ES2345533T3 - Dispositivo de climatizacion de vehiculo provisto de un intercambiador de calor polivalente. - Google Patents
Dispositivo de climatizacion de vehiculo provisto de un intercambiador de calor polivalente. Download PDFInfo
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Abstract
Dispositivo de climatización de la cabina de un vehículo automóvil que comprende un circuito (3) de fluido refrigerante provisto de un compresor (13), un condensador (14) que sirven de pozos de calor y un primer evaporador (16) que sirve de fuente de frío, comprendiendo dicho circuito (3) un segundo evaporador (20), caracterizado por el hecho de que dicho circuito (3) comprende medios de conmutación (18, 30, 60, 106)) capaces de hacer circular el fluido o bien solamente en el primer evaporador (16), o bien en los dos evaporadores (16, 20), en función de la potencia frigorífica requerida, siendo atravesados los evaporadores primero (16) y segundo (20) uno después del otro al menos en parte por un flujo de aire a enfriar y por el hecho de que alguno (20) de los evaporadores primero y segundo (16, 20) forma, con un radiador (10) de calefacción de la cabina, un intercambiador de calor mixto (21-23) en el cual un flujo de aire a enfriar o a recalentar está en contacto térmico a la vez con el fluido refrigerante de dicho circuito (3) y con un fluido caloportador que alimenta a dicho radiador (10).
Description
Dispositivo de climatización de vehículo
provisto de un intercambiador de calor polivalente.
La invención se refiere a la climatización de la
cabina de los vehículos automóviles.
Se recurre comúnmente para esta función a un
circuito de fluido refrigerante provisto de un compresor, un
condensador que sirve de pozo de calor, un reductor de presión, un
primer evaporador que sirve de fuente de frío, un segundo
evaporador, y medios de conmutación. El documento DE 38 20811, que
se considera como el estado de la técnica más cercano, describe un
tal dispositivo, en el cual los medios de conmutación permiten
hacer circular el fluido refrigerante en los dos evaporadores, ya
sea en paralelo, o en serie, con la finalidad de permitir la
utilización del dispositivo como bomba de calor.
El objetivo de la invención es el de mejorar la
producción de frío para una determinada ocupación de espacio de la
fuente de frío.
La invención propone en especial un dispositivo
de climatización de la cabina de un vehículo automóvil que
comprende un circuito de fluido refrigerante provisto de un
compresor, un condensador que sirve de pozo de calor, un primer
evaporador que sirve de fuente de frío, y un segundo evaporador.
Según la invención, dicho circuito comprende
además medios de conmutación capaces de hacer circular el fluido o
bien solamente en el primer evaporador, o bien en los dos
evaporadores, en función de la potencia frigorífica requerida,
siendo los evaporadores primero y segundo atravesados uno después
del otro al menos en parte por un flujo de aire a enfriar, formando
uno de los evaporadores primero y segundo, con un radiador de
calefacción de la cabina, un intercambiador de calor mixto en el
cual el flujo de aire a enfriar o a recalentar está en contacto
térmico a la vez con el fluido refrigerante de dicho circuito y con
un fluido caloportador que alimenta a dicho radiador.
La sustitución de un evaporador único por dos
evaporadores de un volumen total al menos igual al volumen del
evaporador único favorece la eliminación de los condensados
provenientes del aire húmedo, reduciendo así el espesor del film de
agua que hace obstáculo a los intercambios de calor entre el aire y
el fluido refrigerante y que provoca una pérdida de carga en el
flujo de aire. Por lo tanto, se aumenta la producción de frío.
La invención facilita además la gestión de la
potencia frigorífica empleando a los dos evaporadores o uno de
ellos solamente en función de las necesidades.
Características opcionales de la invención,
complementarias o alternativas, se enuncian a continuación:
- -
- Los medios de conmutación son capaces además de hacer circular el fluido solamente en el segundo evaporador.
- -
- Los medios de conmutación son capaces de hacer circular el fluido en alternancia en los evaporadores primero y segundo.
- -
- Los evaporadores primero y segundo tienen unas capacidades de producción de frío diferentes.
- -
- Los medios de conmutación comprenden medios para hacer circular el fluido en un lazo de calefacción adicional que contiene al segundo evaporador y que no contiene al condensador ni al primer evaporador, sirviendo entonces el segundo evaporador de fuente de calor.
- -
- El lazo de calefacción adicional contiene, entre la salida del segundo evaporador y la entrada del condensador, un reductor de presión en paralelo con unos medios de derivación obturables que permiten al fluido atravesar este reductor de presión cuando el segundo evaporador sirve de fuente de calor y evitarlo cuando el segundo evaporador sirve de fuente de frío.
- -
- Dicho circuito comprende un módulo unitario conectado a la entrada del compresor, a la salida del condensador, a la entrada y a la salida del primer evaporador, a un punto de unión exterior situado entre la salida del compresor y la entrada del segundo evaporador y a la salida de este último, conteniendo dicho módulo al menos una válvula anti-retorno dispuesta entre la salida del primer evaporador y la entrada del compresor, un punto de unión interior conectado a la salida del condensador, un primer reductor de presión interpuesto entre el punto de unión interior y la entrada del primer evaporador, y una válvula de parada y un segundo reductor de presión interpuestos entre el punto de unión interior y la entrada del segundo evaporador.
- -
- El lazo de calefacción adicional contiene además, entre el segundo evaporador y el compresor, un reductor de presión seguido de un intercambiador de calor complementario capaz de extraer calor de un medio exterior, y funciona como bomba de calor.
- -
- Unos medios están previstos para permitir al fluido rodear el intercambiador de calor complementario y el reductor de presión asociado cuando circula en los dos evaporadores.
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- Los medios de conmutación son capaces de hacer circular el fluido que sale del compresor, primero en el segundo evaporador, que realiza entonces la función de condensador, y luego en dos ramas en paralelo que contienen respectivamente al primer evaporador y al condensador, que realiza entonces la función de evaporador, antes de llevarlo al compresor.
- -
- Los dos evaporadores en calidad de fuentes de frío están dispuestos mutuamente en paralelo en el circuito.
- -
- Los dos evaporadores en calidad de fuentes de frío están dispuestos mutuamente en serie en el circuito.
- -
- El circuito comprende además medios para ajustar el caudal y/o la presión del fluido enviado a los evaporadores en función de la presión y/o de la temperatura del fluido que sale de uno o del otro de los evaporadores.
- -
- Uno de los evaporadores primero y segundo forma, con un radiador de calefacción de la cabina, un intercambiador de calor mixto en el cual un flujo de aire a enfriar o a recalentar está en contacto térmico a la vez con el fluido refrigerante de dicho circuito y con un fluido caloportador que alimenta a dicho radiador.
- -
- Dicho intercambiador de calor mixto comprende dos cajas de fluido alimentadas respectivamente en fluido refrigerante y en fluido caloportador, situadas opuestas entre sí con respecto a un haz de tubos, teniendo cada tubo una configuración en U cuyos extremos de las dos ramas se comunican con una de las cajas de fluido, para ser recorrido por el fluido correspondiente, siendo este fluido alternativamente el fluido refrigerante y el fluido caloportador en la dirección del flujo de aire.
- -
- Uno de los evaporadores primero y segundo forma, con un primer intercambiador de calor en el cual circula un fluido caloportador, un intercambiador de calor mixto en el cual dicho fluido refrigerante intercambia calor con dicho fluido caloportador, circulando este último también en un segundo intercambiador de calor destinado a calentar o a enfriar otra zona de la cabina que la que recibe a dicho flujo de aire, y/o en un depósito que permite un almacenamiento de calor o de frío.
- -
- El primer evaporador, un radiador de calefacción de la cabina y el segundo evaporador son atravesados sucesivamente en este orden por un flujo de aire a enfriar o a recalentar.
Las características y ventajas de la invención
se expondrán más en detalle en la descripción a continuación,
haciendo referencia a los dibujos adjuntos.
Las figuras 1 a 14 son unos esquemas de
circuitos relativos a diferentes modos de realización de un
dispositivo de climatización según la invención.
La figura 1 muestra un circuito 1 de fluido
caloportador que sirve en especial para la refrigeración del motor
de accionamiento 2 o de una pila de combustible de un vehículo
automóvil y para la calefacción de la cabina de este, y un circuito
3 de fluido refrigerante que sirve para la producción de frío en la
cabina. El circuito 1 comprende tres ramas en paralelo entre la
salida y la entrada del motor 2, a saber una primera rama 4 que
contiene un radiador de refrigeración 5, asociado a un ventilador 6,
una segunda rama 7 que permite un retorno directo del fluido al
motor cuando este está frío, bajo el control e de un termostato 8, y
una tercera rama 9 que contiene un radiador de calefacción 10,
asociado a un ventilador 11, y un grifo de ajuste 12.
El circuito 3 contiene, de manera clásica, un
compresor 13, un condensador 14, un reductor de presión 15 y un
primer evaporador 16 destinado a extraer calor de un flujo de aire a
enviar a la cabina.
Según la invención, al lazo de fluido
refrigerante definido por los componentes precitados se añade una
rama suplementaria 17 que parte de un punto de unión A situado entre
el condensador 14 y el reductor de presión 15, y que desemboca en
un punto de unión B situado entre el evaporador 16 y el compresor
13. La rama 17 contiene sucesivamente una válvula de parada 18, un
segundo reductor de presión 19 y un segundo evaporador 20.
Ventajosamente, pero no necesariamente, el radiador 10 y el
evaporador 20 forman parte de un intercambiador de calor mixto que
comprende dos cajas de fluido 21 y 22 dispuestas de parte y otra de
un haz de tubos 23 y alimentadas respectivamente en fluido
caloportador y en fluido refrigerante. El intercambiador
21-23 es por ejemplo del tipo descrito en
EP-A-964218, en el cual cada tubo
tiene una configuración en U cuyos extremos de las dos ramas se
comunican con una de las cajas de fluido, estando los tubos
recorridos por un fluido dispuestos en alternancia con aquellos
recorridos por el otro fluido, en la dirección longitudinal de las
cajas de fluido.
En función de las necesidades de frío, la
válvula de parada 18 está o bien cerrada, lo cual permite al fluido
circular solamente en el reductor de presión 15 y el evaporador 16,
o bien abierta, lo cual permite al fluido de circular en paralelo
en los dos reductores de presión y en los dos evaporadores. En este
último caso, el grifo de ajuste 12 está en posición cerrada.
El circuito de fluido caloportador representado
en las figuras 2 y 4 a 6 es idéntico al de la figura 1, y no se
describirá de nuevo. En lo que respecta al circuito 3 de fluido
refrigerante representado en la figura 2, difiere del de la figura
1 esencialmente por la inserción de una válvula de tres vías 30
entre el compresor 13 y el condensador 14, estando la tercera vía
de la válvula 30 conectada mediante un reductor de presión 31 a un
punto de unión C situado en la rama 17 entre el reductor de presión
19 y el evaporador 20. Una válvula anti-retorno 32
está por otro lado interpuesta entre el evaporador 16 y el punto de
unión B, lo cual impide cualquier circulación de este punto hacia
el evaporador.
La válvula de tres vías 30 permite poner la
salida del compresor 13 en comunicación, o bien con la entrada del
condensador 14, o bien con la del evaporador 20, mediante el
reductor de presión 31. En el primer caso, el circuito funciona de
la misma manera que el de la figura 1. En el segundo caso, el
compresor, el reductor de presión 31 y el evaporador 20 forman un
lazo de calefacción adicional en la cual el fluido circula en el
estado gaseoso y el evaporador sirve de fuente de calor, tal como se
describe en FR-A-2 717 126. En
función de las necesidades de calor o de frío, y bajo el control de
las válvulas 18 y 30, el evaporador 20 puede por lo tanto o bien no
recibir fluido alguno, o bien servir de fuente de frío adicional
para una potencia frigorífica elevada, o bien servir de fuente de
calor de apoyo para una potencia calorífica elevada.
La figura 3 muestra un circuito 1 de fluido
caloportador semejante al de las figuras 1 y 2, en una
representación simplificada, un circuito 3 de fluido refrigerante
que es una variante del de la figura 2, y una parte del circuito 40
del flujo de aire a tratar para ser enviado a la cabina del
vehículo. El circuito 40 comprende un conducto 41 en el cual
desemboca la salida del ventilador 11 y en el cual están dispuestos
sucesivamente, aguas abajo del ventilador, el primer evaporador 16 y
el intercambiador de calor mixto 10, 20, una válvula pivotante 42
que permite canalizar la totalidad del flujo de aire a través del
intercambiador mixto o dejar pasar un caudal variable fuera de
este. La válvula de ajuste 42 hace así variar la potencia
calorífica transmitida por el radiador 10 al flujo de aire, y
sustituye al grifo de ajuste 12.
Se vuelve a ver en la figura 3 el motor 2 del
vehículo, el radiador de refrigeración 5 y el ventilador asociado
6. También se vuelven a ver todos los elementos del circuito 3 de
fluido refrigerante de la figura 2, con excepción del reductor de
presión 31, que no es necesario en la medida en que el evaporador 20
es capaz de soportar la presión del gas que proviene del compresor
13. Un depósito-deshidratador 43, omitido en las
figuras 1, 2 y 4 a 6, está dispuesto entre la salida del condensador
14 y el punto de unión A. Por otro lado, un cuadro a trazos 44
envuelve un determinado número de componentes del circuito 3 que
están ventajosamente realizados en la forma de un módulo unitario,
a saber los reductores de presión 15 y 19, la válvula 18 y la
válvula anti-retorno 32. El módulo 44 contiene
también los puntos de unión A y B y presenta orificios de entrada y
de salida para su conexión a la entrada del compresor 13, a la
salida del condensador 14, a la entrada y a la salida del
evaporador 16, al punto de unión C y a la salida del evaporador
20.
El circuito 3 representado en la figura 4
difiere del de la figura 2 por la adición de los elementos
siguientes. Una válvula de tres vías 50, un reductor de presión 51 y
un intercambiador de calor complementario 52 están interpuestos en
este orden entre la salida del evaporador 20 y el punto de unión B.
La tercera vía de la válvula 50 está conectada a un punto de unión
D situado entre el punto B y la entrada del compresor 13. Cuando el
evaporador 20 se utiliza como fuente de frío conjuntamente con el
evaporador 16, la válvula 50 enlaza su salida con el punto D, y el
funcionamiento del circuito es idéntico al descrito más arriba.
Cuando al contrario el evaporador 20 se utiliza como fuente de
calor, el fluido refrigerante circula en el compresor 13, en el
reductor de presión eventual 31, en el evaporador 20, en el reductor
de presión 51 y en el intercambiador complementario 52, extrayendo
este último calor de un medio exterior tal como la atmósfera al
exterior del vehículo o el fluido de refrigeración del motor, de
manera que el circuito funciona como bomba de calor.
Se vuelve a ver en la figura 5 el lazo de base
formado por el compresor 13, el condensador 14, el reductor de
presión 15 y el evaporador 16. Una válvula de tres vías 60 está
interpuesta entre la salida del evaporador 16 y la entrada del
compresor 13, estando su tercera vía conectada a la entrada del
segundo evaporador 20, mientras que la salida de este último está
conectada a un punto de unión E situado entre la válvula 60 y la
entrada del compresor. La válvula 60 puede conectar la salida del
evaporador 16, ya sea al punto E, o bien a la entrada del
evaporador 20. En el primer caso, este último no es alimentado con
fluido. En el segundo caso, es alimentado en serie con el
evaporador 16 y por lo tanto sirve de fuente de frío de apoyo.
Ventajosamente, una unidad de regulación 61 actúa sobre el reductor
de presión 15 para ajustar la presión y/o el caudal del fluido en
función de la temperatura y/o de la presión medidas a la salida del
evaporador 16 y/o a la del evaporador 20.
El circuito 3 de fluido refrigerante ilustrado
en la figura 6 difiere del de la figura 5 por la presencia de una
válvula de tres vías 30, de un reductor de presión 31 y de una
válvula anti-retorno 32 realizados y dispuestos
como en el circuito de la figura 2. Además, la válvula de tres vías
60 es reemplazada por un simple punto de unión B y una válvula de
tres vías 70 sustituye el punto de unión E. Cuando la válvula de
tres vías 30 pone la salida del compresor 13 en comunicación con la
entrada del condensador 14, el circuito funciona como el de la
figura 5, según la posición de la válvula 70. Cuando la entrada y la
salida del compresor 13 son puestos en comunicación
respectivamente, por las válvulas 70 y 30, con los dos extremos del
evaporador 20, este sirve de fuente de calor. En este punto, el
sentido de circulación del fluido es entonces inverso al del
sentido de circulación cuando sirve de fuente de frío.
Las figuras 7 y 8 muestran un circuito de fluido
refrigerante 100 que comprende un compresor 101, un condensador
102, un primer evaporador 103 y un segundo evaporador 104. Un
radiador de calefacción 105, independiente en el caso presente del
segundo evaporador 104, está interpuesto entre los evaporadores
primero y segundo en el trayecto de un flujo de aire F a enviar a
la cabina del vehículo. Una válvula de cuatro vías 106 tiene dos de
sus vías 106-1 y 106-2 conectadas
respectivamente a la salida y a la entrada del compresor 101. El
condensador 102 está conectado entre una tercera vía
106-3 de la válvula 106 y una primera vía
107-1 de una válvula de tres vías 107. El primer
evaporador 103 está conectado entre una segunda vía
107-2 de la válvula 107 y la entrada del compresor,
conjuntamente con la vía 106-2. Finalmente, el
segundo evaporador 104 está conectado entre la tercera vía
107-3 de la válvula 107 y la cuarta vía
106-4 de la válvula 106. Unas válvulas
anti-retorno 108, 109 están dispuestas entre el
condensador 102 y la válvula 107, en dirección de esta última, y
entre el evaporador 103 y el compresor, en dirección de este
último.
En la configuración ilustrada en la figura 7,
las vías 106-1 y 106-2 de la válvula
104 están conectadas respectivamente a las vías
106-3 y 106-4, y la vía
107-1 de la válvula 107 está conectada a sus otras
dos vías. Por lo tanto, el fluido que sale del compresor circula en
el condensador, y luego en paralelo en los dos evaporadores,
produciendo así una potencia frigorífica máxima. La vía
107-1 de la válvula 107 puede también estar
conectada solamente a una de sus salidas 107-2 y
107-3, lo cual permite la circulación del fluido en
un único de los dos evaporadores. El interés de poder alimentar a
elección uno o el otro de los evaporadores, además de poder
alimentarlos a los dos simultáneamente, es doble. Por un lado se
puede de este modo alimentar a los dos evaporadores en alternancia,
lo cual evita, cuando no se necesita hacer funcionar simultáneamente
los dos evaporadores, mantener un volumen muerto en el cual se
acumularía el aceite de lubrificación que circula normalmente con
el fluido refrigerante. Por otro lado, se puede, cuando los dos
evaporadores tienen unos tamaños diferentes y consecuentemente unas
capacidades de refrigeración diferentes, escoger en todo momento
cual se adapta mejor adaptado a las necesidades de producción de
frío, o eventualmente el mejor adaptado a la cantidad de fluido
refrigerante disponible en caso de sub-carga. En
este caso efectivamente, reduciendo el tamaño del evaporador, se
necesita más tiempo para obtener la temperatura deseada, pero como
contrapartida se evitan los problemas de desequilibrio térmico en
el evaporador y consecuentemente en la cabina.
En la configuración ilustrada en la figura 8,
las vías 106-1 y 106-2 de la válvula
106 están conectadas respectivamente a las vías
106-4 y 106-3, y la vía
107-3 de la válvula 107 se comunica con los otras
dos vías 107-1 y 107-2. Por lo
tanto, el fluido que sale del compresor 101 circula primero en el
evaporador 104, que realiza entonces la función de condensador,
luego en paralelo en el condensador 102, que realiza entonces la
función de evaporador, pasando por un conducto de derivación 110
dispuesto en paralelo con la válvula anti-retorno
108, y en el evaporador 103, antes de volver al compresor. El lazo
que contiene al evaporador 104 y al condensador 102 funciona como
bomba de calor, garantizando el evaporador 104 una calefacción
adicional del flujo de aire F. Aunque este flujo de aire sea
refrigerado primero por el evaporador 102 antes de ser recalentado,
esta configuración es interesante puesto que permite, de nuevo
aquí, evitar una acumulación de aceite en una rama muerta puesto
que el fluido circula simultáneamente en todas las ramas del
circuito.
Las figuras 9, 11 y 12 muestran modos de
realización del circuito 3 de fluido refrigerante que pueden ser
utilizados en lugar de los de las figuras 1 a 6.
El circuito de la figura 9 difiere del de la
figura 2 por el hecho de que el reductor de presión 31 es
reemplazado por un reductor de presión 80 dispuesto entre la salida
del evaporador 20 y el punto de unión B, en paralelo con una
válvula de parada 81. Cuando el evaporador 20 funciona como fuente
de calor, la válvula 81 está cerrada y el fluido atraviesa el
reductor de presión 80 para asegurar una expansión aguas abajo del
evaporador 20, evitando así un sobrecalentamiento del compresor.
Cuando el evaporador 20 funciona como fuente de frío, la válvula 81
está abierta y el fluido no atraviesa al reductor de presión 80.
La figura 10 es una vista análoga a la figura 3,
que incorpora el circuito 3 de la figura 9, omitiéndose
determinados elementos del circuito de aire 40. El reductor de
presión 80 y la válvula 81 están incluidos en el módulo 44, que se
conecta al resto del sistema de la misma manera que el de la figura
3.
El circuito 3 de la figura 11 comprende un lazo
de calefacción adicional semejante al de la figura 9, que comprende
el compresor 13, el evaporador 20 y el reductor de presión 80 en
paralelo con la válvula 81. En este lazo, de nuevo, la válvula 30
está conectada por un lado a la salida del compresor, por otro lado
a la entrada del evaporador 20, mediante el punto de unión C. La
tercera vía de la válvula 30 está conectada a la entrada del
condensador 14, cuya salida está conectada al punto C mediante el
reductor de presión 15 del lazo de climatización. Otra válvula de
tres vías 82 está interpuesta en el lazo de calefacción adicional,
entre la salida del reductor de presión 80 y la entrada del
compresor 13. En lo que se refiere al evaporador 16, está unido por
un lado a la tercera vía de la válvula 82, por otro lado a un punto
de unión G situado entre la válvula 82 y la entrada del compresor.
Una válvula anti-retorno 83 permite la circulación
del fluido en el evaporador 16 solamente en el sentido de la
válvula 82 hacia el punto G. En este circuito, en modo
climatización, el fluido circula, o bien solamente en el evaporador
20, o bien sucesivamente en este y en el evaporador 16.
Esto también es válido también para el circuito
3 simplificado de la figura 12, que no comprende lazo de
calefacción adicional alguno. Con respecto al circuito de la figura
11, el reductor de presión 80 y la válvula 81 se han suprimido, así
como la válvula 30 y la rama que la unen al punto C, estando la
salida del compresor conectada directamente a la entrada del
condensador.
Las figuras 13 y 14 representan un circuito de
fluido refrigerante 3 semejante al de la figura 2, asociado,
mediante un intercambiador de calor mixto 124, a unos circuitos de
fluido caloportador diferentes.
El circuito 120 de fluido caloportador de la
figura 13 es un lazo que comprende un primer intercambiador de
calor 125 que forma con el evaporador 20 el intercambiador mixto 124
en el cual el fluido caloportador y el fluido refrigerante
intercambian calor, una bomba de circulación 121 y otro
intercambiador de calor 122 que sirve para calentar o enfriar una
zona de la cabina del vehículo diferente de aquella donde se envía
el flujo de aire que atraviesa el intercambiador 124.
El lazo 120 de la figura 14 comprende también
una bomba 121 así como un depósito de fluido 123 térmicamente
aislado que permite almacenar calor o frío. Un intercambiador de
calor 122 semejante al de la figura 13 está previsto como
opción.
Cada uno de los circuitos de fluido caloportador
de las figuras 1 a 6, 13 y 14 puede ser asociado a cada uno de los
circuitos de fluido refrigerante de las figuras 1 a 6 y 12 a 14.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no
forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto
el máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u
omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad al
respecto.
\vskip1.000000\baselineskip
\bullet DE 3820811 [0002]
\bullet EP 964218 A [0013]
\bullet FR 2717126 A [0016]
Claims (16)
1. Dispositivo de climatización de la cabina de
un vehículo automóvil que comprende un circuito (3) de fluido
refrigerante provisto de un compresor (13), un condensador (14) que
sirven de pozos de calor y un primer evaporador (16) que sirve de
fuente de frío, comprendiendo dicho circuito (3) un segundo
evaporador (20), caracterizado por el hecho de que dicho
circuito (3) comprende medios de conmutación (18, 30, 60, 106))
capaces de hacer circular el fluido o bien solamente en el primer
evaporador (16), o bien en los dos evaporadores (16, 20), en
función de la potencia frigorífica requerida, siendo atravesados los
evaporadores primero (16) y segundo (20) uno después del otro al
menos en parte por un flujo de aire a enfriar y por el hecho de que
alguno (20) de los evaporadores primero y segundo (16, 20) forma,
con un radiador (10) de calefacción de la cabina, un intercambiador
de calor mixto (21-23) en el cual un flujo de aire a
enfriar o a recalentar está en contacto térmico a la vez con el
fluido refrigerante de dicho circuito (3) y con un fluido
caloportador que alimenta a dicho radiador (10).
2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el
cual los medios de conmutación (107) son capaces además de hacer
circular el fluido solamente en el segundo evaporador (104).
3. Dispositivo según la reivindicación 2, en el
cual los medios de conmutación son capaces de hacer circular el
fluido en alternancia en los evaporadores primero y segundo (103,
104).
4. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 2 y 3, en el cual los evaporadores primero y
segundo tienen unas capacidades de producción de frío
diferentes.
5. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el cual los medios de conmutación
comprenden medios (30) para hacer circular el fluido en un lazo de
calefacción adicional que contiene al segundo evaporador y que no
contiene al condensador ni al primer evaporador, sirviendo entonces
el segundo evaporador de fuente de calor.
6. Dispositivo según la reivindicación 5, en el
cual el lazo de calefacción adicional contiene, entre la salida del
segundo evaporador (20) y la entrada del condensador (16), un
reductor de presión (80) en paralelo con unos medios de derivación
obturables (81) que permiten al fluido atravesar este reductor de
presión cuando el segundo evaporador sirve de fuente de calor y
evitarlo cuando el segundo evaporador sirve de fuente de frío.
7. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 5 y 6, en el cual dicho circuito comprende un
módulo unitario (44) conectado a la entrada del compresor, a la
salida del condensador, a la entrada y a la salida del primer
evaporador, a un punto de unión exterior (C) situado entre la salida
del compresor y la entrada del segundo evaporador y a la salida de
este último, conteniendo dicho módulo al menos una válvula
anti-retorno (32) dispuesto entre la salida del
primer evaporador y la entrada del compresor, un punto de unión
interior (A) conectado a la salida del condensador, un primer
reductor de presión (15) interpuesto entre el punto de unión
interior y la entrada del primer evaporador, y una válvula de parada
(18) y un segundo reductor de presión (19) interpuestos entre el
punto de unión interior y la entrada del segundo evaporador.
8. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 7, en el cual el lazo de calefacción adicional
contiene además, entre el segundo evaporador y el compresor, un
reductor de presión (51) seguido de un intercambiador de calor
complementario (52) capaz de extraer calor de un medio exterior, y
funciona como bomba de calor.
9. Dispositivo según la reivindicación 8, en el
cual unos medios (50) están previstos para permitir al fluido
rodear el intercambiador de calor complementario y el reductor de
presión asociado cuando circula en los dos evaporadores.
10. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el cual los medios de conmutación (106)
son capaces de hacer circular el fluido que sale del compresor
(101), primero en el segundo evaporador (104), que realiza entonces
la función de condensador, y luego en dos ramas en paralelo que
contienen respectivamente al primer evaporador (103) y al
condensador (102), que realiza entonces la función de evaporador,
antes de llevarlo al compresor.
11. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el cual los dos evaporadores (16,
20) en calidad de fuentes de frío están dispuestos mutuamente en
paralelo en el circuito.
12. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, en el cual los dos evaporadores en calidad
de fuentes de frío están dispuestos mutuamente en serie en el
circuito.
13. Dispositivo según la reivindicación 12, en
el cual el circuito comprende además medios (61, 15) para ajustar
el caudal y/o la presión del fluido enviado a los evaporadores en
función de la presión y/o de la temperatura del fluido que sale de
uno o del otro de los evaporadores.
14. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el cual dicho intercambiador de
calor mixto comprende dos cajas de fluido (22, 21) alimentadas
respectivamente en fluido refrigerante y en fluido caloportador,
situadas opuestas entre sí con respecto a un haz de tubos (23),
teniendo cada tubo una configuración en U cuyos extremos de las dos
ramas se comunican con una de las cajas de fluido, para ser
recorrido por el fluido correspondiente, siendo este fluido
alternativamente el fluido refrigerante y el fluido caloportador en
la dirección del flujo de aire.
15. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el cual uno (20) de los evaporadores
primero y segundo forma, con un primer intercambiador de calor
(125) en el cual circula un fluido caloportador, un intercambiador
de calor mixto en el cual dicho fluido refrigerante intercambia
calor con dicho fluido caloportador, circulando este último también
en un segundo intercambiador de calor (122) destinado a calentar o a
enfriar otra zona de la cabina que la que recibe a dicho flujo de
aire, y/o en un depósito (123) que permite un almacenamiento de
calor o de frío.
16. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 13, en el cual el primer evaporador (103), un
radiador (105) de calefacción de la cabina y el segundo evaporador
(104) son atravesados sucesivamente en este orden por un flujo de
aire (F) a enfriar o a recalentar.
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