coopera con una nervadura (43) dispuesta en la
espiral (13) para definir una cuarta parte de estanqueidad.
7. Dispositivo de control de aire según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado
por el hecho de que los registros (6, 7) son accionados por
engranajes para asegurar sus movimientos de transmisión
simultáneos.
8. Dispositivo de control de aire según la
reivindicación 1 caracterizado por el hecho de que los
registros (6, 7) son registros curvados de forma hemisférica.
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