Sistema de refrigeración de un vehículo.
Sistema (20) de refrigeración de un vehículo (10), que se mueve en una dirección (30) de marcha,
quecomprende por lo menos dos intercambiadores (22, 24) de calor y una soplante (26), que, en funcionamiento, aspiraaire por los intercambiadores (22, 24) de calor y expulsa el aire formando un ángulo respecto de la dirección deaspiración, donde las superficies (28) de los intercambiadores (22, 24) de calor barridas por el aire se extienden porlo menos aproximadamente en la dirección (30) de marcha y se han dispuesto por lo menos aproximadamente deforma vertical, y donde la soplante (26) se ha dispuesto entre los intercambiadores (22, 24) de calor, caracterizadopor que la soplante (26) comprende una soplante radial de doble flujo o dos soplantes radiales de un solo flujo,dispuestas dorso contra dorso, y por que el eje de rotación de la soplante se extiende horizontal y transversalmentea la dirección de marcha.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2006/066036.
Solicitante: DEERE & COMPANY.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: ONE JOHN DEERE PLACE MOLINE, IL 61265-8098 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: TARASINSKI,NICOLAI,DR, LANG,MATTIAS.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- F01P3/18 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F01 MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN GENERAL; MAQUINAS DE VAPOR. › F01P REFRIGERACION DE MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; REFRIGERACION DE MOTORES DE COMBUSTION INTERNA (disposiciones de conjuntos de propulsión relativas a la refrigeración B60K 11/00; sustancias para la transferencia, intercambio o almacenamiento de calor C09K 5/00; intercambio de calor en general, radiadores F28). › F01P 3/00 Refrigeración por líquido (bombeo del aire de enfriamiento o del líquido de enfriamiento F01P 5/00; control de la circulación o de la alimentación de refrigerantes F01P 7/00). › Disposiciones o montajes de cambiadores de calor "líquido aire" (cuando estas disposiciones están sobre los cilindros o sobre sus cabezas F01P 3/04; disposiciones relativas a los vehículos B60K 11/04).
- F01P5/02 F01P […] › F01P 5/00 Bombeo del aire de enfriamiento o del líquido de enfriamiento (control de la circulación o del suministro de refrigerantes por influencia sobre el accionamiento de las bombas F01P 7/00). › Bombeo del aire de refrigeración; Disposiciones de las bombas de aire de refrigeración, p. ej. ventiladores o soplantes.
- F04D29/58 F […] › F04 MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO; BOMBAS PARA LIQUIDOS O PARA FLUIDOS COMPRESIBLES. › F04D BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO (bombas de inyección de combustible para motores F02M; bombas iónicas H01J 41/12; bombas electrodinámicas H02K 44/02). › F04D 29/00 Partes constitutivas, detalles o accesorios (elementos de máquinas en general F16). › Refrigeración (de las máquinas o motores en general F01P ); Calentamiento; Reducción de las pérdidas de calor por transferencia.
PDF original: ES-2423894_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Sistema de refrigeración de un vehículo La invención se refiere a un sistema de refrigeración de un vehículo móvil en una dirección de marcha, que comprende por lo menos dos intercambiadores de calor y una soplante, que aspira aire a través de los intercambiadores de calor durante el funcionamiento y que expulsa el aire formando un ángulo con la dirección de aspiración, donde las superficies de los intercambiadores de calor, recorridas por el aire, se extienden por lo menos aproximadamente en la dirección de marcha y están dispuestas por lo menos de modo aproximadamente vertical y la soplante se ha dispuesto entre los intercambiadores de calor.
ESTADO ACTUAL DE LA TÉCNICA
En el documento US 6 216 778 B, se describe un sistema de refrigeración para un vehículo todo terreno, que comprende un intercambiador de calor para un medio refrigerante del motor o un aceite hidráulico y una soplante, que alimenta de una corriente de aire al intercambiador de calor. La soplante es una soplante radial, que aspira aire por el intercambiador de calor, dispuesto en la cara trasera del vehículo transversalmente a la dirección de marcha, y expulsa hacia arriba el aire calentado.
Un sistema de refrigeración similar se presenta en el documento US 5 709 175 A, en el que la soplante radial aspira el aire del compartimente del motor por medio del intercambiador de calor, dispuesto sin embargo en la cara frontal del vehículo transversalmente a la dirección de marcha, y lo expulsa hacia arriba. Según el documento US 5 495 909 A, el intercambiador de calor se ha dispuesto asimismo en la cara frontal del vehículo transversalmente a la dirección de marcha y la soplante radial expulsa hacia un lado del vehículo automóvil el aire aspirado a través del intercambiador de calor.
En el estado actual de la técnica, se conoce, por consiguiente, disponer el intercambiador de calor en la cara delantera o trasera del vehículo automóvil y sus superficies recorridas por el aire, vertical y transversalmente al sentido de la marcha adelante del vehículo automóvil. El aire aspirado través del intercambiador de calor por medio de la soplante es desviado 90º luego por la soplante, utilizando una soplante radial entonces y es expulsado hacia un lado o hacia arriba.
Se considera, en este caso, como desventajoso que la superficie disponible para el intercambiador de calor esté limitada. Eso vale especialmente para vehículos automóviles, en los que los intercambiadores de calor se disponen dentro de una zona del capó paralelepipédica, como en los tractores agrícolas. Para aumentar el rendimiento de la refrigeración, sería evidentemente posible configurar más grueso el intercambiador de calor en la dirección de la corriente de aire, lo que, sin embargo, provocaría una mayor resistencia a la corriente y un rendimiento de la soplante más que proporcional con respecto al aumento del rendimiento de la refrigeración.
El documento FR 630 262 A muestra un automóvil con dos radiadores de aceite, dispuestos en las dos caras frontales, que se extienden verticalmente y aproximadamente en el sentido de la marcha adelante. En la zona entre los radiadores de aceite, se ha dispuesto una soplante axial con un eje de rotación horizontal, que se prolonga en el sentido de la marcha adelante y que aspira aire exterior a través de los radiadores de aceite y lo desprende hacia atrás. En este caso, se produce una necesidad de espacio relativamente grande para el sistema de refrigeración, debido a la ubicación de la soplante axial y a la orientación de su eje de rotación.
El documento US 065 814 A muestra un sistema de refrigeración en el que dos soplantes axiales dispuestas de forma adyacente aspiran el aire por un intercambiador de calor, que se extiende en la parte delantera del vehículo automóvil.
El documento DE 100 62 534 A1 muestra un sistema de refrigeración para una máquina herramienta, en la que se ha dispuesto respectivamente un ventilador radial entre dos intercambiadores de calor. El eje de rotación del ventilador radial se extiende paralelamente a las superficies de los intercambiadores de calor.
MISIÓN DE LA INVENCIÓN
La misión que se le plantea a la invención se contempla en mejorar un sistema de refrigeración de un vehículo automóvil con un intercambiador de calor apuntando a que se consiga un rendimiento refrigerante suficiente con una disposición compacta.
Este problema se resuelve según la invención por la enseñanza de la reivindicación 1, exponiéndose en las reivindicaciones adicionales características, que perfeccionan ventajosamente la solución.
El sistema de refrigeración según la invención comprende por lo menos dos intercambiadores de calor y una soplante, que, durante el funcionamiento, aspira aire a través de los intercambiadores de calor y lo vuelve a expulsar formando un ángulo con la dirección de aspiración. Las superficies de los intercambiadores de calor barridas por el aire se han dispuesto por lo menos aproximadamente en la dirección de marcha y verticalmente, y la soplante se ha montado emparedada entre los intercambiadores de calor. El aire es aspirado, según ello, en direcciones opuestas transversalmente a la dirección de la marcha, atraviesa los intercambiadores de calor, y es expulsado finalmente por la soplante en una dirección desviada formando preferiblemente un ángulo de 90º con respecto a la dirección de aspiración. Como soplante, puede utilizarse una soplante radial de dos flujos, que aspira aire axialmente por ambos lados y lo vuelve a desprender en dirección radial. Alternativamente, se utilizan dos soplantes radiales de un flujo, dispuesta, con los dorsos adyacentes, que aspiran axialmente, en cada caso, aire de un lado y lo vuelven a desprender en dirección radial. La soplante puede presentar álabes curvados en contra de su sentido de rotación o como los llamados rotores de compresor en el sentido de rotación. El eje de rotación de la soplante se extiende horizontal y transversalmente al sentido de marcha adelante.
De este modo, se consigue un sistema de refrigeración con una construcción compacta, que es apropiado, en especial, para instalarlo bajo una zona del capó paralelepipédica de un tractor agrícola o de una máquina herramienta, porque las dimensiones principales de los intercambiadores de calor se extienden en la dirección de la marcha. Con altura y anchura dadas del espacio disponible, puede ampliarse la superficie de los intercambiadores de calor, lo que da por resultado un rendimiento del accionamiento reducido de la soplante, que, a su vez, lleva consigo una disminución del ruido de la soplante.
El accionamiento de la soplante puede llevarse a cabo por medio de un motor de combustión interna a través de un tren propulsor. En otra forma de realización, se acciona la soplante hidráulica eléctricamente, lo que ofrece la ventaja de un número de revoluciones variable, adaptado a la respectiva demanda de rendimiento refrigerante. El número de revoluciones puede controlarse (ajustada o reguladamente) por un mando apropiado, al que se suministra una información sobre las temperaturas del medio refrigerante en el intercambiador de calor y la temperatura del aire ambiente, de tal modo que se utilice un número de revoluciones (economizador de energía) lo menor posible, pero que sea correcto para la demanda de rendimiento refrigerante. Si se utilizan dos soplantes radiales traseras de un solo flujo, dispuestas dorso contra dorso, presentan números de revoluciones ajustables conjuntamente o preferiblemente mutuamente separados de modo que los dos intercambiadores de calor puedan abastecer de medios refrigerantes los diferentes grupos, con el que puedan accionarse, en cada caso, con el número de revoluciones apropiado.
En una forma de realización preferida, la soplante está rodeada de un dispositivo director, que comprende una salida para el aire dispuesta en la superficie de la soplante. Debido a su menor densidad, el aire calentado en los intercambiadores de calor asciende hacia arriba, lo que apoya el efecto transportador y evita una recirculación indeseada.
EJEMPLO DE REALIZACIÓN
En los dibujos, se ha representado un ejemplo de realización de la invención descrito, a continuación, con mayor detalle. Lo muestran las figuras:
Figura 1 una vista en perspectiva de un sistema de refrigeración según la invención con el dispositivo guía desmontado con objeto de mejorar la perceptibilidad, y
Figura 2 una vista del sistema de refrigeración de la figura 1 con el dispositivo guía montado.
La figura 1 muestra la zona delantera de un vehículo 10 automóvil en forma de un tractor agrícola, que comprende una zona 12 de capó paralelepipédica, la cual está... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Sistema (20) de refrigeración de un vehículo (10) , que se mueve en una dirección (30) de marcha, que comprende por lo menos dos intercambiadores (22, 24) de calor y una soplante (26) , que, en funcionamiento, aspira aire por los intercambiadores (22, 24) de calor y expulsa el aire formando un ángulo respecto de la dirección de 5 aspiración, donde las superficies (28) de los intercambiadores (22, 24) de calor barridas por el aire se extienden por lo menos aproximadamente en la dirección (30) de marcha y se han dispuesto por lo menos aproximadamente de forma vertical, y donde la soplante (26) se ha dispuesto entre los intercambiadores (22, 24) de calor, caracterizado por que la soplante (26) comprende una soplante radial de doble flujo o dos soplantes radiales de un solo flujo, dispuestas dorso contra dorso, y por que el eje de rotación de la soplante se extiende horizontal y transversalmente a la dirección de marcha.
2. Sistema (20) de refrigeración según la reivindicación 1, caracterizado por que la soplante (26) comprende álabes (32) curvados en contra o según el sentido de giro.
3. Sistema (20) de refrigeración según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que la soplante (26) está
rodeada por un dispositivo (36) guía, que comprende una salida (38) dispuesta en la superficie de la soplante (26) , 15 que dirige preferiblemente el aire caliente hacia arriba para evitar la recirculación.
4. Sistema (20) de refrigeración según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la soplante radial de doble flujo presenta un número de revoluciones ajustable o por que las dos soplantes de un solo flujo, dispuestas dorso contra dorso, presentan números de revoluciones ajustables separadamente entre sí o conjuntamente.
6. Vehículo (10) , en especial, un tractor agrícola con un sistema (20) de refrigeración según una de las reivindicaciones 1 a 5.
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