Un módulo de distribución de aire para un sistema de calefacción,

ventilación y aire acondicionado de un vehículo, que comprende un alojamiento (116), un núcleo calefactor (113), una puerta mezcladora (101) de barril que comprende unos lados triangulares, un deflector (110) de flujos cruzados, un primer conducto para un primer flujo (21) de aire, un segundo conducto para un segundo flujo (22) de aire, una abertura entre dichos primer y segundo conductos para combinar dichos primer (21) y segundo (22) flujos de aire en una región mezcladora (24), caracterizado porque el deflector (110) de flujos cruzados está ubicado en la puerta mezcladora (101) de barril, en un espacio entre los lados triangulares (104, 105) de la puerta mezcladora (101) de barril, y porque el deflector (110) de flujos cruzados está unido al alojamiento (116) mediante un deslizamiento en las superficies (111, 112) del alojamiento situadas aguas abajo de los conductos que están bloqueados por la puerta mezcladora (101) de barril

Control del flujo de aire en unidades de calefacción y aire acondicionado.

Campo de la invención

La presente invención está relacionada en general con un control del flujo de aire en unidades de calefacción y aire acondicionado, particularmente para fines de automoción.

Antecedentes de la invención

La presente invención está relacionada con el campo del direccionamiento del aire de ventilación y el control del flujo de aire en un sistema de ventilación, calefacción o aire acondicionado. Más específicamente, la presente invención está relacionada con una estructura y un método para proporcionar una mezcla del flujo de aire a través de una estructura mezcladora de aire situada dentro de una puerta mezcladora.

Descripción de la técnica anterior

En los sistemas de ventilación para automoción y en los sistemas de ventilación en general, el aire necesita ser dirigido a las zonas deseadas a través de respectivos pasadizos de aire. El aire puede ser dirigido a través de medios de salida tales como reguladores, puertas y diversos mecanismos de manera que se consigue que el aire pase por la zona que el diseñador del sistema de ventilación desea, bajo cualquier condición de diseño que se seleccione. Por ejemplo, un diseño puede disponer que el aire caliente o frío pase a través de un lugar o zona en la que se mezcla para proporcionar una cierta temperatura de aire, basándose en la zona del compartimento del pasajero del vehículo al cual será dirigido finalmente el aire. Sin embargo, muchas arquitecturas HVAC, son defectuosas debido a las limitaciones en la fabricación de piezas, herramientas y montaje de dichas piezas.

Los sistemas de ventilación, calefacción y aire acondicionado en los vehículos modernos se esfuerzan por conseguir un control total del clima en el interior. Tales sistemas mantienen una temperatura deseada entregando una mezcla apropiada de aire ambiente, frío y caliente al interior del vehículo. Tales sistemas incluyen convencionalmente un conducto de aire, que se conecta selectivamente al aire exterior o al interior de la cabina de vehículo, un ventilador para hacer que fluya el aire, y una unidad evaporadora dentro del conducto para enfriar el aire. La salida de aire frío desde la unidad evaporadora puede ser suministrada directamente a diversas salidas dentro de la cabina del vehículo o parte del aire frío puede ser hecho pasar a través de un intercambiador de calor de calefacción cuya salida de aire caliente se mezcla con el aire frío para proporcionar el control de la temperatura de la salida de aire a la cabina. La desviación del aire frío a través del intercambiador de calor en parte de la técnica anterior se controla por la denominada "puerta mezcladora", que en una posición extrema hace que todo el aire frío fluya a través del intercambiador de calor y en la posición extrema opuesta hace que no fluya nada de aire a través del intercambiador de calor. En posiciones intermedias, se pueden proporcionar diferentes proporciones de aire frío y aire caliente. Las puertas mezcladoras (las que envían aire a las zonas de distribución antes de la distribución y las puertas de modo que toman este aire y lo dirigen hacia los conductos para su distribución final en vehículos automóviles), pueden ser de muchas formas o tipos. Una forma de la puerta en las unidades HVAC puede ser la puerta de tipo de barril, es decir, puertas que tienen la forma de un barril y giran alrededor de un eje central para distribuir el aire.

La publicación de la solicitud de Estados Unidos con el número 2004/0016536A1, de Auer y otros colaboradores, de 29 de Enero de 2004, se describe una puerta mezcladora simple (34) sin ninguna estructura mezcladora de aire de ninguna clase en la unidad.

En la invención de la patente de Estados Unidos 5.988.263, publicada el 23 de Noviembre de 1999, de Schwarz, se describe una estructura mezcladora de flujo para un sistema de aire acondicionado de un vehículo, que tiene un primer conducto para un primer flujo de aire, un segundo conducto para un segundo flujo de aire, una abertura entre dichos primero y segundo conductos para mezclar dichos primer y segundo flujos de aire en una región mezcladora y un canal común del aire para dichos flujos de aire mezclados, donde la estructura mezcladora está dispuesta en el primer conducto para controlar el primer flujo de aire, teniendo la estructura mezcladora una región de entrada de aire y una región de salida de aire que se abre en dicha región mezcladora, comprendiendo la estructura mezcladora diversos pasadizos de aire dispuestos entre dicha región de entrada y dicha región de salida, para dividir el flujo de aire de dicha región de entrada en varios flujos de aire en dichas diversas aberturas hacia dicha región mezcladora. En la figura 2 de la patente de Estados Unidos núm. 5.988.263, la estructura mezcladora del flujo de aire está situada claramente separada del componente de puerta mezcladora, dispuesta en el segundo conducto del sistema de aire acondicionado, y no como un conjunto integrado.

Un objetivo deseado adicional de tales sistemas es proporcionar una mezcla de aire deseada seleccionada en la salida de la estructura de mezcla de los flujos. La técnica anterior, por tanto, demuestra que para diseñar una arquitectura de una unidad HVAC compacta, el posicionamiento de los componentes es crítico. Estos componentes son típicamente el núcleo calefactor, el evaporador, la puerta (o puertas) mezcladora (s), la puerta del salpicadero (ventilación) y la puerta del suelo. Además, como en la propia unidad HVAC, antes de la distribución por los conductos y el salpicadero, puertas de desempañado o del suelo, los diseños de la técnica anterior han tenido dispositivos mezcladores de aire y puerta mezcladora independientes, situados en serie o alineados entre sí, para conseguir sus efectos deseados en el flujo de aire. Este posicionamiento conduce a un aumento de las necesidades de espacio de empaquetamiento para conseguir sus resultados finales deseados.

En la figura 1 se ilustra un sistema HVAC de la técnica anterior. El módulo básico 12 del sistema HVAC y el módulo 30 de distribución de aire. El aire exterior del ambiente o aire interior recirculado es dirigido a la entrada 14 de aire y es subsiguientemente dirigido a través del evaporador 16 de acondicionamiento de aire por el ventilador de HVAC (no ilustrado). Después de que el aire sale del evaporador 16 para pasar entre el punto 19 y la pared 20, parte del aire es dirigido a través de la zona 22 de entrada de frío y parte del aire es dirigido al conducto 24 de aire caliente. La entrada 22 y el conducto 24 son variables en área, dependiendo de la posición de la puerta 18 mezcladora de aire. La puerta 18 mezcladora de aire está articulada en 17 para girar alrededor de ese punto y la posición de la puerta 18 mezcladora de aire está directamente relacionada con la temperatura deseada del aire que ha de ser entregado al interior del vehículo. Así, para obtener la máxima cantidad de aire frío, la puerta 18 mezcladora de aire es girada para maximizar la cantidad del aire frío en la entrada 22. Si se desea aire caliente, la puerta 18 mezcladora de aire es girada para crear un conducto 24 de aire caliente, desviando con ello una parte del flujo de aire que sale del evaporador 16, para que fluya a través del núcleo calefactor 26 y conduzca el aire caliente a través de la entrada 28 de aire caliente. Una posición intermedia de la puerta 18 mezcladora de aire facilita una mezcla de aire frío y caliente que entran simultáneamente en la cámara 32 de aire de un módulo 30 de distribución de aire para proporcionar aire a una temperatura deseada.

El módulo 30 de distribución de aire tiene típicamente tres salidas diseñadas para entregar el aire acondicionado a distintas partes del vehículo. Estas salidas son denominadas generalmente como salida 36 de desempañado, para entregar el aire a la superficie interior del parabrisas, salida 40 de ventilación, para entregar aire a la parte superior del interior del vehículo y una salida 44 de calefacción, para entregar aire a los huecos de los pies del interior del vehículo. Las válvulas 34, 38 y 42 se pueden posicionar selectivamente en posiciones cerrada, abierta o intermedia, para colocar el HVAC deseado en la función deseada. El sistema 10 de HVAC está típicamente situado en el centro del vehículo, al igual que las salidas 36, 40 y 44.

En el pasado, se han concebido muchos sistemas HVAC en los que existen múltiples cámaras para proporcionar aire caliente y/o frío a distintas zonas del compartimento de pasajeros... [Seguir leyendo]

1. Un módulo de distribución de aire para un sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado de un vehículo, que comprende un alojamiento (116), un núcleo calefactor (113), una puerta mezcladora (101) de barril que comprende unos lados triangulares, un deflector (110) de flujos cruzados, un primer conducto para un primer flujo (21) de aire, un segundo conducto para un segundo flujo (22) de aire, una abertura entre dichos primer y segundo conductos para combinar dichos primer (21) y segundo (22) flujos de aire en una región mezcladora (24), caracterizado porque el deflector (110) de flujos cruzados está ubicado en la puerta mezcladora (101) de barril, en un espacio entre los lados triangulares (104, 105) de la puerta mezcladora (101) de barril, y porque el deflector (110) de flujos cruzados está unido al alojamiento (116) mediante un deslizamiento en las superficies (111, 112) del alojamiento situadas aguas abajo de los conductos que están bloqueados por la puerta mezcladora (101) de barril.

2. Un módulo de distribución de aire según la reivindicación 1, en el que al menos dos superficies internas (1015) de la puerta mezcladora (101) de barril se juntan formando una curvatura compuesta.

3. Un módulo de distribución de aire según la reivindicación 2, en el que la curvatura compuesta tiene lugar en la unión del gajo de la puerta mezcladora (101) de barril.

4. Un módulo de distribución de aire según la reivindicación 3, en el que las superficies que forman la curvatura compuesta se combinan conjuntamente con una banda (1000).

5. Un módulo de distribución de aire según la reivindicación 4, en el que la banda (1000) es una banda variable.

6. Un módulo de distribución de aire según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el conjunto deflector/puerta mezcladora está constituido por el deflector (110) de flujos cruzados y la puerta mezcladora (101) de barril.

7. Un módulo de distribución de aire según la reivindicación 6, en el que el conjunto deflector/puerta mezcladora está aguas abajo del núcleo calefactor (113) y del evaporador (114).

8. Un módulo de distribución de aire según la reivindicación 7, en el que el deflector (110) de flujos cruzados está unido o funcionalmente ajustado en el alojamiento (116).

9. Un módulo de distribución de aire según la reivindicación 8, en el que el conjunto deflector/puerta mezcladora comprende unos medios de unión del deflector (110) de flujos cruzados y de la puerta mezcladora (101) de barril, donde el conjunto puede ser unido al alojamiento por medio de un desliza-miento.

10. Un conjunto deflector/puerta mezcladora de barril para uso en un sistema de calefacción, ventilación y/o sistema de aire acondicionado, que comprende una puerta mezcladora (101) de barril con al menos dos superficies internas curvadas (1015) y un deflector (110) de flujos cruzados, caracterizado porque el deflector (110) de flujos cruzados está integrado en la puerta mezcladora (101) de barril y donde al menos dos superficies internas curvadas (1015) forman una curvatura compuesta.

11. Un conjunto deflector/puerta mezcladora de barril, que comprende una puerta mezcladora (101) de barril y un deflector (110) de flujos cruzados, caracterizado porque el deflector (110) de flujos cruzados está situado dentro de la puerta mezcladora (101) de barril.