ES2243614T3 - Sistema de mezclado de aire que utiliza un dispositivo deflector de fluido de tipo analogico. - Google Patents

Abstract

Sistema de mezclado de aire, que comprende: un conducto principal (2) para la recepción de un flujo de aire, unos primer y segundo pasos secundarios (3, 4) en cuyo interior se divide el conducto principal en un extremo corriente abajo del mismo, un conducto de salida (5) en cuyo interior convergen dichos primer y segundo pasos secundarios (3, 4) en sus extremos corriente abajo, de tal manera que el aire que fluye a través de dichos pasos secundarios se mezcla en el interior de dicho conducto de salida, y unos medios deflectores (C, 10) de tipo fluídico, dispuestos dentro de dicho conducto principal (2) para la distribución del flujo de aire que procede del conducto principal (2) entre dichos dos pasos secundarios (3, 4) de tal manera que el flujo dirigido hacia dicho primer paso secundario (3) puede regularse de modo continuo entre un mínimo y un máximo, mientras que el flujo dirigido ha dicho segundo paso secundario (4) puede regularse de modo continuo entre un máximo y un mínimo, de tal manera que la regulación de la distribución del flujo que procede del conducto principal (2) por dichos medios deflectores da como resultado una regulación continua de la temperatura de la mezcla de aire que fluye a través de dicho conducto de salida (5), caracterizado porque dentro de por lo menos uno de dichos primer y segundo pasos secundarios (3, 4) está dispuesto un cuerpo calefactor o refrigerador (6, 7), para llevar la temperatura del aire que fluye a través de dicho primer paso secundario (3) a un valor diferente de la temperatura de aire que fluye a través del segundo paso secundario (4), y porque dichos medios deflectores son capaces de desviar el flujo de aire principal por el efecto Coanda.

Description

Sistema de mezclado de aire que utiliza un dispositivo deflector de fluido de tipo analógico.

La presente invención se refiere a sistemas de mezclado de aire del tipo indicado en la parte precaracterizadora de la reivindicación 1.

Un sistema de mezclado de aire de este tipo se conoce por el documento US-A-4 013 217.

El presente solicitante ya ha propuesto, en la solicitud de patente italiana TO2001A000223, presentada el 12 de marzo de 2001 y sin publicar en la fecha de la presentación de la presente solicitud, un sistema de distribución de aire que comprende un dispositivo de fluido que posibilita el desvío de un flujo de aire que pasa a través de un conducto principal hacia un primer conducto secundario y un segundo conducto secundario por el efecto Coanda. Sin embargo, dicho sistema conocido presenta solamente dos condiciones de funcionamiento que corresponden al envío de la totalidad del flujo de aire que procede de conducto principal bien sea al primer conducto secundario o al segundo conducto secundario.

El objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de mezclado de aire basado en un dispositivo deflector de tipo analógico, es decir un dispositivo que es capaz de asegurar una regulación continua de la cantidad de aire que se envía al interior de cada uno de los conductos secundarios entre un valor mínimo y un valor máximo, preferiblemente entre un valor cero y un valor que corresponde a la totalidad del flujo que procede del conducto principal.

A fin de conseguir dicho objetivo, el objetivo de la invención es obtener un sistema de mezclado de aire de las características que se indican en la reivindicación 1.

En una forma de realización preferida, dicho dispositivo de fluido comprende una aleta para el guiado del flujo, que se sitúa paralela al flujo y está diseñada para mantener el flujo procedente del conducto principal adherido a la misma, por el efecto Coanda, estando montada dicha aleta de tal manera que puede oscilar entre dos posiciones de fin de carrera, con objeto de variar de forma continua la dirección del flujo principal entre una primera posición según la cual se envía por completo al primer conducto secundario y una segunda posición según la cual el flujo principal se envía por completo al segundo conducto secundario.

El dispositivo deflector de fluido de tipo analógico que se ha descrito se utiliza en un sistema de mezclado de aire para la regulación de temperatura del aire que se envía, por ejemplo, a un ambiente que debe acondicionarse. Puede concebirse, por ejemplo, que la totalidad del flujo principal de aire pase a través de un elemento refrigerador para distribuirse después entre dos conductos secundarios en uno de los cuales está situado el calentador, convergiendo después los dos conductos secundarios en un conducto único de salida situado corriente abajo del calentador. Alternativamente, es posible disponer, por ejemplo, un elemento refrigerador en uno de los dos conductos secundarios y un elemento calefactor en el otro conducto secundario, convergiendo después dichos conductos en un único conducto de salida en el cual el aire tendrá una temperatura regulable según el flujo que pase por el primer conducto secundario y el que pase por segundo conducto secundario.

Por supuesto, el dispositivo de fluido según la invención puede aplicarse a una amplia gama de tipos posibles de sistemas de mezclado de aire, sin detrimento del principio en el que se basa la presente invención, es decir el aplicar, a un sistema de mezclado de aire, un sistema deflector del fluido de tipo analógico.

Otras características y ventajas de la presente invención se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente descripción, que hace referencia a los dibujos adjuntos, que se exponen exclusivamente a título de ejemplo no limitativo y en los que:

la Figura 1 es una vista esquemática de una primera forma de realización de un sistema de mezclado de aire según la presente invención;

la Figura 2 es una vista esquemática de una variante de la Figura 1; y

las Figuras 3 y 4 son unos esquemas ilustrativos de dos formas de realización diferentes del dispositivo de fluido, no formando parte de la invención la representada en la Fig. 3.

En la Figura 1, la referencia numérica 1 designa, en su conjunto, un sistema de mezclado de aire que puede utilizarse, por ejemplo, en un sistema de acondicionamiento de aire para vehículos automóviles o para edificios de uso residencial, comercial o industrial. El sistema 1 presenta un conducto principal 2 que recibe un flujo I de aire procedente del exterior. Los dibujos adjuntos representan una ilustración esquemática del sistema según la invención y no pretenden entrar en detalles constructivos del sistema, los cuales incluyen la disposición de sistemas de filtros de aire, etc. Dichos detalles constructivos no se ilustran puesto que, considerados por sí mismos, no caen dentro del alcance de la presente invención y por tanto pueden construirse de cualquiera de las formas conocidas. La eliminación de dichos detalles de los dibujos hacen, además, que sean más inteligibles. El conducto principal 2 se bifurca en un primer conducto secundario 3 y un segundo conducto secundario 4, los cuales convergen en un único conducto de salida 5 del cual sale el flujo de aire O, que se dirige al ambiente que debe acondicionarse.

Dispuesto en la bifurcación del conducto principal 2 hacia los dos conductos secundarios 3, 4 se encuentra un dispositivo deflector de fluido D, que se describe en detalle más adelante.

En la forma de realización ilustrada en la Figura 1, en el conducto principal 2 se encuentra un elemento refrigerador 6 construido de cualquiera de las formas conocidas, mientras que en el primer conducto secundario 3 se encuentra un elemento calefactor 7 (por ejemplo un radiador atravesado por un fluido caliente).

Como se pondrá claramente de manifiesto por lo que sigue, el dispositivo deflector D puede desviar de modo continuo el flujo de aire principal entre una primera posición según la cual la totalidad del flujo se desvía hacia el primer conducto secundario 3 y una segunda posición en la cual la totalidad del flujo I se desvía hacia el conducto secundario 4. En consecuencia, mientras que la totalidad del flujo de aire que penetra en la entrada es refrigerado por elemento de refrigeración 6, la cantidad de aire que se calienta por el elemento 7 es regulable de forma continua. Por tanto, la temperatura del aire mezclado en la salida del conducto 5 es regulable consecuente-
mente.

La Figura 2 ilustra una variante en la cual el elemento refrigerador 6 se sitúa en el segundo conducto secundario 4 en lugar del conducto principal 2. También en este caso, la temperatura del flujo de aire O en la salida del conducto 5 es función de la cantidad de aire que pasa por el primer conducto secundario 3, así como, por supuesto, de la cantidad de aire que pasa por el segundo conducto secundario 4.

Las Figuras 3 y 4 ilustran dos ejemplos de realización del dispositivo deflector de fluido D; el correspondiente a la figura 3 no forma parte de la invención.

En el caso de la realización ilustrada en la Figuras 3, el flujo principal I puede desviarse de forma continua entre dos posiciones que corresponden al envío de la totalidad del flujo al conducto secundario 3 y el envío de la totalidad del flujo al conducto secundario 4, por medio de un control de flujo C que incide sobre el flujo principal I en dirección transversal al mismo. El control del flujo C procede de un conducto lateral 8 o un conducto lateral 9 dispuesto en posición opuesta al conducto anterior, según el tipo de desviación que se desee. El control del flujo C puede generarse de forma completamente independiente del flujo principal I, o también puede estar generado por la extracción de una parte del flujo principal I corriente arriba del dispositivo deflector. La geometría de los conductos se determina de tal manera que asegure que con la regulación del control del flujo C entre un valor mínimo y un valor máximo, se obtendrá una regulación continua del grado de desviación del flujo principal I. Dicho de otro modo, el flujo I puede desviarse de modo continuo entre dos condiciones extremas que corresponden al envío de la totalidad del flujo a uno o al otro de los conductos secundarios 3, 4. En consecuencia, la cantidad de aire enviada a cada uno de los conductos secundarios puede regularse de modo continuo entre un valor mínimo y un valor máximo, normalmente entre un valor cero y un valor que corresponde a la totalidad del flujo principal. Por este motivo, el funcionamiento del dispositivo de fluido según la invención se define como de tipo analógico.

La Figura 4 ilustra una segunda forma de realización preferida según la invención en la cual el dispositivo deflector del fluido D comprende una aleta 10 que está montada, de forma oscilante o deformable, sobre un eje 11 con respecto a la estructura de soporte del conducto y que puede oscilar entre dos posiciones extremas, una de los cuales se indica en trazo lleno y la otra en línea de trazos. Haciendo referencia a la Figura 4, la geometría y disposición relativa de los conductos, así como la disposición de la aleta 10 es tal que el flujo I que procede del conducto principal 2 se adhiere a la aleta 10 por el efecto Coanda. En consecuencia si la aleta 10 gira entre sus dos posiciones extremas (utilizando unos medios de actuación de cualquier tipo - no ilustrados), el flujo principal I que se mantiene adherido a dicha aleta se desvía consecuentemente. El grado de desviación se regula de modo continuo entre dos posiciones extremas ilustradas en la Figura 4 en trazo lleno y en línea de trazos, que corresponden respectivamente enviar la totalidad del flujo al primer conducto secundario 3 y enviar la totalidad del flujo al segundo conducto secundario 4. También en este caso, el dispositivo presenta, por tanto, un funcionamiento de tipo analógico, en el sentido de que permite una variación de forma continua del ángulo de desviación del flujo principal I, con objeto de regular de modo continuo la cantidad de aire que se envía a cada uno de los dos conductos secundarios 3, 4.

Como se ha mencionado anteriormente, el dispositivo según la invención puede aplicarse en cualquier caso a cualquier otro tipo de sistema de mezclado de aire sin perjuicio de la idea fundamental que consiste, precisamente, en la aplicación de un dispositivo deflector de fluido a un sistema de mezclado de aire. Por supuesto, sin perjuicio del principio de la invención, los detalles constructivos y las formas de realización pueden variarse ampliamente con respecto a lo que se ha descrito e ilustrado en el presente documento exclusivamente a título de ejemplo, sin apartarse por ello del alcance de la presente invención.

Claims (6)

1. Sistema de mezclado de aire, que comprende:

un conducto principal (2) para la recepción de un flujo de aire,

unos primer y segundo pasos secundarios (3, 4) en cuyo interior se divide el conducto principal en un extremo corriente abajo del mismo,

un conducto de salida (5) en cuyo interior convergen dichos primer y segundo pasos secundarios (3, 4) en sus extremos corriente abajo, de tal manera que el aire que fluye a través de dichos pasos secundarios se mezcla en el interior de dicho conducto de salida, y

unos medios deflectores (C, 10) de tipo fluídico, dispuestos dentro de dicho conducto principal (2) para la distribución del flujo de aire que procede del conducto principal (2) entre dichos dos pasos secundarios (3, 4) de tal manera que el flujo dirigido hacia dicho primer paso secundario (3) puede regularse de modo continuo entre un mínimo y un máximo, mientras que el flujo dirigido ha dicho segundo paso secundario (4) puede regularse de modo continuo entre un máximo y un mínimo,

de tal manera que la regulación de la distribución del flujo que procede del conducto principal (2) por dichos medios deflectores da como resultado una regulación continua de la temperatura de la mezcla de aire que fluye a través de dicho conducto de salida (5),

caracterizado porque dentro de por lo menos uno de dichos primer y segundo pasos secundarios (3, 4) está dispuesto un cuerpo calefactor o refrigerador (6, 7), para llevar la temperatura del aire que fluye a través de dicho primer paso secundario (3) a un valor diferente de la temperatura de aire que fluye a través del segundo paso secundario (4), y

porque dichos medios deflectores son capaces de desviar el flujo de aire principal por el efecto Coanda.

2. Sistema de mezclado de aire según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios deflectores (D) comprenden una aleta (10) para guiar el flujo principal (I), que se sitúa paralela al flujo y está destinada a mantener el flujo principal (I) adherido a la misma por el efecto Coanda, estando montada dicha aleta (10) de tal forma que puede oscilar o puede deformarse entre dos posiciones de fin de carrera de tal manera que varía de forma continua la dirección del flujo principal (I) entre dos condiciones extremas en las cuales el flujo principal (I) se dirige por completo al primer conducto secundario (3) o al segundo conducto secundario (4).

3. Sistema de acondicionamiento de aire, que comprende un sistema de mezclado de aire según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

4. Sistema de acondicionamiento de aire según la reivindicación 3, caracterizado porque comprende un cuerpo refrigerador (6) situado en el conducto principal (2) y un cuerpo calefactor (7) situado solamente en uno de los dos conductos secundarios (3, 4).

5. Sistema de acondicionamiento de aire según la reivindicación 3, caracterizado porque comprende un cuerpo refrigerador (6) y un cuerpo calefactor (7) situados, respectivamente en el primer conducto secundario (3) y en el segundo conducto secundario (4).

6. Sistema de acondicionamiento de aire para un vehículo automóvil, según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5.