ITTO20130434A1 - Dispositivo di riscaldamento e/o climatizzazione per un autoveicolo - Google Patents
Dispositivo di riscaldamento e/o climatizzazione per un autoveicoloInfo
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Description
"Dispositivo di riscaldamento e/o climatizzazione per un autoveicolo"
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di riscaldamento e/o climatizzazione per un autoveicolo, comprendente un condotto di ingresso per l’alimentazione di aria fresca, un ramo di trasmissione aria ed un ramo di riscaldamento aria alimentati entrambi dal condotto di ingresso e comunicanti fra loro tramite una zona di miscelazione, e mezzi di miscelazione disposti in corrispondenza della zona di miscelazione per ripartire un flusso d’aria fra il ramo di trasferimento aria ed il ramo di riscaldamento aria, in cui detti mezzi di miscelazione sono spostabili fra due posizioni estreme comprendenti una posizione di chiusura in cui impediscono la comunicazione fra il ramo di riscaldamento aria e la zona di miscelazione, e obbligano il flusso d’aria ad attraversare il ramo di trasmissione aria, ed una posizione di apertura in cui impediscono la comunicazione fra il ramo di trasmissione aria e la zona di miscelazione, e obbligano il flusso d’aria ad attraversare il ramo di riscaldamento aria.
Sono noti dispositivi di questo tipo, in cui i mezzi di miscelazione sono costituiti da una singola portella a farfalla che comprende una prima ala che si muove in una zona ricavata fra il ramo di riscaldamento aria e la zona di miscelazione, ed una seconda ala che si muove in una zona ricavata fra il ramo di trasmissione aria e la zona di miscelazione.
La portella a farfalla suddetta à ̈ atta ad oscillare fra due posizioni estreme, ovvero una posizione di “tutto caldo†ed una posizione di “tutto freddo†, e ad occupare una pluralità di posizioni intermedie.
Nella posizione di “tutto caldo†, la seconda ala della portella a farfalla impedisce la comunicazione fra il ramo di trasmissione aria e la zona di miscelazione, mentre la prima ala apre la comunicazione fra il ramo di riscaldamento aria e la zona di miscelazione. Ne consegue che il flusso d’aria proveniente dal condotto di ingresso à ̈ obbligato a passare attraverso il ramo di riscaldamento aria nel quale viene riscaldato da mezzi di riscaldamento contenuti in tale ramo.
Nella posizione di “tutto freddo†, la prima ala della portella a farfalla impedisce la comunicazione fra il ramo di riscaldamento aria e la zona di miscelazione, mentre la seconda ala apre la comunicazione fra il ramo di trasmissione aria e la zona di miscelazione. Ne consegue che l’aria alimentata dal condotto di ingresso à ̈ obbligata a passare attraverso il ramo di trasmissione aria, nel quale non viene riscaldata.
Nei dispositivi noti di questo tipo, il condotto di ingresso à ̈ alimentato da un flusso d’aria spinto da un ventilatore, il quale à ̈ a sua volta alimentato da un flusso d’aria esterna prelevata al di fuori dell’abitacolo del veicolo e/o da un flusso d’aria di ricircolo prelevata all’interno dell’abitacolo.
La zona di miscelazione del dispositivo à ̈ collegata a mezzi di distribuzione che permettono di ripartire il flusso d’aria così trattato fra differenti bocchette sboccanti nell’abitacolo.
Uno degli inconvenienti di tali dispositivi consiste nel fatto che la portella a farfalla impone all’aria riscaldata un percorso molto tortuoso, e determina un’alimentazione di aria calda non ottimale alla successiva zona di distribuzione superiore. Per ovviare a tale inconveniente à ̈ noto di introdurre in corrispondenza della zona di miscelazione un deflettore (“camino†) per deviare una vena d’aria calda verso la zona di distribuzione destinata alla funzione sbrinamento. Ciò comporta però l’introduzione indesiderata di un ostacolo nel percorso del flusso d’aria.
Un altro inconveniente à ̈ legato al fatto che, per ottimizzare i processi di stampaggio e ridurre il materiale utilizzato, il ramo di riscaldamento aria à ̈ normalmente separato dal condotto di distribuzione inferiore (dedicato alla zona piedi) da una singola, sottile parete di materiale plastico. Di conseguenza, sull’estremità libera di tale parete à ̈ necessario ricavare una formazione relativamente ingombrante (“rostro†) per garantire la battuta sia della portella a farfalla che della portella dedicata al condotto di distribuzione inferiore. La voluminosità del “rostro†influisce negativamente sulle prestazioni fluidodinamiche del dispositivo.
Uno scopo della presente invenzione à ̈ pertanto quello di rendere disponibile un dispositivo di riscaldamento e/o climatizzazione in grado di ovviare ad almeno uno degli inconvenienti suddetti.
Tale scopo à ̈ raggiunto secondo l’invenzione da un dispositivo del tipo definito all’inizio, in cui detti mezzi di miscelazione comprendono una portella a bandiera disposta fra il ramo di trasmissione aria e la zona di miscelazione, ed una portella a tamburo presentante una parete laterale di tamburo e disposta fra il ramo di riscaldamento aria e la zona di miscelazione; detta portella a bandiera e detta portella a tamburo essendo montate oscillanti attorno ai rispettivi assi paralleli, in cui in posizione di chiusura la parete laterale di tamburo della portella a tamburo impedisce la comunicazione fra il ramo di riscaldamento aria e la zona di miscelazione, e la portella a bandiera à ̈ riposta in una sede ricavata in una superficie di parete del ramo di trasmissione aria per convogliare il flusso d’aria attraverso il ramo di trasmissione aria, ed in detta posizione di apertura la portella a bandiera impedisce la comunicazione fra il ramo di trasmissione aria e la zona di miscelazione, e la parete laterale di tamburo della portella a tamburo à ̈ riposta in una sede ricavata in una superficie di parete del ramo di riscaldamento aria per convogliare il flusso d’aria attraverso il ramo di riscaldamento aria.
In un dispositivo secondo siffatta idea di soluzione non à ̈ più necessario installare il cosiddetto “camino†, in quanto à ̈ possibile configurare la portella a tamburo in modo da convogliare in modo ottimale una vena d’aria calda alla funzione sbrinamento. Inoltre, à ̈ possibile ridurre le dimensioni del cosiddetto “rostro†, in quanto esso non à ̈ più destinato all’appoggio di due portelle, ma di una sola. Per di più, à ̈ possibile configurare la portella a tamburo in modo da dirigere in modo ottimale il flusso d’aria riscaldata verso il flusso d’aria non riscaldata per ottenere una migliore miscelazione dei flussi. Inoltre, le portelle sono “nascoste†ai rispettivi flussi d’aria quando sono in posizione di riposo, per il fatto che ciascuna di esse in posizione di riposo à ̈ riposta in una sede ricavata in una superficie di parete del rispettivo ramo, praticamente a livello con tale superficie di parete.
Forme di realizzazione preferite dell’invenzione sono definite nelle rivendicazioni dipendenti, che sono da intendersi come parte integrante della presente descrizione.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del dispositivo secondo l’invenzione diverranno più chiari con la seguente descrizione dettagliata di una forma di realizzazione del trovato, fatta con riferimento ai disegni allegati, forniti a titolo puramente illustrativo e non limitativo, in cui:
- la figura 1 à ̈ una vista schematica in sezione di un dispositivo di riscaldamento e/o climatizzazione secondo l’invenzione, in posizione di “tutto freddo†, o posizione di chiusura;
- la figura 2 à ̈ una vista analoga alla figura 1, in posizione di “tutto caldo†, o posizione di apertura; e
- la figura 3 Ã ̈ una vista analoga alle precedenti, in una posizione intermedia di miscelazione.
Il dispositivo rappresentato nelle figure comprende un involucro 10 delimitante un condotto di ingresso 12 atto ad essere alimentato da un flusso d’aria fresca (freccia F1) spinta da un ventilatore 13. Quest’ultimo à ̈ a sua volta alimentato da un flusso d’aria esterna prelevato al di fuori dell’abitacolo del veicolo, o da un flusso d’aria di ricircolo prelevato all’interno dell’abitacolo.
Nel condotto di ingresso 12 può essere alloggiato trasversalmente un evaporatore (non illustrato) collegato ad un circuito di climatizzazione convenzionale in modo da produrre in uscita un flusso d’aria che può essere climatizzata se l’evaporatore à ̈ attivo.
A valle il condotto di ingresso 12 si restringe, essendo delimitato da due pareti convergenti 16 e 18 dell’involucro 10. Tali pareti convergenti 16 e 18 terminano rispettivamente in corrispondenza di due bordi 20 e 22. Fra tali bordi, il condotto 12 definisce una zona di confluenza 24 che alimenta da una parte un ramo di trasmissione aria 26, e dall’altra un ramo di riscaldamento aria 28. Il ramo di riscaldamento 28 ha una forma generalmente ad U ed à ̈ delimitato esternamente da una parete incurvata 30 dell’involucro ed internamente da un tramezzo interno 32. Dall’altra parte, il ramo di trasmissione 26 à ̈ delimitato internamente dal tramezzo interno 32, ed esternamente da una parete esterna 33. I rami 26 e 28 comunicano fra loro da una parte a livello della zona di confluenza 24 disposta dal lato del condotto di ingresso 12, e dall’altra a livello di un’altra zona di confluenza 34, disposta a valle, che nel seguito verrà indicata come zona di miscelazione.
Nel ramo di riscaldamento 28 Ã ̈ alloggiato un riscaldatore 36.
La zona di miscelazione 34 comunica con un condotto di distribuzione superiore 35 che alimenta almeno una bocchetta (non illustrata) che serve allo sbrinamento/disappannamento del parabrezza dell’autoveicolo. La zona di miscelazione 34 comunica inoltre con un condotto di distribuzione inferiore 36 che conduce ad almeno una bocchetta (non illustrata) disposta nella parte inferiore dell’abitacolo dell’autoveicolo. Come si può vedere nelle figure, il condotto 36 à ̈ separato dal ramo di riscaldamento aria 28 da una parete interna 37, formata da un prolungamento della parete incurvata 30. Infine, la zona di miscelazione 34 comunica con almeno un condotto (non illustrato) che conduce a bocchette di aerazione previste sul cruscotto dell’autoveicolo.
Mezzi di distribuzione permettono di ripartire fra i condotti sopraccitati l’aria a temperatura regolata ottenuta nella zona di miscelazione. Nelle figure à ̈ rappresentato uno di tali mezzi di distribuzione, ovvero una portella 38, la quale può selettivamente chiudere l’ingresso al condotto di distribuzione superiore 35 o al condotto di distribuzione inferiore 36.
Nell’involucro 10 à ̈ montata una portella di miscelazione 40 disposta in corrispondenza della confluenza 34 fra il ramo di trasmissione aria 26 ed il ramo di riscaldamento aria 28, dalla parte del ramo di trasmissione aria 26. La portella di miscelazione 40 à ̈ una portella del tipo a bandiera montata oscillante attorno ad un asse 42 disposto in prossimità od in corrispondenza della parete esterna 33 del ramo di trasmissione aria 26, ed avente un’ala 44 atta a muoversi nella zona di miscelazione 34.
La portella a bandiera 40 Ã ̈ atta ad oscillare fra due posizioni estreme:
- una posizione di “tutto caldo†(rappresentata in figura 2) in cui l’ala 44 impedisce la comunicazione fra il ramo di trasmissione 26 e la zona di miscelazione 34. In tale posizione, l’estremità dell’ala 44 va in appoggio contro un bordo del tramezzo interno 32.
- una posizione di “tutto freddo†(rappresentata in figura 1) in cui l’ala 44 apre la comunicazione fra il ramo di trasmissione 26 e la zona di miscelazione 34. In tale posizione, l’ala 44 à ̈ riposta entro una sede 45 ricavata su una superficie della parete esterna 33 del ramo di trasmissione aria 26. L’ala 44 à ̈ così sostanzialmente a livello con la superficie della parete esterna 33, costituendone di fatto un prolungamento che permette di convogliare regolarmente il flusso d’aria attraverso il ramo di trasmissione aria 26.
Il dispositivo secondo l’invenzione comprende inoltre una seconda portella di miscelazione 50 disposta in corrispondenza della confluenza 34 fra il ramo di trasmissione aria 26 ed il ramo di riscaldamento aria 28, dalla parte del ramo di riscaldamento aria 28. La portella di miscelazione 50 à ̈ una portella del tipo a tamburo montata oscillante attorno ad un asse 52 disposto parallelo all’asse 42 della portella a bandiera 40. La portella di miscelazione 50 presenta una parete laterale di tamburo 54 fulcrata sull’asse 52. A tal fine, la portella di miscelazione 50 comprende uno o più elementi di raccordo (rappresentati schematicamente da una linea retta che collega la parete 54 all’asse 52), che si dipartono radialmente dall’asse 52 per collegare la parete laterale di tamburo 54 all’asse 52. La parete laterale di tamburo 54 à ̈ atta a muoversi nella zona di miscelazione 34, dal lato del ramo di riscaldamento aria 28.
La portella a tamburo 50 à ̈ atta a ruotare in maniera coordinata con la portella a bandiera 40. A tal fine, può essere previsto un cinematismo (non illustrato) che collega le due portelle. In alternativa, alle due portelle possono essere associati rispettivi attuatori (non illustrati), predisposti per operare in maniera coordinata.
La portella a tamburo 50 à ̈ atta ad oscillare fra una posizione di chiusura (rappresentata in figura 1) ed una posizione di apertura (rappresentata in figura 2). Nella posizione di chiusura, la portella a tamburo 50 coopera con la portella a bandiera 40 nella posizione di “tutto freddo†. In tale posizione, la parete laterale di tamburo 54 impedisce la comunicazione fra il ramo di riscaldamento 28 e la zona di miscelazione 34. In tale posizione, le estremità della parete laterale di tamburo 54 vanno in appoggio rispettivamente contro un bordo del tramezzo interno 32, e contro un bordo della parete interna 37 del ramo di riscaldamento aria 28. Di conseguenza, l’aria che ha attraversato il condotto di ingresso 12 à ̈ obbligata a passare attraverso il ramo di trasmissione 26 per pervenire direttamente alla zona di miscelazione 34, senza essere riscaldata. Il flusso d’aria à ̈ rappresentato dalla freccia F2in figura 1. Come si può osservare, la portella a bandiera 40 à ̈ “nascosta†al flusso d’aria F2; tale flusso d’aria rimane quindi sostanzialmente imperturbato dalla presenza della portella.
Nella posizione di apertura (fig. 2) la portella a tamburo 50 coopera con la portella a bandiera 40 nella posizione di “tutto caldo†. In tale posizione, la parete laterale di tamburo 54 apre la comunicazione fra il ramo di riscaldamento 28 e la zona di miscelazione 34. In tale posizione, la parete laterale di tamburo 54 à ̈ riposta entro una sede 55 ricavata su una superficie della parete interna 37 del ramo di riscaldamento aria 28. La parete laterale di tamburo 54 à ̈ così sostanzialmente a livello con la superficie della parete interna 37, costituendone di fatto un prolungamento che permette di convogliare regolarmente il flusso d’aria attraverso il ramo di riscaldamento aria 28. Di conseguenza, l’aria che ha attraversato il condotto di ingresso 12 à ̈ obbligata a passare attraverso il ramo di riscaldamento 28 per pervenire alla zona di miscelazione 34, una volta riscaldata dal riscaldatore 36. Il flusso d’aria à ̈ rappresentato dalla freccia F3in figura 2. Come si può osservare, la portella a tamburo 50 à ̈ “nascosta†al flusso d’aria F3; tale flusso d’aria rimane quindi sostanzialmente imperturbato dalla presenza della portella. Inoltre, l’estremità libera della parete interna 37 ha dimensioni trasversali relativamente ridotte, in quanto serve da appoggio solamente per la portella di distribuzione 38. Ciò riduce la resistenza al passaggio dell’aria calda dal ramo di riscaldamento 26 al condotto di distribuzione inferiore 36.
La portella a bandiera 40 e la portella a tamburo 50 permettono anche una regolazione della progressività in temperatura del flusso d’aria e della stratificazione di tale flusso. Infatti, le due portelle suddette possono assumere una pluralità di posizioni intermedie fra le due posizioni estreme sopraccitate per permettere di regolare la temperatura del flusso d’aria nella zona di miscelazione. Un esempio di posizione intermedia à ̈ rappresentato in figura 3.
Per la portella a bandiera 40 le posizioni intermedie sono definite all’interno dell’intervallo angolare compreso fra le posizioni estreme rappresentate nelle figure 1 e 2. Il movimento della portella da una posizione estrema all’altra avviene pertanto in un’unica direzione di rotazione (oraria od antioraria).
Per la portella a tamburo 50 le posizioni intermedie sono definite al di fuori dell’intervallo angolare compreso fra le posizioni estreme rappresentate nelle figure 1 e 2, in particolare oltre la posizione di apertura di figura 2. Il movimento della portella da una posizione estrema all’altra deve essere pertanto configurato in modo da avvenire in una prima fase (cioà ̈ dalla posizione di chiusura all’ultima posizione intermedia di miscelazione) in una direzione di rotazione, ed in una seconda fase (cioà ̈ dall’ultima posizione intermedia di miscelazione alla posizione di apertura) nella direzione opposta.
Grazie alla disposizione sopra descritta, quando la portella a tamburo 50 à ̈ in una posizione intermedia, la parete laterale di tamburo 54 à ̈ inclinata, rispetto alla sua posizione di apertura, verso la zona di miscelazione 34. I flussi d’aria attraverso i due rami sono rappresentati dalle frecce F4ed F5in figura 3. Come si può osservare, il flusso d’aria riscaldata risulta così diretto in modo ottimale verso il flusso d’aria non riscaldata per ottenere una migliore miscelazione dei flussi.
Inoltre, la posizione reciproca delle due portelle à ̈ tale da convogliare in modo ottimale una vena d’aria calda verso il condotto di distribuzione superiore 35, dedicata alla funzione sbrinamento/disappannamento.
Claims (6)
- RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di riscaldamento e/o climatizzazione per un autoveicolo, comprendente un condotto di ingresso (12) per l’alimentazione di aria fresca, una ramo di trasmissione aria (26) ed un ramo di riscaldamento aria (28) alimentati entrambi dal condotto di ingresso (12) e comunicanti fra loro tramite una zona di miscelazione (34), e mezzi di miscelazione disposti in corrispondenza della zona di miscelazione per ripartire un flusso d’aria fra il ramo di trasmissione aria ed il ramo di riscaldamento aria, in cui detti mezzi di miscelazione sono spostabili fra due posizioni estreme comprendenti una posizione di chiusura in cui impediscono la comunicazione fra il ramo di riscaldamento aria (28) e la zona di miscelazione (34), e obbligano il flusso d’aria ad attraversare il ramo di trasmissione aria (26), ed una posizione di apertura in cui impediscono la comunicazione fra il ramo di trasmissione aria (26) e la zona di miscelazione (34), e obbligano il flusso d’aria ad attraversare il ramo di riscaldamento aria (28); caratterizzato dal fatto che detti mezzi di miscelazione comprendono una portella a bandiera (40) disposta fra il ramo di trasmissione aria (26) e la zona di miscelazione (34), ed una portella a tamburo (50) presentante una parete laterale di tamburo (54) e disposta fra il ramo di riscaldamento aria (28) e la zona di miscelazione (34), dette portella a bandiera e portella a tamburo essendo montate oscillanti attorno a rispettivi assi paralleli (42, 52), in cui in detta posizione di chiusura la parete laterale di tamburo (54) della portella a tamburo (50) impedisce la comunicazione fra il ramo di riscaldamento aria (28) e la zona di miscelazione (34), e la portella a bandiera (40) à ̈ riposta in una sede (45) ricavata in una superficie di parete (33) del ramo di trasmissione aria (26) per convogliare il flusso d’aria attraverso il ramo di trasmissione aria (26), ed in detta posizione di apertura la portella a bandiera (40) impedisce la comunicazione fra il ramo di trasmissione aria (26) e la zona di miscelazione (34), e la parete laterale di tamburo (54) della portella a tamburo (50) à ̈ riposta in una sede (55) ricavata in una superficie di parete (37) del ramo di riscaldamento aria (28) per convogliare il flusso d’aria attraverso il ramo di trasmissione aria (28).
- 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui durante il movimento dalla posizione di chiusura alla posizione di apertura, o viceversa, la portella a bandiera (40) ruota in un senso, mentre la portella a tamburo (50) ruota inizialmente in senso opposto, e successivamente nello stesso senso.
- 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la portella a tamburo (50) Ã ̈ in grado di assumere almeno una posizione intermedia, in cui la parete laterale di tamburo (54) Ã ̈ inclinata, rispetto alla sua posizione di apertura, verso la zona di miscelazione (34).
- 4. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui in detta posizione di chiusura le estremità della parete laterale di tamburo (54) sono in appoggio rispettivamente contro un bordo di un tramezzo interno (32) separante il ramo di riscaldamento aria (28) dal ramo di trasmissione aria (26), e contro un bordo di una parete (37) separante il ramo di riscaldamento aria (28) da un condotto di distribuzione aria (36).
- 5. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l’asse di rotazione (42) della portella a bandiera (40) à ̈ disposto in prossimità od in corrispondenza di una parete esterna (33) del ramo di trasmissione aria (26).
- 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, in cui in detta posizione di apertura un’estremità libera di un’ala (44) della portella a bandiera (40) à ̈ in appoggio contro un bordo di un tramezzo interno (32) separante il ramo di riscaldamento aria (28) dal ramo di trasmissione aria (26).
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2013
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