ITRM960460A1 - Impianto di climatizzazione per autoveicoli - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione dal titolo: "IMPIANTO DI CLIMATIZZAZIONE PER AUTOVEICOLI "

L'invenzione parte da un impianto di climatizzazione per autoveicoli secondo la domanda di brevetto antecedente, non pubblicata, DE 44 26 339 Al.

La damanda di brevetto antecedente si occupa di un aspetto di sicurezza in impianti di climatizzazione funzionanti con un refrigerante non inquinante ma combustibile, ad esempio un idrocarburo. Con un tale refrigerante, i passeggeri di un veicolo, in caso di perdita del circuito relativo, possono essere messi in pericolo per il fatto che nell’abitacolo si può formare una miscela combustibile di aria e refrigerante in grado di prendere fuoco mediante scintillamento. Nella domanda di brevetto antecedente, per ovviare a questo pericolo viene proposto di rilevare, in modo continuo mediante un sensore di gas appropriato, l'eventuale presenza di idrocarburo nell'aria alimetata attraverso il vaporizzatore ed eventualmente di chiudere il circuito del refrigerante.

Compito della presente invenzione è quello di proteggere dallo stesso punto di vista l'impianto di climatizzazione in questione mediante un altro dispositivo, cioè nel senso che, in caso di perdita del circuito del refrigerante, i passeggeri non vengano messi in pericolo e allo stesso tempo vengano avvisati in tempo, dove la sorveglianza deve essere efficace anche quando l'impianto di climatizzazione e/o una corrente d'aria convogliata nell'abitacolo non sono attivati.

Partendo da questo impianto di climatizzazione in questione, questo compito viene risolto, secondo l'invenzionem con i particolari caratterizzanti della rivendicazione 1. Una perdita nel circuito del refrigerante può essere individuata, successivamente, indipendentemente dallo stato di attivazione dell'impianto di climatizzazione, attraverso una sorveglianza della pressione del circuito del refrigerante. Quando la pressione scende al di sotto di un minimo, l'impianto di climatizzazione - se necessario viene arrestato e/o la corrente d'aria viene commutata in alimentazione di aria esterna.

Questo dispositivo di sicurezza, oltre che per un singolo impiego, può essere impiegato, naturalmente, anche in combinazione con il sensore dell'aria secondo la domanda di brevetto antecedente e le forme di realizzazione opportune ivi citate, cosa che aumenta la ridondanza e la sicurezza.

In una forma di realizzazione opportuna dell'invenzione, il sensore di pressione può essere equipaggiato con una carateristica di misura che agisce in modo differenziante nel tempo, così da non reagire a lente variazioni di pressione ma soltanto a rapide variazioni di pressione, cioè a variazioni di pressione che si modificano con un gradiente di pressione temporale superiore ad un gradiente predeterminabile. In questo modo, le variazioni di pressione lente dovute al servizio, rimangono altrettanto inosservate come le perdite lente che non costituiscono un pericolo per i passeggeri. In questo modo si può evitare una reazione inutile od evitabile del dispositivo di segnalazione.

Inoltre può essere opportuno che, in caso di reazione del sensore di pressione, la soffiante per l’alimentazione dell'aria esterna possa essere regolata automaticamente ad un massimo livello di alimentazione possibile. In questo modo sì produce una massima diluizione possibile dei vapori formati e rispettivamente in uscita con l'aria e la miscela di vapore e aria formata viene compressa al di sotto di una concetrazione infiammabile.

Inoltre, in modo vantaggioso, nell'impianto di climatizzazione è previsto un apparecchio di controllo con diagramma della tensione di vapore memorizzato in esso del refrigerante impiegato e il vaporizzatore è provvisto di un elemento termosensibile; in questo modo, la soglia di risposta preregolabile del sensore di pressione è regolabile automaticamente in modo continuo attraverso l'apparecchio di controllo in funzione della temperatura del vaporizzatore in modo che l'indice di pressione del sensore di pressione corrispondente alla soglia di risposta sia sempre inferiore al rispettivo punto caratteristico del diagramma della tensione di vapore dell'impianto di climatizzazione. In questo modo si può evitare un falso allarme per effetto dell'abbassamento della pressione del refrigerante dovuto al servizio; un abbassamento della pressione del refrigerante avviene regolarmente in presenza di temperature esterne più basse.

L'invenzione è illustrata in seguito con riferimento ad un esempio di esecuzione rappresentato nei disegni; in questo caso, l'unica figura mostra una rappresentazione schematica di un impianto di climatizzazione per autoveicoli.

L'impianto di climatizzazione rappresentato schematicamente nel disegno presenta, in modo usuale, un compressore, un condensatore 12, una valvola ad espansione 13 e un vaporizzatore 14, i quali sono disposti in un circuito di refrigerante 15 e sono attraversati, nella successione citata, da un refrigerante. Il circuito 15 del refrigerante viene realizzato con tubi di connessione tra i citati elementi strutturali. L'impianto di climatizzazione contiene, inoltre - come al solito -, un elemento termosensibile 36 sul vaporizzatore e un sensore di pressione 33 sul lato di alta pressione del circuito. Il vaporizzatore 14 è disposto in un canale di distribuzione 16 dell'aria e copre tutta la sua sezione trasversale di passaggio dell'aria. Il canale di distribuzione 16 dell'aria è allacciato all'uscita di una soffiante 17, la cui adduzione può essere allacciata a scelta, per mezzo di una presa d’aria ricircolata 18, ad un'apertura di aria esterna 10 oppure ad un'apertura di uscita 20 dell'aria dell'abitacolo 21 dell'autoveicolo. L'apertura di uscita 20 dell’aria è disposta nel cruscotto dell'abitacolo 21 indicato con 22, mentre l'apertura 19 dell'aria esterna è disposta nella parete di una vaschetta 34 fissata alla soffiante 17, la quale è collegata con l'aria ambiente tramite una griglia 23 nel cofano motore 24. Con 25 è indicato un filtro d'aria. La presa d’aria ricircolata 18 viene azionata da un servomotore elettrico 26 e libera alternativamente l'apertura 19 dell'aria esterna per l'aspirazione di aria esterna del lato soffiante oppure l'apertura di uscita 20 dell'aria per l'aspirazione di aria ricircolata dall'abitacolo 21.

L'impianto di climatizzazione contiene un cosiddetto apparecchio di comando di climatizzazione 29, il quale comprende anche un'elettronica di controllo. Con questo apparecchio di comando, l'impianto di climatizzazione non solo è in grado di essere attivato e disattivato manualmente ma esso, grazie ad una certa ''intellingenza " dell'apparecchio di comando, comanda automaticamente e autonomamente l’impianto di climatizzazione in funzione dei segnali di sensori installati. Con l'attivazione e rispettivamente la disattivazione dell'impianto di climatizzazione si attiva e rispettivamente si disattiva il compressore 11. Come refrigerante si impiega un idrocarburo avente buone proprietà termodinamiche però, a contatto con l'aria, esso è infiammabile. Ad esempio, si può impiegare una miscela di propano e butano. Per non mettere in pericolo i passeggeri del veicolo a causa della infiammabilità del refrigerante, sia sul circuito del refrigerante sia sull’apparecchio di comando di climatizzazione ci sono determinati accorgimenti. Così sul lato di entrata dell'apparecchio di comando di climatizzazione sono attivati i segnali dell'elemento termosensibile 36 e del sensore di pressione 33 del lato di alta pressione. Inoltre, per il raggiungimento degli scopi dell'invenzione, anche sul lato di bassa pressione del circuito del refrigerante, e precisamente nelle immediate vicinanze del compressore, a valle tra questo e la valvola ad espansione 13, è disposto un altro sensore di pressione 35 la cui uscita dei segnali è disposta pure sul lato di entrata sull'apparecchio di comando di climatizzazione. Questo sensore di pressione è applicato in modo da essere attivo solo quando il veicolo viene sì utilizzato ma l'impianto di climatizzazione non è in funzione. Poi il sensore di pressione 35 reagisce ad un eventuale abbassamento di pressione dovuto a perdita nel circuito 15 del refrigerante e, in caso di forte e rapido abbassamento non consentito della pressione, invia un segnale elettrico rivelatore all'apparecchio di comando di climatizzazione 29.

L'apparecchio di comando di climatizzazione 29 genera, per effetto dei segnali rivelatori dei sensori e in funzione di essi, determinati segnali di attivazione che, eventualmente sono applicati a diverse uscite. Queste uscite sono collegate con un dispostivo di segnalazione elettrico e acustico 32, con il motore 37 della soffiante nonché con il servomotore 26 per la presa d'aria ricircolata 18. Attraverso gli interventi dell'apparecchio di comando di climatizzazione, in diversi punti dell'impianto di climatizzazione si deve evitare che il refrigerante che fuoriesce dal circuito relativo 15, il quale può arrivare con la corrente d'aria attraverso il canale di distribuzione 16 dell'aria nell'abitacolo 21, possa concentrarsi e formare, insieme all'aria ambiente, una miscela infiammabile in grado di mettere notevolmente in pericolo i passeggeri del veicolo.

A questo proposito, l'apparecchio di comando di climatizzazione 29 genera, in primo luogo per effetto del segnale rivelatore, un segnale di attivazione per il dispositivo di segnalazione acustico ed ottico 32 che, in questo modo, viene attivato, segnalando al conducente il guasto nell'impianto di climatizzazione. Inoltre, l'apparecchio di comando di climatizzazione 29 produce un segnale di regolazione per la presa d’aria ricircolata che giunge al suo servomotore 26, attivandolo fino a quando la presa d'aria ricircolata 18 assume la sua posizione rappresentata nel disegno in cui l'apertura di uscita 20 dell'aria dell'abitacolo 21 è completamente chiusa e l'entrata della soffiante 17 è collegata con l'apertura 19 dell'aria esterna. In caso di perdita si passa cioè automaticamente al servizio di aria esterna. Inoltre, in caso di risposta del sensore di pressione 35 del lato di bassa pressione, la soffiante 17 viene regolata, tramite l'apparecchio di comando di climatizzazione 29, mediante il motore 37 della soffiante 17 attivato da essa, automaticamente ad un massimo livello di portata possibile, per cui i vapori in uscita vengono diluiti al massimo con aria in modo che la miscela che si forma non sia più infiammabile.

Il sensore di pressione 35 è equipaggiato, opportunamente, con una caratteristica di misura che agisce in modo differenziante nel tempo, per cui esso non reagisce a variazioni di pressione lente. Anzi, esso reagisce soltanto a variazioni di pressione che si svolgono in modo relativamente rapido, le quali variano con un gradiente di pressione temporale superiore ad un gradiente predefinibile. In questo modo, le variazioni di pressione lente, dovute al servizio, rimangono inosservate allo stesso modo delle perdite lente che non rappresentano un pericolo per i passeggeri. In questo modo si può evitare una risposta inutile od evitabile del dispositivo di segnalazione.

Nell'apparecchio di comando di climatizzazione 29 è memorizzato il diagramma della tensione di vapore del refrigerante impiegato. Inoltre, il vaporizzatore 14 è provvisto dell'elemento termosensibile 36 già citato. Inoltre, il sensore di pressione 35 è realizzato in modo che la sua soglia di risposta sia in grado di essere comandata a distanza dall'apparecchio di comando di climatizzazione 29 e di essere regolata automaticamente e modificata in qualsiasi momento. In questo modo, la soglia di risposta del sensore di pressione 35 può essere regolata in modo continuo, automaticamente, in funzione della temperatura del vaporizzatore in modo che l'indice di pressione di risposta del sensore di pressione sia sempre inferiore al rispettivo punto caratteristico del diagramma della tensione di vapore dell'impianto di climatizzazione. In questo modo si può evitare un falso allarme per effetto dell'abbassamento della pressione del refrigerante dovuto all'esercizio; un abbassamento della pressione del refrigerante avviene regolarmente a temeprature esterne più basse .

Invece, se l'impianto di climatizzazione è in funzione, allora il sensore di pressione 35 sul vaporizzatore non è attivo. In presenza di impianto di climatizzazione pronto per l'uso, se si manifesta una perdita e, di conseguenza, una riduzione di pressione, allora l'impianto di climatizzazione viene disinserito dal segnale del sensore di pressione 33 del lato di alta pressione normalmente disponibile. I segnali di comando generati dall'apparecchio di comando di climatizzazione per la soffiante 17, la presa d'aria ricircolata 18 e il dispositivo di segnalazione 32 sono uguali a quelli del caso dell'impianto di climatizzazione disinserito descritto avanti.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1. Impianto di climatizzazione per autoveicoli con un compressore, un condensatore, una valvola ad espansione e un vaporizzatore che, in un circuito di refrigerante, vengono attraversati, nella successione citata, da un refrigerante, e con una canale di distribuzione dell’aria caricato con corrente d'aria che porta all'abitacolo del veicolo in cui è disposto il vaporizzatore dove la corrente d'aria è regolabile a scelta, per mezzo di un azionamento servocomandabile di farfalle, su alimentazione di aria esterna oppure su servizio di aria ricircolata, caratterizzato dal fatto che, oltre ad un sensore di pressione (33) disposto sul lato di alta pressione nel circuito del refrigerante, nella parte del circuito (15) del refrigerante del lato di bassa pressione che conduce il refrigerante sotto forma di vapore è disposto un altro sensore di pressione (35) per il rilevamento della pressione del refrigerante in corrispondenza del vaporizzatore (14), i quali sensori di pressione (33, 35), in caso di abbassamento della pressione del refrigerante al di sotto di un valore limite minimo consentito preimpostabile separatamente per ogni sensore di pressione, producono un segnale di pressione, il quale regola il comando delle farfalle per la corrente d'aria - qualora questo non fosse già impostato in questo modo - su alimentazione di aria esterna, dove il sensore di pressione (33) del lato di alta pressione è attivo in presenza di impianto di climatizzazione inserito e il sensore di pressione del lato di bassa pressione è attivo in presenza di impianto di climatizzazione disinserito.
2. 2. Impianto di climatizzazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che almeno il sensore di pressione (35) del lato di bassa pressione è equipaggiato con una caratteristica di misura che agisce in modo dif ferenziante nel tempo, in modo che esso non reagisca a variazioni lente di pressione ma soltanto a variazioni di pressione rapide, cioè a variazioni di pressione che variano con un gradiente temporale superiore ad un gradiente di pressione predeterminabile .
3. 3. Impianto di climatizzazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che, in caso di risposta dei sensori di pressione (33, 35), la soffiante (17) per l'alimentazione dell'aria esterna è impostabile automaticamente su un massimo livello di portata possibile.
4. 4. Impianto di climatizzazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che è previsto un apparecchio di comando di climatizzazione (29) con diagramma della tensione di vapore del refrigerante impiegato memorizzato in esso e il vaporizzatore (14) è provvisto di un elemento termosensibile (36) e dal fatto che la soglia di risposta preimpostabile del sensore di pressione (35) è impostabile automaticamente in modo continuo per mezzo dell'apparecchio di comando di climatizzazione (29) in funzione della temperatura del vaporizzatore, in modo che l'indice di pressione del sensore di pressione (35) corrispondente alla soglia di risposta sia sempre inferiore al rispettivo punto caratteristico del diagramma della tensione di vapore dell'impianto di climatizzazione.