ES2885690T3 - Dispositivo de acondicionamiento de aire para un vehículo que comprende una aleta articulada - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de acondicionamiento de aire para un vehículo, que comprende un conducto (12) de entrada para suministrar aire fresco, una rama (26) de transmisión de aire y una rama (28) de calentamiento de aire, ambas alimentadas por el conducto (12) de entrada y que se comunican entre sí a través de una zona (34) de mezcla, y medios de mezcla dispuestos en la zona de mezcla para distribuir un flujo de aire entre la rama (26) de transmisión de aire y la rama (28) de calentamiento de aire, donde dichos medios de mezcla se pueden mover entre una posición extremadamente caliente en la que los medios de mezcla evitan la comunicación entre la rama (26) de transmisión de aire y la zona (34) de mezcla y fuerzan al flujo de aire a pasar a través de la rama (28) de calentamiento de aire, una posición de frío extremo en la que los medios de mezcla evitan la comunicación entre la rama (28) de calentamiento de aire y la zona (34) de mezcla y fuerzan al flujo de aire a pasar a través de la rama (26) de transmisión de aire, y una posición extremadamente cerrada en la que los medios de mezcla evitan la comunicación entre la zona (34) de mezcla y tanto la rama (26) de transmisión de aire como la rama (28) de calentamiento de aire; en el que dichos medios de mezcla comprenden una aleta (40) de mariposa montada de forma pivotante alrededor de un eje (42) de rotación dispuesto en la zona (34) de mezcla, comprendiendo dicha aleta de mariposa una primera ala (41) asociada con una de dichas ramas de transmisión de aire y calentamiento de aire, en adelante primera rama (26), y una segunda ala (44), asociada con la otra de dichas ramas de transmisión de aire y calefacción de aire, en adelante segunda rama (28), así como una extensión (43) de ala abisagrada a dicha primera ala de acuerdo con un eje (45) de bisagra paralelo al eje (42) de rotación de la aleta (40) de mariposa, donde, en dicha posición de cierre extremo, la extensión (43) de ala evita la comunicación entre la primera rama (26) y la zona (34) de mezcla, y la segunda ala (44) evita la comunicación entre la segunda rama (28) y la zona (34) de mezcla caracterizada porque dicha extensión (43) de ala está abisagrada elásticamente a dicha primera ala (41); y porque, dentro de la primera rama (26) hay dispuestos medios (51, 52) de apoyo adaptados para ser aplicados con la extensión (43) de ala y para provocar, durante la rotación de la aleta (40) de mariposa, la extensión (43) de ala para girar con respecto a la primera ala (41).
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de acondicionamiento de aire para un vehículo que comprende una aleta articulada
La presente invención se refiere a un dispositivo de acondicionamiento de aire para un vehículo, que comprende un conducto de entrada para suministrar aire fresco, una rama de transmisión de aire y una rama de calentamiento de aire, ambas alimentadas por el conducto de entrada y comunicándose entre sí a través de una zona de mezcla y medios de mezcla dispuestos en la zona de mezcla para distribuir un flujo de aire entre la rama de transmisión de aire y la rama de calentamiento de aire, en el que dichos medios de mezcla pueden moverse entre una posición extremadamente caliente en la que los medios de mezcla evitan la comunicación entre la rama de transmisión de aire y la zona de mezcla y fuerzan al flujo de aire a pasar a través de la rama de calentamiento de aire, una posición extremadamente fría en la que los medios de mezcla evitan la comunicación entre la rama de calentamiento de aire y la zona de mezcla y fuerzan al flujo de aire a pasar a través de la rama de transmisión de aire, y una posición extremadamente cerrada en la que los medios de mezcla evitan la comunicación entre la zona de mezcla y tanto la rama de transmisión de aire como la rama de calentamiento de aire.
Son conocidos dispositivos de este tipo, en los que los medios de mezcla están constituidos por un conjunto de aletas de diversas formas, coordinadas en su movimiento para conseguir las posiciones extremas indicadas anteriormente así como las posiciones intermedias.
En dispositivos conocidos de este tipo, el conducto de entrada es alimentado por un flujo de aire accionado por un ventilador, que a su vez es alimentado por un flujo de aire exterior tomado del exterior de la cabina del vehículo y/o por un flujo de aire recirculante tomado del interior de la cabina.
La zona de mezcla del dispositivo está conectada a unos medios de distribución que permiten que el flujo de aire así tratado se distribuya entre las diferentes salidas que se abren al interior de la cabina.
Uno de los inconvenientes de tales dispositivos es que la aleta de mariposa impone un camino muy complejo sobre el aire caliente y da como resultado un suministro de aire caliente subóptimo a la siguiente zona de distribución superior. Para superar este inconveniente, se conoce la introducción de un deflector ("chimenea") en la zona de mezcla para desviar una vena de aire caliente hacia la zona de distribución destinada a la función de descongelación. Sin embargo, esto conduce a la introducción no deseada de un obstáculo en la trayectoria del flujo de aire.
Otro inconveniente es que, para optimizar los procesos de moldeo y reducir el material usado, la rama de calentamiento del aire normalmente está separada del conducto de distribución inferior (dedicado a la zona de los pies) por una única pared fina de material plástico. Como resultado, se debe formar una formación relativamente voluminosa ("tribuna") en el extremo libre de esta pared para asegurar el apoyo tanto de la aleta de mariposa como de la aleta dedicada al conducto de distribución inferior. El volumen de la "tribuna" afecta negativamente el rendimiento fluidodinámico del dispositivo.
Se divulgan más ejemplos en los documentos FR2783755 y DE102010052259.
Un objeto de la presente invención es poner a disposición un dispositivo de acondicionamiento de aire que comprende un número reducido de partes móviles a controlar. Una reducción en el número de partes móviles podría conducir a una simplificación del dispositivo, con efectos posteriores en términos de reducción de los costos de fabricación y mejora del rendimiento.
Este objeto se consigue de acuerdo con la invención mediante un dispositivo del tipo definido al principio en el que dichos medios de mezcla comprenden una aleta de mariposa montada de forma pivotante alrededor de un eje de rotación dispuesto en la zona de mezcla, comprendiendo dicha aleta de mariposa una primera ala asociada a una de dichas ramas de transmisión de aire y calentamiento de aire, en adelante primera rama, y una segunda ala asociada a la otra de dichas ramas de transmisión de aire y calentamiento de aire, en adelante segunda rama, así como una extensión de ala abisagrada elásticamente a dicha primera ala de acuerdo con un eje de bisagra paralelo al eje de rotación de la aleta de mariposa, en el que dentro de la primera rama están dispuestos unos medios de apoyo, adaptados para ser aplicados por la extensión de ala y hacer que, durante la rotación de la aleta de mariposa, la extensión de ala gire con respecto a la primera ala, en el que en dicha posición extrema cerrada la extensión de ala evita la comunicación entre la primera rama y la zona de mezcla y la segunda ala evita la comunicación entre la segunda rama y la zona de mezcla.
En un dispositivo de acuerdo con tal idea de solución, las posiciones extremas de calor, frío y cierre pueden lograrse simplemente a través de los tres componentes de la aleta de mariposa. Además de mezclar aire caliente y frío, la aleta de mariposa sola puede cerrar completamente el conducto de salida de aire (cerrando la primera y segunda rama), sin requerir otros dispositivos. La extensión de ala de la aleta de mariposa no requiere ningún mecanismo dedicado para su movimiento. Por lo tanto, está claro que esto es una simplificación en comparación con los
sistemas conocidos en los que el grupo de mezcla proporcionó más de una aleta con los respectivos accionadores y/o mecanismos de accionamiento.
Las realizaciones preferidas de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes, que se pretende que sean parte integral de la presente descripción.
Otras características y ventajas del dispositivo de acuerdo con la invención se harán más evidentes en la siguiente descripción detallada de una realización de la invención, hecha con referencia a los dibujos adjuntos, proporcionados puramente para ser ilustrativos y no limitativos, en los que:
- la figura 1 es una vista esquemática en corte de un dispositivo de acondicionamiento de aire de acuerdo con la invención;
- las figuras 2 y 3 son vistas en perspectiva de una aleta articulada para el dispositivo de la figura 1, en dos posiciones operativas diferentes; y
- las figuras 4 a 8 son vistas en corte del dispositivo de la figura 1, con la aleta de las figuras 2 y 3 en diferentes posiciones operativas.
El dispositivo mostrado en las figuras comprende una carcasa 10 realizada generalmente de material plástico y que delimita un conducto 12 de entrada adaptado para ser alimentado por un flujo de aire fresco (flecha Fi) empujado por un ventilador (no mostrado). Este último a su vez es alimentado por un flujo de aire exterior tomado del exterior de la cabina del vehículo, o por un flujo de aire recirculante tomado del interior de la cabina. En el ejemplo mostrado, se trata de un dispositivo de acondicionamiento de aire configurado para suministrar aire a los asientos traseros de la cabina de un vehículo automóvil. Sin embargo, se entiende que la invención no se limita a esta aplicación específica. Un evaporador (no mostrado) conectado a un circuito de aire acondicionado convencional puede estar alojado transversalmente en el conducto 12 de entrada para producir un flujo de aire en la salida que puede acondicionarse si el evaporador está activo.
Aguas abajo, el conducto 12 de entrada se ramifica por un lado en una rama 26 de transmisión de aire y por el otro en una rama 28 de calentamiento de aire. La rama 28 de calentamiento de aire está separada de la rama 26 de transmisión de aire por una partición interior 32 de la carcasa 10. La rama 26 de transmisión está delimitada interiormente por la partición interior 32 y exteriormente por una pared exterior 33 de la carcasa 10. Las ramas 26 y 28 convergen en una zona 34 de mezcla dispuesta aguas abajo. La disposición de los diversos conductos en la carcasa 10 puede diferir de la descrita anteriormente.
En la rama 28 de calentamiento se aloja un calentador 36, simplemente esbozado en las figuras.
La zona 34 de mezcla se comunica con uno o más conductos de distribución que alimentan las respectivas boquillas (no mostradas) ubicadas en varias partes de la cabina del vehículo automóvil. Estos conductos pueden estar asociados a aletas u otros tipos de elementos de distribución (no mostrados) para la distribución del aire tratado obtenido en la zona de mezcla entre los diversos conductos de distribución. Uno de estos conductos de distribución es visible en las figuras y se indica en 35.
Una aleta 40 de mezcla (visible en las figuras 2-8) está montada en la carcasa 10 y está dispuesta en la zona 34 de mezcla en la confluencia de la rama 26 de transmisión de aire y la rama 28 de calentamiento de aire. La aleta 40 de mezcla es una aleta de tipo mariposa montada de forma pivotante alrededor de un eje 42 dispuesto cerca o en la partición interior 32. La aleta 40 de mariposa comprende una primera ala 41 asociada a la rama 26 de transmisión de aire y una segunda ala 44 asociada a una rama 28 de calefacción, así como una extensión 43 de ala abisagrada elásticamente a la primera ala 41 de acuerdo con un eje 45 de bisagra paralelo al eje 42 de rotación de la aleta 40 de mariposa.
Preferiblemente, la aleta 40 de mariposa, que comprende la primera y la segunda ala, está hecha como una sola pieza de material plástico. La extensión 43 de ala puede estar hecha como una pieza de material plástico conectada a la primera ala 41 por medio de una bisagra 46 hecha de material elastomérico. La aleta de mariposa con su extensión de ala se puede realizar mediante un proceso de moldeo por bi-inyección. La primera ala 41 y la segunda ala 44 forman entre sí un ángulo de menos de 180 ° con respecto al eje 42 de rotación de la aleta 40 de mariposa. En el ejemplo mostrado, en la segunda ala 44 se dispone un saliente 47 provisto para acoplarse a un mecanismo de accionamiento (no mostrado) para controlar el movimiento de la aleta de mariposa. La forma en que la aleta 40 de mariposa se acopla a un mecanismo de accionamiento o accionador no es esencial para la presente invención. Dentro de la rama 26 de transmisión de aire y cerca de la partición interior 32 se dispone una primera formación 51 de apoyo, visible en las figuras 4-8. Esta formación 51 de apoyo puede obtenerse en forma de una clavija colocada
en una pared de la rama 26 de transmisión de aire que interconecta la partición interior 32 y la pared exterior 33. La función de esta primera formación de apoyo se aclarará a continuación.
Dentro de la rama 26 de transmisión de aire y cerca de la pared exterior 33 se proporciona además una segunda formación 52 de apoyo. Esta formación 52 de apoyo también puede obtenerse en forma de una clavija dispuesta en la pared de la rama 26 de transmisión de aire que interconecta la partición interior 32 y la pared exterior 33. La función de esta segunda formación de apoyo se aclarará a continuación.
De acuerdo con una realización alternativa no ilustrada, la extensión de ala podría conectarse a la segunda ala de la aleta de mariposa y las formaciones de apoyo podrían disponerse dentro de la rama de calentamiento de aire. La aleta 40 de mariposa está adaptada para oscilar entre tres posiciones extremas:
- una posición de calor extremo (mostrada en la figura 4), en la que la primera ala 41 evita la comunicación entre la rama 26 de transmisión de aire y la zona 34 de mezcla. En esta posición, el extremo de la primera ala 41 equipado con la bisagra elastomérica 46 se apoya contra la pared exterior 33 de la rama 26 de transmisión de aire;
- una posición de frío extremo (mostrada en la figura 7), en la que la segunda ala 44 evita la comunicación entre la rama 28 de calentamiento de aire y la zona 34 de mezcla. En esta posición, el extremo de la segunda ala 44 se apoya, por medio de un borde flexible 44a (por ejemplo de material elastomérico) obtenido en el extremo de la segunda ala (mostrado en las figuras 7 y 8), contra una formación 55 obtenido cerca de una pared 56 de la rama 28 de calentamiento de aire opuesta a la partición interior 32;
- una posición de cierre extremo (mostrada en la figura 8) en la que la segunda ala 44 continúa evitando la comunicación entre la rama 28 de calentamiento de aire y la zona 34 de mezcla como en la posición de frío extremo, debido a la deformabilidad del borde flexible 44a, y en la que la extensión 43 de ala evita la comunicación entre la rama 26 de transmisión de aire y la zona 34 de mezcla.
Con referencia a la posición de calor extremo que se muestra en la figura 4, la aleta 40 de mariposa está en una posición angular en la que la primera ala 41 se aplica a la pared exterior 33 de la rama 26 de transmisión de aire, cerrando la rama 26 de transmisión de aire y la segunda ala 44 se apoya contra la partición interior 32, obteniendo la máxima apertura posible para la salida de la rama 28 de calentamiento de aire. El flujo de aire que llega a la zona 34 de mezcla pasa así exclusivamente a través de la rama 28 de calentamiento de aire, como lo indica la flecha F2 en la figura 4. La extensión 43 de ala se apoya contra la segunda formación 52 de apoyo y se mantiene contra ella en virtud de la fuerza elástica ejercida por la bisagra elastomérica 46 que la conecta a la primera ala 41.
Con referencia a las figuras 5 y 6, la aleta 40 de mariposa se ha girado (en el sentido de las agujas del reloj en las figuras) a dos posiciones angulares sucesivas comenzando desde la posición extremadamente caliente de la figura 4. En estas posiciones, la primera ala 41 se aleja progresivamente de la pared exterior 33 de la rama 26 de transmisión de aire, mientras que la segunda ala 44 se acerca progresivamente a la formación 55 obtenida cerca de la pared 56 de la rama 28 de calentamiento de aire. Así, también se obtiene un flujo de aire a través de la rama 26 de transmisión de aire, indicado en F3 en las figuras 5 y 6, que se mezcla en la zona 34 de mezcla con el flujo de aire F2 de la rama 28 de calentamiento de aire con diferentes proporciones entre la figura 5 y la figura 6. La aleta 40 de mariposa tira de la extensión 43 de ala apoyada contra la segunda formación 52 de apoyo y gira progresivamente con respecto a la primera ala 41, alrededor del eje 45 de bisagra, hacia una posición de reposo en la que la extensión 43 de ala está aproximadamente alineada con la primera ala 41 (representada en las figuras 3 y 7).
Con referencia a la figura 7, la aleta 40 de mariposa se ha girado adicionalmente (en el sentido de las agujas del reloj en las figuras) hasta la posición angular correspondiente a la posición de frío extremo. En esta posición, la primera ala 41 se ha alejado más de la pared exterior 33 de la rama 26 de transmisión de aire. Mientras tanto, la extensión 43 de ala, tirada por la aleta 40 de mariposa, se ha alejado de la segunda formación 52 de apoyo y se ha apoyado contra la primera formación 51 de apoyo. Si la aleta 40 de mariposa se gira más, la aleta 40 de mariposa comienza a girar de nuevo con respecto a la primera ala 41, pero con un par de la fuerza elástica de la bisagra 46 orientada en la dirección opuesta con respecto a la que se produjo al pasar de la posición de la figura 4 a la posición de la figura 7. Mientras tanto, la segunda ala 44 se ha movido contra la formación 55 obtenida cerca de la pared 56 de la rama 28 de calentamiento de aire, interrumpiendo el paso del flujo de aire en la rama 28 de calentamiento de aire. Por lo tanto, se logra un flujo de aire solo a través de la rama 26 de transmisión de aire, indicado como F3 en la figura 7.
Con referencia a la figura 8, la aleta 40 de mariposa se ha girado más (en el sentido de las agujas del reloj en las figuras) hasta la posición angular correspondiente a la posición de cierre extremo. En esta posición, la primera ala 41 se ha alejado más de la pared exterior 33 de la rama 26 de transmisión de aire. Mientras tanto, la extensión 43 de ala, tirada por la aleta 40 de mariposa y en apoyo contra la primera formación 51 de apoyo, se ha girado más hasta que su extremo libre se ha llevado contra la pared exterior 33 de la rama 26 de transmisión de aire o, más precisamente, contra un soporte 57 obtenido en esta pared exterior 33, mientras que la bisagra elastomérica 46 se ha llevado contra la partición interior 32. De esta manera, la extensión 43 de ala interrumpe el paso del flujo de aire
de la rama 26 de transmisión de aire. Mientras tanto, la segunda ala 44 ha continuado manteniendo su apoyo contra la formación 55 obtenida cerca de la pared 56 de la rama 28 de calentamiento de aire, debido a la deformabilidad del borde flexible 44a del mismo.
El cambio de la posición de la figura 7 a la posición de la figura 8 puede lograrse girando la aleta 40 de mariposa unos pocos grados. Sin embargo, dimensionando adecuadamente la posición de la primera formación 51 de apoyo y el eje 45 de bisagra, es posible obtener una rotación significativamente mayor de la extensión 43 de ala con respecto a la primera ala 41.
Claims (6)
1. - Un dispositivo de acondicionamiento de aire para un vehículo, que comprende un conducto (12) de entrada para suministrar aire fresco, una rama (26) de transmisión de aire y una rama (28) de calentamiento de aire, ambas alimentadas por el conducto (12) de entrada y que se comunican entre sí a través de una zona (34) de mezcla, y medios de mezcla dispuestos en la zona de mezcla para distribuir un flujo de aire entre la rama (26) de transmisión de aire y la rama (28) de calentamiento de aire, donde dichos medios de mezcla se pueden mover entre una posición extremadamente caliente en la que los medios de mezcla evitan la comunicación entre la rama (26) de transmisión de aire y la zona (34) de mezcla y fuerzan al flujo de aire a pasar a través de la rama (28) de calentamiento de aire, una posición de frío extremo en la que los medios de mezcla evitan la comunicación entre la rama (28) de calentamiento de aire y la zona (34) de mezcla y fuerzan al flujo de aire a pasar a través de la rama (26) de transmisión de aire, y una posición extremadamente cerrada en la que los medios de mezcla evitan la comunicación entre la zona (34) de mezcla y tanto la rama (26) de transmisión de aire como la rama (28) de calentamiento de aire;
en el que dichos medios de mezcla comprenden una aleta (40) de mariposa montada de forma pivotante alrededor de un eje (42) de rotación dispuesto en la zona (34) de mezcla, comprendiendo dicha aleta de mariposa una primera ala (41) asociada con una de dichas ramas de transmisión de aire y calentamiento de aire, en adelante primera rama (26), y una segunda ala (44), asociada con la otra de dichas ramas de transmisión de aire y calefacción de aire, en adelante segunda rama (28), así como una extensión (43) de ala abisagrada a dicha primera ala de acuerdo con un eje (45) de bisagra paralelo al eje (42) de rotación de la aleta (40) de mariposa, donde, en dicha posición de cierre extremo, la extensión (43) de ala evita la comunicación entre la primera rama (26) y la zona (34) de mezcla, y la segunda ala (44) evita la comunicación entre la segunda rama (28) y la zona (34) de mezcla
caracterizada porque
dicha extensión (43) de ala está abisagrada elásticamente a dicha primera ala (41); y porque,
dentro de la primera rama (26) hay dispuestos medios (51, 52) de apoyo adaptados para ser aplicados con la extensión (43) de ala y para provocar, durante la rotación de la aleta (40) de mariposa, la extensión (43) de ala para girar con respecto a la primera ala (41).
2. - Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha primera rama (26) comprende un par de paredes opuestas, en adelante primera y segunda pared (32, 33), en el que dichos medios de apoyo comprenden una primera formación (51) de apoyo dispuesta cerca de la primera pared. (32), y en el que en dicha posición de cierre extremo la extensión (43) de ala se aplica con la primera formación (51) de apoyo y la segunda pared (33).
3. - Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, en el que en dicha posición de cierre extremo la extensión (43) de ala se aplica también a la primera pared (32).
4. - Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, en el que dichos medios de apoyo comprenden una segunda formación (52) de apoyo dispuesta cerca de la segunda pared (33), y en el que, en una posición en la que la primera ala (41) cierra la primera rama (26) la extensión (43) de ala se apoya contra la segunda formación (52) de apoyo.
5. - Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la extensión (43) de ala está conectada a la primera ala (41) a través de una bisagra (46) de material elastomérico.
6. - Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la primera ala (41) y la segunda ala (44) forman entre sí un ángulo de menos de 180 ° con respecto al eje (42) de rotación de la aleta (40) de mariposa.
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