ES2340992T3 - Dispositivo de climatizacion, en particular para un vehiculo automovil. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de climatización para la climatización de un espacio, en particular de un habitáculo de vehículo automóvil, con un dispositivo de refrigeración (14), dispuesto en un canal de conducción de aire (12), y un dispositivo de calefacción (20) conectado corriente abajo del mismo, dispuesto en un canal derivado (18) del canal de conducción de aire (12), así como un canal de derivación (22), que se extiende en paralelo con respecto al canal derivado (18), y con por lo menos un primer dispositivo de ajuste (26) para la distribución variable de la circulación de aire entre el canal derivado (18) y el canal de derivación (22), caracterizado porque el canal de conducción de aire (12) se ramifica por lo menos en dos canales de zona (46, 48) y porque está previsto otro dispositivo de ajuste (32), dispuesto dentro del canal derivado (18) corriente arriba o corriente abajo del dispositivo de calefacción (20), para el control individual de la temperatura de los dos canales de zona (46, 48), comprendiendo el dispositivo de ajuste (32) adicional dispuesto en el canal derivado (18) por lo menos dos tapas (34, 36) que se pueden girar, y que se pueden controlar independientemente entre sí, las cuales están asignadas en cada caso a un canal de zona (46, 48).
Description
Dispositivo de climatización, en particular para
un vehículo automóvil.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de climatización para la climatización de un espacio, en
particular un habitáculo de vehículo automóvil, con las
características del preámbulo de la reivindicación 1.
El control de la temperatura en una instalación
de climatización tiene lugar, usualmente, mediante la mezcla de
aire caliente o respectivamente mediante el calentamiento, de una
corriente de aire enfriada, mediante un dispositivo de calefacción.
El dispositivo de calefacción está dispuesto, usualmente, corriente
abajo de un intercambiador de calor y sirve para el control
variable de la temperatura de un aire climatizado suministrado a un
espacio interior. Para la climatización de varias zonas de espacio
puede ser necesario regular la temperatura de la corriente de aire
de formas diferentes, de manera que para la mayoría de las zonas de
espacio se puedan generar niveles de temperatura diferentes. Para
ello, se necesitan unos mecanismos de tapas relativamente
complejos, dado que la mezcla de aire calentado para las diferentes
zonas de temperatura debe tener lugar en cada caso en cantidades
diferentes.
Una instalación de climatización de vehículo
automóvil con una regulación de temperatura de varias zonas se
conoce, por ejemplo, por el documento EP 1 044 833 A2. En este caso,
está previsto, frente a una instalación de climatización de una
zona, el elemento cinemático para la mezcla de aire calentado en una
realización doble, lo que hace relativamente compleja la necesidad
de espacio y el sistema mecánico necesario así como el mecanismo de
control.
Gracias al documento DE 100 25 334 A1 se conoce
además un distribuidor de aire de una instalación de calefacción,
aireación y/o climatización. En este caso, se necesita también, para
la regulación de la temperatura en dos zonas, un control de
conducción de aire relativamente complejo dado que, en caso
contrario, no es posible una separación limpia de las diferentes
zonas de temperatura.
Se conoce además, gracias al documento genérico
US nº 6.231.437, un dispositivo de climatización con un canal de
aire frío, un canal de aire caliente, un radiador, una cámara de
mezcla y una tapa de mezcla en forma de tambor.
La presente invención se plantea el problema de
proporcionar una instalación de climatización para la regulación de
la temperatura o climatización de un espacio interior, en la cual se
puedan ajustar, de manera sencilla, individualmente, las
temperaturas para por lo menos dos zonas de espacio interior.
Este problema se resuelve mediante las
características indicadas en la reivindicación 1. A partir de las
reivindicaciones subordinadas resultan estructuraciones y
perfeccionamientos ventajosos.
Un dispositivo de climatización según la
invención con las características del preámbulo de la reivindicación
1 presenta un canal de conducción de aire el cual se ramifica en
por lo menos dos canales de zona. Dentro de un canal derivado, está
dispuesto un dispositivo de ajuste para el control de la temperatura
individualizado por zonas, que consta de por lo menos dos partes.
Este dispositivo de ajuste está dispuesto corriente arriba o
corriente abajo de un dispositivo de calefacción que se encuentra en
el canal derivado. Mientras un primer dispositivo de ajuste,
dispuesto en el canal de conducción de aire, proporciona una
distribución de aire entre el canal derivado y un canal de
derivación y con ello una regulación de la temperatura del aire
refrigerado con anterioridad por el dispositivo de refrigeración,
el otro dispositivo de ajuste puede influir sobre esta corriente de
aire con la temperatura regulada, para el transporte en dos o más
zonas de espacio interior diferentes, en cada caso de manera
individual sobre su temperatura. El primer dispositivo de ajuste es,
preferentemente, una tapa giratoria, en especial una tapa de
tambor, la cual está dispuesta en el canal de conducción de aire.
Los otros dispositivos de ajuste están formados como tapas que se
pueden girar, con cuya ayuda puede ser cerrado o abierto el canal
derivado con el dispositivo de calefacción dispuesto en su interior.
Cuando el canal derivado está cerrado, el aire circula ampliamente
a través del canal de derivación, en el cual no se encuentra
dispositivo de calefacción alguno, de manera que el aire es
refrigerado aquí con mayor intensidad. Cuando el dispositivo de
ajuste está abierto, o sea la tapa que se puede girar, circula una
parte del aire a través del dispositivo de calefacción, de manera
que el aire es calentado al mismo tiempo con mayor intensidad.
Mediante los dispositivos de ajuste, controlables de manera
independiente, en el canal derivado con el dispositivo de
calefacción dispuesto en su interior se pueden controlar las dos
zonas de temperatura del espacio interior de manera relativamente
independiente entre sí.
El dispositivo de ajuste dispuesto en el canal
de conducción de aire puede estar formado, en particular, también
como tapa que se puede girar, con cuya ayuda se hace posible una
distribución variable de la circulación de aire entre los dos
canales derivados. El primer dispositivo de ajuste puede ser, por
ejemplo, una tapa de tambor, cuyo eje de giro está dispuesto
aproximadamente en posición central en la zona del dispositivo de
refrigeración y transversalmente con respecto a la dirección de la
circulación del aire. Gracias a ello, se puede proporcionar una
dirección de desviación, estructurada de manera favorable a la
circulación, que posibilita una distribución variable y sensible de
la circulación de aire entre el primer y el segundo canal
derivado.
Una estructuración alternativa prevé que de las
dos tapas que se pueden girar del segundo dispositivo de ajuste se
pueda girar únicamente una, mientras que la otra sea fija. De esta
manera se puede predeterminar la temperatura para una zona de
espacio interior mediante el primer dispositivo de ajuste, mientras
que mediante el segundo dispositivo de ajuste se puede ajustar una
temperatura diferente para la segunda zona de espacio interior.
Esta variante simplifica la complejidad constructiva y rebaja con
ello de nuevo notablemente los costes.
La invención se explica a continuación con mayor
detalle mediante ejemplos de formas de realización preferidos, a
partir de los dibujos correspondientes, en los que:
la figura 1 muestra una representación en
perspectiva esquemática de una parte de un dispositivo de
climatización según la invención con un primer y un segundo
dispositivos de ajuste para el control de temperatura
individualizado por zonas de por lo menos dos zonas de espacio
interior,
las figuras 2 a 4 muestran en cada caso
diferentes posiciones de los dispositivos de ajuste en
representaciones esquemáticas en sección, y
las figuras 5 y 6 muestran en cada caso
variantes alternativas del dispositivo de climatización según la
invención en representaciones esquemáticas en sección.
\vskip1.000000\baselineskip
Un dispositivo de climatización 10 según la
invención para el control de la temperatura individualizado por
zonas de por lo menos dos zonas de espacio interior comprende, según
el ejemplo de forma de realización representado, un dispositivo de
refrigeración 14, dispuesto en el interior de un canal de conducción
de aire 12, que está formado usualmente como evaporador o
intercambiador de calor, el cual es recorrido por aire 16 que hay
que climatizar. El aire 16 soplado a través del dispositivo de
refrigeración 14 es aspirado por un soplador axial o radial (no
representado) y es conducido al interior del canal de conducción de
aire 12. Justo después del dispositivo de refrigeración 14 se
ramifica el canal de conducción de aire 12 en un canal derivado 18
inferior y un canal de derivación 22 paralelo. En el canal derivado
18 inferior, está dispuesto un dispositivo de calefacción 20, que
sirve para el calentamiento variable del aire 16, refrigerado con
anterioridad mediante el dispositivo de refrigeración 14, hasta una
temperatura de entrada deseada en el espacio interior 24 que se
desea climatizar. El dispositivo de calefacción 20 puede estar
formado como elemento de calefacción eléctrico en forma de placa,
el cual caliente el aire 16, por ejemplo, mediante unos alambres de
calefacción que se pueden calentar eléctricamente. De manera
alternativa o adicional el dispositivo de calefacción 20 puede
presentar un así llamado elemento PTC, el cual puede procurar un
calentamiento rápido y preciso del aire 16 que circula a través del
dispositivo de calefacción 20.
La variante del dispositivo de climatización 10
-que se puede designar también de forma abreviada como instalación
de climatización- representada en las figuras 1 a 4, comprende un
primer dispositivo de ajuste 26 para la regulación de la
temperatura del aire 16, que está formado como la denominada tapa de
tambor 28 y que se puede girar alrededor de un eje de giro 30,
dispuesto transversalmente con respecto a la dirección de
circulación del aire y en dirección horizontal, en el interior del
canal de conducción de aire 12. Las figuras 2, 3 y 4 muestran, en
vistas en sección esquemáticas, tres posiciones diferentes de la
tapa de tambor 28 que se puede girar. La tapa de tambor 28 que se
puede girar está dispuesta, de tal manera que su eje de giro 30 se
encuentra, aproximadamente en posición central, en el interior del
dispositivo de refrigeración 14 o del evaporador y transversalmente
con respecto a la dirección de circulación del aire.
En el extremo del canal derivado 18, corriente
abajo del dispositivo de calefacción 20, está dispuesto otro
dispositivo de ajuste 32 el cual, en el ejemplo de forma de
realización mostrado, consta de dos tapas giratorias 34 y 36, las
cuales están dispuestas una junto a la otra, y que pueden girar
alrededor de otro eje de giro 38. Las dos tapas giratorias 34 y 36
se pueden girar una independientemente de la otra y sirven para el
control de la temperatura individualizado por zonas de por lo menos
dos zonas de espacio interior que hay que climatizar, o de dos
canales de zona 46 y 48. En la posición central de la tapa de tambor
28, representada en la figura 1, se le mezcla al aire refrigerado
que circula por el canal de derivación 22, aire calentado, el cual
es conducido a través del canal derivado 18. El aire conducido
hacia la primera zona de espacio interior está al mismo tiempo más
frío que el aire conducido hacia la segunda zona de espacio
interior, dado que la tapa giratoria 34 izquierda cierra
parcialmente la sección de canal de derivación izquierda, de manera
que para esta canal de zona 46 zona circule más aire a través del
canal de derivación 22. La tapa giratoria 36 derecha está, por el
contrario, ampliamente abierta, de manera que de las porciones de
aire para la segunda zona de espacio interior 48 pueden circular
más partes a través del canal derivado 18.
Mediante el ajuste de la tapa de tambor 28, se
puede distribuir el aire 16 que circula a través del evaporador, de
manera variable, entre el canal derivado 18 y el canal de derivación
22. Si la tapa de tambor 28 que puede girar se encuentra en la
posición superior (figura 2), el aire climatizado circula, tras
pasar por el dispositivo de refrigeración 14, ampliamente por
completo a través del dispositivo de calefacción 20, que se hace
cargo de un calentamiento variable del aire. El aire entra a
continuación de nuevo en el canal de conducción de aire 12 reunido.
Mediante el ajuste de las dos tapas giratorias 34 y 36 del segundo
dispositivo de ajuste 32 se puede ajustar además de manera
individual la distribución del aire a las dos zonas de espacio
interior.
En un funcionamiento de mezcla, la tapa de
tambor 28 se encuentra en una posición central, de manera que el
aire circula, en parte, a través del canal derivado 18 y a través
del canal de derivación 22. Este funcionamiento de mezcla se
muestra en la figura 3. En la posición central del primer
dispositivo de ajuste 26, se puede influir con la mayor intensidad,
mediante el segundo dispositivo de ajuste 32 que se puede ajustar
individualmente, sobre la distribución de la temperatura de las dos
zonas de espacio interior 46, 48, dado que mediante apertura o
cierre de una de las dos secciones de canal para las dos zonas de
espacio interior se debilita el suministro de aire caliente a esta
zona y con ello se refuerza el suministro de aire frío.
En el funcionamiento de aire frío (figura 4), la
tapa de tambor 28 se encuentra en su posición más baja, de manera
que no circulan ya porciones de aire a través del canal derivado 18.
El ajuste de las dos tapas giratorias 34 y 36 no tiene influencia
en el control de la temperatura o la distribución del aire.
Las tapas 44, que se pueden reconocer en las
figuras 2 a 4, sirven para la regulación o la distribución del aire
en diferentes aberturas de salida, que desembocan en el espacio
interior 24.
Las figuras 5 y 6 muestran estructuraciones
alternativas del dispositivo de climatización 10 según la invención
para la regulación de la temperatura por zonas de por lo menos dos
zonas del espacio interior 24 que hay que climatizar. La figura 5
muestra al mismo tiempo una variante, en la cual están previstas un
total de cuatro tapas, comprendiendo el dispositivo de ajuste 26
superior, en lugar de una tapa de tambor, dos tapas giratorias 40 y
42, las cuales están dispuestas en el interior del canal de
derivación 22 o del canal derivado 18. La tapa giratoria 40
superior dispuesta en el canal de derivación 22 y la tapa giratoria
42 inferior del primer dispositivo de ajuste 26, dispuesta en el
canal derivado 18 corriente arriba del dispositivo de calefacción
20, están acopladas preferentemente de tal manera que en el caso de
un canal derivado 18 cerrado el canal de derivación 22 está abierto
y viceversa.
El otro dispositivo de ajuste 32 está dispuesto
corriente abajo del dispositivo de calefacción 20 en el canal
derivado 18 y consta, preferentemente de igual manera a como se ha
descrito con anterioridad, de dos tapas que posibilitan un control
de la temperatura y del aire caliente individualizado por zonas de
las dos zonas de espacio interior 46, 48.
La figura 6 muestra otra estructuración
alternativa del dispositivo de climatización 10, en el cual la tapa
de tambor 28 ajustable del primer dispositivo de ajuste 26 está
dispuesta en el canal de conducción de aire 12, corriente abajo de
la derivación en el canal derivado 18 y el canal de derivación 22.
En la presente memoria, está dispuesto también un dispositivo de
ajuste 32 dividido en dos adicional en el canal derivado 18 antes
del radiador 20, el cual se ocupa de una apertura o cierre de esta
canal derivado 18, de manera que para las dos zonas climáticas 46,
48 se pueden ajustar temperaturas diferentes.
Una variante alternativa puede prever que, de
las tapas 34, 36 de dos partes del segundo dispositivo de ajuste en
cada caso, sólo una esté formada ajustable, mientras que la otra sea
fija. De esta manera, se pueden ajustar mediante el ajuste de la
tapa de tambor 28 o de la tapa giratoria 40 superior así como
mediante giro de la pieza móvil de una de las dos tapas 34 ó 36
dispuestas en ambos canales derivados, temperaturas diferentes para
las dos zonas climáticas. De esta manera, puede estar previsto en
una instalación de climatización de vehículo automóvil que mediante
el ajuste del primer dispositivo de ajuste 26 se indique previamente
la temperatura para una primera zona de espacio interior y que,
únicamente mediante ajuste adicional de segundo dispositivo de
ajuste 32, se pueda ajustar una temperatura diferente para una
segunda zona de espacio interior. De manera adecuada, puede
predeterminar el conductor la prioridad para la primera zona de
espacio interior, mientras que se puede dejar a un acompañante el
ajuste de una temperatura que dependa de ella.
En todas las variantes descritas del dispositivo
de climatización 10, se evita una división en dos cinemáticamente
compleja de una tapa de tambor que pueda girar, cuyo eje de giro se
encuentra en la zona de un evaporador o intercambiador de calor de
un dispositivo de refrigeración. A pesar de ello, es posible,
mediante un dispositivo de ajuste adicional de dos partes, de
construcción relativamente sencilla, un control de temperatura
individualizado por zonas de un espacio interior que hay que
climatizar. El dispositivo de climatización según la invención
posibilita una climatización estructurada de manera sencilla y con
ello con unos costes favorables del control climático de varias
zonas de espacio interior.
Claims (7)
1. Dispositivo de climatización para la
climatización de un espacio, en particular de un habitáculo de
vehículo automóvil, con un dispositivo de refrigeración (14),
dispuesto en un canal de conducción de aire (12), y un dispositivo
de calefacción (20) conectado corriente abajo del mismo, dispuesto
en un canal derivado (18) del canal de conducción de aire (12), así
como un canal de derivación (22), que se extiende en paralelo con
respecto al canal derivado (18), y con por lo menos un primer
dispositivo de ajuste (26) para la distribución variable de la
circulación de aire entre el canal derivado (18) y el canal de
derivación (22), caracterizado porque el canal de conducción
de aire (12) se ramifica por lo menos en dos canales de zona (46,
48) y porque está previsto otro dispositivo de ajuste (32),
dispuesto dentro del canal derivado (18) corriente arriba o
corriente abajo del dispositivo de calefacción (20), para el
control individual de la temperatura de los dos canales de zona
(46, 48), comprendiendo el dispositivo de ajuste (32) adicional
dispuesto en el canal derivado (18) por lo menos dos tapas (34, 36)
que se pueden girar, y que se pueden controlar independientemente
entre sí, las cuales están asignadas en cada caso a un canal de
zona (46, 48).
2. Dispositivo de climatización según la
reivindicación 1, caracterizado porque el primer dispositivo
de ajuste (26) dispuesto en el canal de conducción de aire (12)
comprende por lo menos una tapa que se puede girar.
3. Dispositivo de climatización según la
reivindicación 2, caracterizado porque el primer dispositivo
de ajuste (26) está formado como una tapa de tambor (28) que se
puede girar.
4. Dispositivo de climatización según la
reivindicación 2, caracterizado porque el primer dispositivo
de ajuste (26) comprende dos tapas (40, 42) que se pueden girar,
las cuales en cada caso están dispuestas en el canal derivado (18)
o en el canal de derivación (22) y están acopladas entre sí.
5. Dispositivo de climatización según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque en una primera
posición del primer dispositivo de ajuste (26) el canal derivado
(18), con el dispositivo de calefacción (20) dispuesto en su
interior, está cerrado y el canal de derivación (22) está
abierto.
6. Dispositivo de climatización según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque en una segunda
posición del primer dispositivo de ajuste (26) el canal derivado
(18), con el dispositivo de calefacción (20) dispuesto en su
interior, está abierto y el canal de derivación (22) está
cerrado.
7. Dispositivo de climatización según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque por lo menos una
tapa (40, 42) del primer dispositivo de ajuste (26) está acoplada,
a través de un elemento cinemático, con por lo menos una tapa (34,
36) del otro dispositivo de ajuste (32), pudiendo ser accionadas la
tapas acopladas mediante un accionador común.
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