FILTRO DE AIRE CON SENSOR DE HUMEDAD PARA UNA INSTALACIÓN DE CLIMATIZACIÓN DE VEHÍCULO Y PROCEDIMIENTO PARA SU FUNCIONAMIENTO.

Filtro de aire (1) que está previsto para su incorporación en una instalación de climatización de vehículo,

estando previsto sobre o junto al filtro de aire (1) un tramo de circuito eléctrico (4-8) que presenta un sensor de humedad (6) o está formado por el sensor de humedad (6), caracterizado porque al menos una propiedad eléctrica del tramo de circuito eléctrico representa el tipo del filtro de aire (1)

Filtro de aire con sensor de humedad para una instalación de climatización de vehículo y procedimiento para su funcionamiento.

La presente invención concierne a un filtro de aire según el preámbulo de la reivindicación 1, a una instalación de climatización de vehículo según el preámbulo de la reivindicación 8 y a un procedimiento de funcionamiento de una instalación de climatización vehículo según el preámbulo de la reivindicación 15.

El documento DE 10 2005 042 406 A1 revela un filtro de aire según el preámbulo de la reivindicación 1.

Pertenecen también al estado relevante de la técnica los documentos DE 36 24 171 A1, US 6 840 051 B1, DE 40 00 164 A1, WO 2000 032298 A1, EP 1 806 249 A1 y US 6 052 998 A.

Asimismo, la solicitud de patente alemana aún no publicada DE 10 2007 056 356.8 describe un procedimiento para controlar una instalación de climatización de vehículo, en el que se calcula, en función de una señal de sensor, una medida de la cantidad de agua aspirada en la abertura de aspiración de aire nuevo de la instalación de climatización de vehículo. Como señal de sensor se emplea, por ejemplo, la señal de un sensor de lluvia dispuesto en la zona del espejo del parabrisas. Es evidente que el sensor de lluvia mide ciertamente la cantidad de agua situada en la zona del sensor del parabrisas, pero no mide exactamente la cantidad de agua o humedad presente en la zona de aspiración de la instalación de climatización. En función de la cantidad de agua calculada por el sensor de lluvia se controla la instalación de climatización de tal manera que se reduzca la cantidad de aire aspirada por la abertura de aspiración de aire nuevo.

El documento EP 1 246 679 B1 describe un elemento de filtro en el que está dispuesto un chip con sensor de humedad integrado.

El documento DE 35 17 481 describe un procedimiento para mantener la eficacia de masas de quimisorción de filtros para cabinas de vehículos automóviles, en el que se emplea un elemento de filtro sobre el cual está dispuesto un sensor de humedad. En función de la señal suministrada por el sensor de humedad se conecta o se desconecta una calefacción.

Se conoce por el documento WO 2007/028461 A1 una disposición de filtro en la que un sensor de humedad está dispuesto en un alojamiento del elemento de filtro. El sensor de humedad mide la humedad del aire en el fluido que circula por el elemento de filtro.

El documento DE 102 45 911 A1 describe una disposición de sensor óptico por medio de la cual se puede mide la carga de humedad de un elemento del filtro.

El documento DE 101 40 510 B4 describe una disposición de filtro con un sensor dispuesto en el filtro, por medio del cual se puede medir la velocidad del aire que circula por el filtro y, por tanto, se puede medir indirectamente la carga del elemento del filtro.

En la mayoría de los vehículos la aspiración de aire nuevo de la instalación de calefacción/climatización se efectúa casi exclusivamente a través de una rendija entre el capó del motor y el parabrisas. En caso de fuerte lluvia o al recorrer un túnel de lavado, pueden penetrar cantidades considerables de agua en la zona en la que la instalación de climatización del vehículo aspira aire nuevo. Con ayuda de medidas técnicas adecuadas se puede impedir que el agua que penetra llegue al habitáculo de pasajeros a través de la instalación de climatización.

El problema de la invención consiste en crear un filtro de aire para una instalación de climatización de vehículo que esté constituido de modo que la instalación de climatización de vehículo se pueda controlar o regular con la mayor exactitud posible en función de la humedad contenida en el aire aspirado o en el conducto de aspiración de la instalación de climatización de vehículo. Otro problema consiste en la indicación de un procedimiento de funcionamiento de una instalación de climatización de vehículo que tenga en cuenta el tipo de filtro de aire montado.

Este problema se resuelve con las características de las reivindicaciones 1 y 8, respectivamente. Ejecuciones y perfeccionamiento ventajosos de la invención pueden deducirse de las reivindicaciones subordinadas.

El punto de partida de la invención puede ser, por ejemplo, la solicitud de patente alemana anterior DE 10 2007 056

356.8 ya mencionada al principio y aún no publicada, en la que la cantidad de aire (nuevo) aspirada por la instalación de climatización es regulada en función de una señal de sensor que, al menos en cierto modo, está bien correlacionada con la carga de humedad del aire aspirado por la instalación de climatización.

Una forma de realización de la invención consiste en un filtro de aire previsto para su incorporación en una instalación de climatización de vehículo y dotado de un sensor de humedad que está dispuesto sobre o junto al filtro de aire, siendo el sensor de humedad una parte integrante de un “tramo de circuito eléctrico” dispuesto sobre o junto

al filtro de aire.

El término “sensor de humedad” ha de interpretarse en sentido amplio. Se entiende por él, de una manera muy general, un dispositivo de medida que detecta la presencia de fluidos, es decir, de agua u otros líquidos o de gas, y genera una señal de medida correspondiente a la concentración del fluido o al menos correlacionada con la concentración del fluido.

Una fijación del sensor de humedad sobre el filtro es ventajosa, ya que se prescinde de un sujetador adicional para el sensor y éste puede posicionarse favorablemente, por ejemplo, en el centro de la corriente de aire. Directamente al lado del filtro reinan unas pequeñas velocidades relativas de flujo debido a la gran superficie, de modo que se evitan en amplio grado efectos acústicos no deseados originados por el sensor posicionado en la corriente de aire.

El término anteriormente citado “tramo de circuito eléctrico” ha de interpretarse en sentido amplio. Se puede dar a entender, por ejemplo, un circuito eléctrico abierto en el sentido de un tramo de conexión o un circuito eléctrico cerrado, especialmente un circuito oscilante, es decir, un circuito eléctrico que presenta una resistencia óhmica, una resistencia capacitiva y una resistencia inductiva. En lugar del término de tramo de circuito eléctrico se podría emplear también uno de los términos aún más generales “conexión eléctrica”, “disposición de conexión”, “tramo de conexión” o similares. Con el término “tramo de circuito eléctrico” se quiere dar a entender de un modo muy general una disposición eléctricamente conductora que contiene el sensor de humedad o está formada por el sensor de humedad. El tramo de circuito eléctrico puede estar formado especialmente por un circuito integrado o puede contener un circuito integrado.

El sensor de humedad según la invención puede consistir, por ejemplo, en un sensor capacitivo. El término de sensor capacitivo ha de interpretarse también en sentido amplio. Se quiere dar a entender que el sensor de humedad contiene un componente o está formado por un componente cuya capacidad depende de la carga de humedad del aire que le baña y, por tanto, es adecuado como “dispositivo de medida”. El sensor de humedad puede estar formado por un circuito oscilante eléctrico cuya porción capacitiva, al variar la carga de fluido del aire que circunda al sensor de humedad, varíe de manera correspondiente.

Un aspecto esencial de la invención estriba en que al menos una “propiedad eléctrica” del tramo de circuito eléctrico, especialmente una “propiedad eléctrica” implementada de por sí de manera duradera y fija en el tramo de circuito eléctrico, representa el tipo del filtro de aire. El término “propiedad eléctrica” ha de entenderse en un sentido extraordinariamente amplio. En principio, se puede tratar de cualquier propiedad eléctrica o electromagnética directa o indirectamente mensurable o determinable o el “orden de magnitud” de una propiedad eléctrica o electromagnética, tal como, por ejemplo, el comportamiento en frecuencia del tramo de circuito eléctrico o el comportamiento en amplitud del tramo del circuito eléctrico al recorrer la banda de frecuencia, especialmente una frecuencia propia del tramo de circuito eléctrico, una resistencia óhmica y/o una resistencia inductiva y/o capacitiva o una zona de resistencia correspondiente,... [Seguir leyendo]

1. Filtro de aire (1) que está previsto para su incorporación en una instalación de climatización de vehículo, estando previsto sobre o junto al filtro de aire (1) un tramo de circuito eléctrico (4-8) que presenta un sensor de humedad (6)

o está formado por el sensor de humedad (6) , caracterizado porque al menos una propiedad eléctrica del tramo de circuito eléctrico representa el tipo del filtro de aire (1) .

2. Filtro de aire (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor de humedad (6) es un sensor capacitivo (6) cuya capacidad depende de la carga de humedad del aire que le baña o le rodea.

3. Filtro de aire (1) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el tipo del filtro de aire (1) lleva asociado un intervalo de valores prefijado en el que debe encontrarse la propiedad eléctrica de un tramo de circuito eléctrico (48) .

4. Filtro de aire (1) según la reivindicación 3, caracterizado porque se elige el intervalo de valores de modo que las fluctuaciones de la propiedad eléctrica del tramo de circuito eléctrico (4-8) que se presenten durante el funcionamiento normal del filtro de aire (1) estén dentro del intervalo de valores prefijado.

5. Filtro de aire (1) según la reivindicación 4, caracterizado porque el intervalo de valores es una zona de frecuencia

o una zona de amplitud en una zona de frecuencia prefijada.

6. Filtro de aire (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la propiedad eléctrica es el orden de magnitud de la frecuencia propia del tramo de circuito eléctrico (4-8) y/o de la resistencia óhmica y/o de la resistencia inductiva y/o de la resistencia capacitiva del tramo de circuito eléctrico (4-8) .

7. Filtro de aire (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el sensor de humedad (6) presenta un dieléctrico formado por un elemento cerámico.

8. Filtro de aire (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque está previsto un dispositivo de calentamiento por medio del cual se puede calentar y/o secar el sensor de humedad.

9. Instalación de climatización de vehículo con un filtro de aire (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.

10. Instalación de climatización de vehículo según la reivindicación 9, caracterizada porque el tramo de circuito eléctrico está conectado a una electrónica dispuesta por fuera del filtro de aire (1) , la cual detecta la frecuencia propia del tramo de circuito eléctrico (4-8) o de un circuito eléctrico que comprenda el tramo de circuito eléctrico (4-8) dispuesto sobre o al lado del filtro de aire (1) , y, ayudándose del orden de magnitud de la frecuencia propia detectada, dicha electrónica establece el tipo del filtro de aire (1) .

11. Instalación de climatización de vehículo según la reivindicación 9 ó 10, caracterizada porque el sensor de humedad (6) está dispuesto aguas arriba con respecto al filtro de aire (1) .

12. Instalación de climatización de vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizada porque el filtro de aire (1) y/o los terminales del tramo de circuito eléctrico están constituidos de tal manera que el filtro de aire

(1) solamente se pueda incorporar en la instalación de climatización de vehículo de modo que el sensor de humedad

(6) esté dispuesto aguas arriba con respecto al filtro de aire (1) .

13. Instalación de climatización de vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizada porque el sensor de humedad (6) suministra una señal que está correlacionada con la carga de humedad del filtro de aire (1) .

14. Instalación de climatización de vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizada porque se controla o regula al menos un parámetro de funcionamiento de la instalación de climatización de vehículo en función de la señal suministrada por el sensor de humedad (6) o en función del tipo del filtro de aire (1) establecido con ayuda de la frecuencia propia detectada.

15. Instalación de climatización de vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, caracterizada porque, al menos en algunos estados de funcionamiento de la instalación de climatización de vehículo, la electrónica controla o regula, en función de la señal suministrada por el sensor de humedad (6) , el caudal volumétrico del aire nuevo aspirado por la instalación de climatización de vehículo.

16. Instalación de climatización de vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 15, caracterizada porque la electrónica controla o regula al menos un parámetro de funcionamiento de la instalación de climatización de vehículo en función de la variación temporal de la señal suministrada por el sensor de humedad (6) , especialmente en función del gradiente de la señal suministrada por el sensor de humedad (6) .

17. Procedimiento de funcionamiento de una instalación de climatización de vehículo que presenta un filtro de aire

(1) con un sensor de humedad (6) dispuesto sobre o al lado del filtro de aire, en donde el sensor de humedad (6) es un componente de un tramo de circuito eléctrico (4-8) dispuesto sobre o junto al filtro de aire (1) y en donde el sensor de humedad (6) o el tramo de circuito eléctrico genera una señal de humedad que se alimenta a una electrónica, caracterizado porque la electrónica establece el tipo del filtro de aire (1) en base al orden de magnitud de una propiedad de la señal de humedad.

18. Procedimiento según la reivindicación 17, caracterizado porque el tipo del filtro de aire (1) lleva asociado un intervalo de valores prefijado en el que debe encontrarse la propiedad de la señal 19. Procedimiento según la reivindicación 18, caracterizado porque el intervalo de señales se elige de modo que las fluctuaciones de la propiedad de la señal provocadas por variaciones de humedad durante el funcionamiento normal del filtro de aire (1) se encuentren dentro del intervalo de valores prefijado.

20. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, caracterizado porque la electrónica determina el orden de magnitud de la frecuencia propia del sensor de humedad (6) o de un circuito eléctrico que contiene el sensor de humedad (6) , y establece a partir de ello el tipo del filtro de aire (1) .

21. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 20, caracterizado porque la electrónica vigila la variación temporal de la señal de humedad o de una propiedad de la señal de humedad y, en función de ello, 15 controla o regula al menos un parámetro de funcionamiento de la instalación de climatización de vehículo.