Aparato de distribución y mezclado de aire y sistema de aire acondicionado o calefacción de vehículo.

Aparato de distribución y mezclado de aire (32) para un sistema de aire acondicionado o calefacción de vehículo

(10) que tiene una cámara de distribución de aire (30), un conducto de aire frío (16) que desemboca con una abertura de aire frío (26) y un conducto de aire caliente (20) que desemboca con una abertura de aire caliente (28),

Estando formada la abertura de aire caliente (28) por la salida de un intercambiador de calor (22), estando la abertura de aire frío (26) y la abertura de aire caliente (28) una cerca de la otra y en el mismo plano (34), la cámara de distribución de aire (30) que tiene una salida de aire mixto (42) para el parabrisas y una salida de aire mixto (44) para el difusor frontal, estando las salidas de aire mixto (42, 44) espaciadas entre sí,

el aparato que además tiene un primer elemento de desvío de aire (52) que desvía el flujo de aire caliente en la dirección de la abertura de aire frío (26), y un segundo elemento de desvío de aire (56) que desvía el flujo de aire frío en la dirección de la abertura de aire caliente (28),

desembocando el conducto de aire frío (16) y el conducto de aire caliente (20) en la cámara de distribución de aire (30),

donde el aire frío que fluye a través de la abertura de aire frío (26) y el aire caliente que fluye a través de la abertura de aire caliente (28) fluyen a la cámara de distribución de aire (30) sustancialmente en la misma dirección del flujo principal,

siendo provisto el primer elemento de desvío de aire (52) dentro de la cámara de distribución de aire (30), y

siendo provisto el segundo elemento de desvío de aire (56) dentro de la cámara de distribución de aire (30),

caracterizado porque

se proporciona una abertura de derivación de aire frío (38) que desemboca en la cámara de distribución de aire (30) y está dispuesta cerca de la abertura de aire caliente (28) en ese lado de la abertura de aire caliente (28) que mira nen dirección opuesta a la abertura de aire frío (26).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12156047.

Solicitante: VALEO KLIMASYSTEME GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: WERNER-VON-SIEMENS-STRASSE 6 96476 RODACH ALEMANIA.

Inventor/es: GWOSDEK,ALBERT, STANG,ANDREAS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > VEHICULOS EN GENERAL > DISPOSICIONES O ADAPTACIONES DE DISPOSITIVOS DE CALEFACCION,... > B60H1/00 (Dispositivos de calefacción, refrigeración o ventilación (dispositivos de calefacción, refrigeración o ventilación que efectúan otro tratamiento del aire, en la medida que el otro tratamiento es más importante B60H 3/00; ventilación obtenida únicamente por abrir ventanas, puertas, partes del techo o similares, B60J; dispositivos de calefacción o ventilación para asientos de vehículos B60N 2/56; dispositivos de limpieza de ventanas o parabrisas que emplean aire, p. ej. aparatos para quitar el hielo B60S 1/54))

PDF original: ES-2543153_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Aparato de distribución y mezclado de aire y sistema de aire acondicionado o calefacción de vehículo

La invención relates a un aparato de distribución y mezclado de aire para un sistema de aire acondicionado o calefacción de vehículo que tiene una cámara de distribución de aire, en la que un conducto de aire frío desemboca con una abertura de aire frío y un conducto de aire caliente desemboca con una abertura de aire caliente, y a un sistema de aire acondicionado o calefacción de vehículo que tiene un aparato de distribución y mezclado de aire de este tipo.

Los sistemas de aire acondicionado o calefacción de vehículo son conocidos a partir de la técnica anterior, en cuyos sistemas el aire frío y aire caliente se mezclan en un primer aparato de mezclado y el aire mixto es distribuido en un aparato de distribución conectado corriente abajo a diversos conductos de salida a difusores en diversas ubicaciones en el vehículo.

Por ejemplo, el documento FR 0 959 794 describe un aparato de mezcla de aire, en el que el aire frío y aire caliente fluyen a través de conductos separados que se acoplan entre sí de una manera similar a un peine. Las diferentes corrientes de aire se pueden mezclar en una cámara de mezcla común, que se proporciona corriente abajo de los conductos. Un aparato de distribución de aire a su vez tiene que estar dispuesto corriente abajo de la cámara de mezcla.

El documento DE 198 81 087 T1 proporciona un aparato de distribución y mezclado de aire que tiene una cámara de distribución de aire con una región de mezcla, el aire frío y aire caliente que fluyen en cada caso en direcciones diferentes en la región de mezcla, y las boquillas que aumentan la velocidad de flujo y de esta manera hacen posible la mezcla satisfactoria que se forma en el conducto de flujo de aire caliente. El conducto de flujo de aire caliente requiere espado de instalación adicional para la deflexión correspondiente del aire callente y para la formación de las boquillas.

Un aparato de distribución y mezclado adicional que comprende todas las características del preámbulo de la reivindicación independiente 1 de la presente solicitud se describe en el documento WO 01/62530 A1, que se considera como la técnica anterior más próxima.

Es un objeto de la invención proporcionar un aparato de distribución y mezclado de aire compacto y un sistema de aire acondicionado o calefacción de vehículo que requiere pequeña cantidad de espacio de instalación.

De acuerdo a la invención, este objeto se logra mediante un aparato de distribución y mezclado de aire para un sistema de aire acondicionado o calefacción de vehículo, de acuerdo a todas las características de la reivindicación 1 de la presente solicitud. De acuerdo a la Invención, se proporciona una abertura de derivación de aire frío que desemboca en la cámara de distribución de aire y está dispuesta cerca de la abertura de aire caliente en ese lado de la abertura de aire caliente que mira en dirección opuesta a la abertura de aire frío.

Como resultado de los elementos de desvío de aire, el aire frío y aire caliente que fluyen en la cámara de distribución de aire son mezclados en forma satisfactoria en un pequeño espacio de la instalación y son distribuidos a las diversas salidas de aire mixto. No se requiere ningún elemento de desvío de aire fuera de la cámara de distribución de aire. Como resultado de la desvío de ambos flujos de aire, la cámara de distribución de aire puede tener una configuración compacta. Debido a que la abertura de aire caliente está formada directamente por la salida de un intercambiador de calor y la abertura de aire frío y la abertura de aire caliente están una cerca de la otra y en el mismo plano, no se requiere ningún conducto de aire entre las mismas para el aire frío y/o aire callente antes de la entrada a la cámara de distribución de aire. Esto hace posible una configuración compacta del aparato de distribución y mezclado de aire y por ello del sistema de aire acondicionado o calefacción de vehículo.

Pro ejemplo, la cámara de distribución de aire tiene dos salidas de aire mixto laterales opuestas para los difusores laterales, y el primer elemento de desvío de aire es continuo en la dirección lateral, es decir sin separaciones. De esta manera, se hace posible un desvío sustancialmente homogéneo del flujo de aire caliente.

El segundo elemento de desvío de aire puede tener una pluralidad de conductos de desvío de aire para el aire frío que están espadados entre sí lateralmente, teniendo los conductos de desvío de aire preferentemente forma de V o forma de U en sección transversal, donde los conductos de desvío de aire desvían el aire frío, en particular, más allá del primer elemento de desvío de aire a una salida de aire mixto. De esta manera, en primer ligar se hace posible una distribución ventajosa del aire frío a diversas salidas de aire mixto, mientras que en segundo lugar el aire caliente puede fluir a través de entre los conductos de desvío de aire que están espaciados y por ello es posible una mezcla de aire frío y aire caliente en esta región.

Por ejemplo, el ancho general de todos los conductos de desvío de aire del segundo elemento de desvío de aire respecto del ancho de la cámara de distribución de aire tiene una relación entre 0,1 y 0,8 y preferentemente entre 0,2 y 0,5, que fue el resultado durante el trabajo de investigación intensiva como un compromiso óptimo entre la cantidad de aire a través de los conductos de de desvío de aire de descarga de aire y el espado para el mezclado directo de aire entre los conductos.

Puede lograrse una adaptación óptima a una cámara de distribución de aire con un pequeño volumen mediante el primer elemento de desvío de aire que se extiende de manera tal que el mismo se dobla hacia el segundo elemento de desvío de aire y los conductos de desvío de aire que se extienden de manera tal que los mismos se doblan hacia el primer elemento de desvío de aire.

Una distribución mejorada del aire frío a diversas salidas de aire mixto puede lograrse mediante los conductos de desvío de aire del segundo elemento de desvío de aire que tiene un primer conducto parcial y un segundo conducto parcial que llevan a la salida de aire mixto para el difusor frontal y a la salida de aire mixto para el parabrisas, respectivamente.

De acuerdo a la Invención, se proporciona una abertura de derivación de aire frío que desemboca en la cámara de distribución de aire y está dispuesta cerca de la abertura de aire caliente en ese lado de la abertura de aire callente que mira en dirección opuesta a la abertura de aire frío. De esta manera, puede lograrse una mejora en el mezclado de aire, en particular si se proporciona una abertura de aire callente relativamente grande en comparación con la abertura de aire frío y una de las salidas de aire mixto se dispone al otro lado de la abertura de aire callente respecto de la abertura de aire frío y está bien separada de la abertura de aire frío.

Puede proporcionarse un elemento de desvío de derivación, preferentemente integralmente sobre el primer elemento de desvío de aire, cuyo elemento de desvío de derivación guía un flujo de aire frío de derivación a través de la abertura de derivación de aire frío a al menos una salida de aire mixto, donde el elemento de desvío de derivación divide el flujo de aire frío de derivación, en particular, en la dirección de la salida de aire mixto para el parabrisas y para los difusores laterales. El elemento de desvío de derivación por lo tanto, hace posible una mejor distribución del flujo de aire frío de derivación. Esto hace posible una adaptación óptima de la distribución de aire y mezcla para las salidas de aire mixto individuales.

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Reivindicaciones:

1. Aparato de distribución y mezclado de aire (32) para un sistema de aire acondicionado o calefacción de vehículo (10) que tiene una cámara de distribución de aire (30), un conducto de aire frío (16) que desemboca con una abertura de aire frío (26) y un conducto de aire caliente (20) que desemboca con una abertura de aire caliente (28),

Estando formada la abertura de aire caliente (28) por la salida de un intercambiador de calor (22), estando la abertura de aire frío (26) y la abertura de aire caliente (28) una cerca de la otra y en el mismo plano (34),

la cámara de distribución de aire (30) que tiene una salida de aire mixto (42) para el parabrisas y una salida de aire mixto (44) para el difusor frontal, estando las salidas de aire mixto (42, 44) espaciadas entre sí,

el aparato que además tiene un primer elemento de desvío de aire (52) que desvía el flujo de aire caliente en la dirección de la abertura de aire frío (26), y un segundo elemento de desvío de aire (56) que desvía el flujo de aire frío en la dirección de la abertura de aire caliente (28),

desembocando el conducto de aire frío (16) y el conducto de aire caliente (20) en la cámara de distribución de aire (30),

donde el aire frío que fluye a través de la abertura de aire frío (26) y el aire caliente que fluye a través de la abertura de aire caliente (28) fluyen a la cámara de distribución de aire (30) sustancialmente en la misma dirección del flujo principal,

siendo provisto el primer elemento de desvío de aire (52) dentro de la cámara de distribución de aire (30), y siendo provisto el segundo elemento de desvío de aire (56) dentro de la cámara de distribución de aire (30), caracterizado porque

se proporciona una abertura de derivación de aire frío (38) que desemboca en la cámara de distribución de aire (30) y está dispuesta cerca de la abertura de aire caliente (28) en ese lado de la abertura de aire caliente (28) que mira nen dirección opuesta a la abertura de aire frío (26).

2. El aparato de distribución y mezclado de aire (32) de acuerdo a la reivindicación 1, caracterizado porque la cámara de distribución de aire (30) tiene al menos dos salidas de aire mixto laterales opuestas (46, 48) para los difusores laterales y el primer elemento de desvío de aire (52) es continuo en la dirección lateral.

3. El aparato de distribución y mezclado de aire (32) de acuerdo a la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el segundo elemento de desvío de aire (56) tiene una pluralidad de conductos de desvío de aire (58) para el aire frío que están espaciadas entre sí lateralmente, donde los conductos de desvío de aire (58) preferentemente tienen forma de V o forma de U en sección transversal, donde los conductos de desvío de aire (58) desvían el aire frío, en particular, más allá del primer elemento de desvío de aire (52) a una salida de aire mixto (42).

4. El aparato de distribución y mezclado de aire (32) de acuerdo a la reivindicación 3, caracterizado porque el ancho general de todos los conductos de desvío de aire (58) del segundo elemento de desvío de aire (56) respecto del ancho (B) de la cámara de distribución de aire (30) tiene una relación entre 0,1 y 0,8 y preferentemente entre 0,2 y 0,5.

5. El aparato de distribución y mezclado de aire (32) de acuerdo a la reivindicación 3 o 4, caracterizado porque el primer elemento de desvío de aire (52) se extiende de manera tal que el mismo se dobla hacia el segundo elemento de desvío de aire (56) y los conductos de desvío de aire (58) se extienden de manera tal que los mismos se doblan con respecto al primer elemento de desvío de aire (52).

6. El aparato de distribución y mezclado de aire (32) de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque los conductos de desvío de aire (58) del segundo elemento de desvío de aire (56) tiene un primer conducto parcial (60) y un segundo conducto parcial (62) que llevan a la salida de aire mixto (44) para el difusor frontal y a la salida de aire mixto (42) para el parabrisas, respectivamente.

7. El aparato de distribución y mezclado de aire (32) de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se proporciona un elemento de desvío de derivación (72), preferentemente integralmente en el primer elemento de desvío de aire (52), cuyo elemento de desvío de derivación (72) guía un flujo de aire frío de derivación a través de la abertura de derivación de aire frío (38) a al menos una salida de aire mixto (42, 44, 46, 48), dividiendo el elemento de desvío de derivación (72) el flujo de aire frío de derivación, en particular, en la dirección de la salida de aire mixto (42, 48) para el parabrisas y para los difusores laterales.

8. El aparato de distribución y mezclado de aire (32) de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se proporcionan al menos un par de salidas de aire mixto (44) para los difusores frontales sobre una pared lateral de la cámara de distribución de aire (30).

9. El aparato de distribución y mezclado de aire (32) de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la cámara de distribución de aire (30) tiene una pared central (76) que se extiende en la dirección del flujo principal y sustancialmente centralmente entre las paredes laterales y divide la cámara de distribución de aire (30) en dos mitades que son asignadas en cada caso a un lado del vehículo.

10. El aparato de distribución y mezclado de aire (32) de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se proporcionan las salidas de aire mixto (46, 48) para los difusores laterales sobre paredes laterales opuestas de la cámara de distribución de aire (30).

11. El aparato de distribución y mezclado de aire de acuerdo a la reivindicación 10, caracterizado porque se proporcionan primeros elementos de corte de aire frío (74) que están dispuestos en la región de las paredes laterales y forman palcas de contraviento para el flujo de aire frío a las salidas de aire mixto (46, 48) para los difusores laterales.

12. El aparato de distribución y mezclado de aire (32) de acuerdo a la reivindicación 10 o 11, caracterizado porque se proporcionan segundos elementos de corte de aire frío (70) que están en la región de la abertura de aire frío (26) y cierran las secciones de la sección transversal de flujo, estando dispuestos los segundos elementos de corte de aire frío (70) en el centro de la cámara de distribución de aire (30) en la dirección lateral del aparato (32) y preferentemente estando configurados de tal manera que la sección transversal de flujo aumenta hacia los extremos laterales.

13. El aparato de distribución y mezclado de aire (32) de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la altura máxima de la cámara de distribución de aire (30) es más pequeña que la raíz del área de la abertura de aire caliente (28), preferentemente más pequeña que 0,6 veces la raíz del área de la abertura de aire caliente (28).

14. El aparato de distribución y mezclado de aire (32) de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el primer elemento de desvío de aire (52) forma una abertura de flujo cruzado (68) para el aire caliente, a través de la cual el flujo de aire caliente fluye en la cámara de distribución de aire (30), donde la relación del área de la sección transversal efectiva de la abertura de flujo cruzado (68) y el área de la salida del intercambiador de calor está entre 0,9 y 0,3, preferentemente entre 0,65 y 0,45.

15. El sistema de aire acondicionado o calefacción de vehículo (10) que tiene un aparato de distribución y mezclado de aire (32) de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, estando provisto un conducto de aire frío (16) con una compuerta de aire frío (18) y estando provisto un conducto de aire caliente (20) con un intercambiador de calor (22) y una compuerta de aire caliente (24) que está dispuesto corriente arriba del intercambiador de calor (22).

16. El sistema de aire acondicionado o calefacción de vehículo (10) de acuerdo a la reivindicación 15, caracterizado porque se proporciona un conducto de derivación de aire frío (36) que conecta el conducto de aire caliente (20) a la cámara de distribución de aire (30) corriente abajo de la compuerta de aire caliente (24) puenteando el intercambiador de calor (22) y tiene una compuerta de derivación (40).

17. El sistema de aire acondicionado o calefacción de vehículo (10) de acuerdo a la reivindicación 16, caracterizado porque la compuerta de derivación (40) es accionada en función del grado de abertura de la compuerta de aire frío (18) y/o de la compuerta de aire caliente (24), preferentemente a través del acoplamiento mecánico de las compuertas.

18. El sistema de aire acondicionado o calefacción de vehículo (10) de acuerdo a la reivindicaciones 15 a 17, caracterizado porque uno de los elementos de desvío de aire (52, 56) u otro elemento de desvío de aire (72) de la cámara de distribución de aire (30) forma un soporte del intercambiador de calor (22) y estabiliza la carcasa del sistema (10).