Sistema descongelador.

Un aparato para descongelar un miembro transparente de un vehículo,

por ejemplo un parabrisas (6),comprendiendo dicho aparato:

una fuente de luz infrarroja (30) dispuesta para emitir luz infrarroja; y

un medio reflector (20), que circunda, al menos parcialmente, la fuente de luz infrarroja con objeto de dirigirla luz infrarroja hacia el miembro transparente (6), el medio reflector definiendo además, al menos en parte, unconducto (25, 45) entre la fuente de luz infrarroja (30) y el medio reflector (20) a fin de conducir aire hacia el miembrotransparente (6),

donde el conducto (25, 45) comprende una pantalla (480), configurada para ser sustancialmentetransparente a la luz infrarroja y dispuesta para cubrir el medio reflector adyacente al miembro transparente ydispuesta para permitir un libre flujo de aire hacia el mismo, caracterizado porque:

el medio reflector (20) está dispuesto para formar un tubo de Venturi (200) constituido por tres porciones:

una porción reflectora que forma un extremo de salida de aire, dispuesta para reflejar y dirigir la luzinfrarroja procedente de la fuente de luz infrarroja (30) hacia el miembro transparente (6);

una entrada de aire (160), situada distalmente respecto a la porción reflectora y configurada para acoplarsea un conducto de aire; y

una porción de garganta (128) situada entre la entrada de aire (160) y la salida de aire (170), donde almenos parte de la fuente de luz infrarroja (30) se sitúa junto a la porción de garganta (128), formándose el conducto(25, 45) entre ambas, y donde la porción de garganta (128) se ha dispuesto para acelerar el paso del aire junto a lafuente de luz infrarroja (30) y hacia el miembro transparente (6).

Sistema descongelador.

Ámbito de la invención La presente invención se refiere a un sistema descongelador para un vehículo y, más concretamente, a un sistema descongelador basado en rayos infrarrojos para el parabrisas de un vehículo.

Antecedentes de la invención Casi todos los vehículos que se venden actualmente llevan algún medio para eliminar la condensación o el hielo del interior del parabrisas y, en algunos casos, incorporan medios que permiten derretir hielo o la nieve presentes en el exterior del parabrisas.

Esto se alcanza por diversos medios, siendo el más frecuente un sistema de calefacción, ventilación y climatización (CVC) integrado en el vehículo.

El sistema de CVC suele constar de un intercambiador térmico, un ventilador soplador y conductos para atraer aire fresco del exterior del vehículo y trasladarlo a la superficie exterior del parabrisas a través del intercambiador térmico. El intercambiador térmico se calienta mediante una conexión para líquido con un sistema de refrigeración de un motor de combustión interna (CI) dispuesto para aportar fuerza motriz al vehículo. El sistema de CVC de esta disposición incorpora al vehículo un sistema desempañador o descongelador.

Aunque se trata de un método frecuente, presenta el inconveniente conocido de que la eficacia del sistema de CVC como medio para descongelar o desempañar el parabrisas depende de la temperatura del intercambiador térmico. La necesidad de descongelar o desempañar el parabrisas del vehículo suele presentarse al comienzo de un viaje con tiempo frío o húmedo, precisamente cuando el motor (y por tanto el intercambiador térmico) también está frío, con lo cual se limita su rendimiento descongelador.

Para mejorar su rendimiento descongelador, el sistema de CVC también puede comprender una unidad climatizadora encargada de reducir el nivel de humedad del aire que circula por el intercambiador térmico. Secar el aire antes de impulsarlo contra la superficie del parabrisas acorta mucho el tiempo preciso para eliminar la condensación del vidrio, aunque la temperatura del aire sea relativamente baja.

La impulsión de aire contra el interior del parabrisas es relativamente eficaz si se desea descongelar o desempañar el interior del vidrio, pero no lo es tanto para eliminar nieve o hielo presentes en el exterior del parabrisas. Una solución consiste en añadir al parabrisas elementos calefactores eléctricos integrados en el material del parabrisas para calentarlo eléctricamente.

Los parabrisas de caldeamiento eléctrico pueden tener zonas discretas dentro del área visible del parabrisas que son conductoras de la electricidad. Estas zonas suelen hallarse a menudo a lo largo de la base del parabrisas, junto a los limpiaparabrisas en reposo. Se trata de sistemas que solo caldean el borde inferior del parabrisas y únicamente están indicados para impedir que los limpiaparabrisas se congelen contra el parabrisas en épocas de mucho frío.

Los elementos calefactores también pueden adoptar la forma de hilos metálicos integrados en el vidrio, pero tan finos que apenas resultan visibles para el conductor. Estos hilos metálicos tienen que ser muy finos para no distraer al conductor. Sin embargo, las tensiones concentradas en determinados puntos pueden fracturar estos hilos. Dichas tensiones concentradas se deben a que los hilos y el vidrio tienen coeficientes de expansión diferentes. Estos sistemas se disponen para calentar toda la zona visible del parabrisas y tienen por objeto eliminar muy rápidamente el hielo o la nieve presentes en una parte sustancial del parabrisas. Son más complicados y costosos que los parabrisas provistos de zonas de caldeamiento discretas y tienden a consumir una cantidad importante de energía eléctrica durante su uso. Además, la reparación o sustitución de uno de estos parabrisas es considerablemente más costosa que la de un parabrisas sin calefacción, lo cual repercute en el coste total de propiedad del vehículo.

En el caso de los vehículos de accionamiento eléctrico, más que en el de los que utilizan un motor de combustión interna (CI) , la energía eléctrica y la duración de la batería tienen gran importancia. Los sistemas convencionales de CVC para vehículos no se utilizan porque las baterías y los motores eléctricos no aportan una fuente de calor importante, a diferencia de la proporcionada por el sistema de refrigeración de un motor de combustión interna (CI) . El caldeamiento eléctrico del vidrio requiere una corriente constante sustancial. Además, el caldeamiento del aire por medio de un elemento calefactor convencional y su proyección sobre el parabrisas utiliza gran cantidad de energía eléctrica y tiende a ser bastante ineficiente.

EP 0713 792 describe un sistema descongelador en el cual se basa el preámbulo de la reivindicación 1 adjunta.

Partiendo de este antecedente, la presente invención se propone mejorar los sistemas desempañadores y descongeladores conocidos mediante la aportación de un sistema de descongelación de parabrisas que utiliza luz infrarroja.

Resumen de la invención Ciertos aspectos de la presente invención se refieren a un aparato para descongelar o desempañar una superficie de la primera reivindicación independiente y a un método para descongelar o desempañar una superficie según la segunda reivindicación independiente.

Según un aspecto de la presente invención, cuya protección se solicita, se aporta un aparato para descongelar un miembro transparente de un vehículo, por ejemplo un parabrisas, comprendiendo dicho aparato: una fuente de luz infrarroja dispuesta para emitir luz infrarroja; un medio reflector que circunda, al menos parcialmente, la fuente de luz infrarroja y que se ha dispuesto para dirigir la luz infrarroja hacia el miembro transparente, definiendo además el medio reflector, al menos en parte, un conducto entre la fuente de luz infrarroja y el medio reflector para conducir aire hacia el miembro transparente, y donde el conducto comprende una pantalla, configurada para ser sustancialmente transparente a la luz infrarroja y dispuesta para cubrir el medio reflector adyacente al miembro transparente y dispuesta para permitir la libre circulación de aire hacia el mismo, caracterizado porque el medio reflector está dispuesto para formar un tubo de Venturi constituido por tres porciones: una porción reflectora que forma un extremo de una salida de aire, dispuesta para reflejar y dirigir la luz infrarroja procedente de la fuente de luz infrarroja hacia el miembro transparente; una entrada de aire, situada distalmente respecto a la porción reflectora y configurada para acoplarse a un conducto de aire; una porción de garganta situada entre la entrada de aire y la salida de aire, donde al menos parte de la fuente de luz infrarroja se sitúa adyacente a la porción de garganta con el conducto formado entre ambas y donde la porción de garganta se ha dispuesto para acelerar el aire que circula junto a la fuente de luz infrarroja y hacia el miembro transparente.

La presente invención tiene la ventaja de aportar una mejora respecto a los sistemas descongeladores conocidos, porque la luz infrarroja (IR) sirve tanto para descongelar el interior de un parabrisas de vehículo como para eliminar la nieve o el hielo presentes en el exterior del parabrisas. El flujo de aire dirigido hacia el interior del parabrisas, caldeado entre la lámpara de IR y el reflector, mejora mucho la descongelación o el desempañado. El sistema descongelador de la presente invención puede instalarse como una sola unidad, únicamente constituida por una lámpara y un reflector. Por otra parte. también puede equiparse el vehículo con un conjunto de varias unidades dispuestas para dirigir luz IR y aire homogéneamente a toda la zona visible del parabrisas.

Una ventaja del uso de una válvula de Venturi es que acelera la circulación del aire que circula junto a la fuente de luz infrarroja y hacia el parabrisas. La aceleración del aire mantiene la temperatura óptima de la lámpara e impide que la superficie superior del descongelador alcance una temperatura excesiva para las estructuras circundantes. El uso de un tubo de Venturi permite una mayor velocidad del flujo de aire para una presión determinada del caudal de aire. El aire puede suministrarse a través de un conducto procedente de un sistema normal de CVC del vehículo o de un ventilador soplador exclusivo para ese fin.

Según una de las formas de realización posibles, el aparato también comprende un tubo aislado y dispuesto para circundar, al menos parcialmente, el medio reflector y la fuente de luz infrarroja. Dicho tubo se configura para atenuar la pérdida de calor procedente de la porción circundada del medio reflector.... [Seguir leyendo]

1. Un aparato para descongelar un miembro transparente de un vehículo, por ejemplo un parabrisas (6) , comprendiendo dicho aparato:

una fuente de luz infrarroja (30) dispuesta para emitir luz infrarroja; y

un medio reflector (20) , que circunda, al menos parcialmente, la fuente de luz infrarroja con objeto de dirigir la luz infrarroja hacia el miembro transparente (6) , el medio reflector definiendo además, al menos en parte, un conducto (25, 45) entre la fuente de luz infrarroja (30) y el medio reflector (20) a fin de conducir aire hacia el miembro transparente (6) ,

donde el conducto (25, 45) comprende una pantalla (480) , configurada para ser sustancialmente transparente a la luz infrarroja y dispuesta para cubrir el medio reflector adyacente al miembro transparente y dispuesta para permitir un libre flujo de aire hacia el mismo, caracterizado porque:

el medio reflector (20) está dispuesto para formar un tubo de Venturi (200) constituido por tres porciones:

una porción reflectora que forma un extremo de salida de aire, dispuesta para reflejar y dirigir la luz infrarroja procedente de la fuente de luz infrarroja (30) hacia el miembro transparente (6) ;

una entrada de aire (160) , situada distalmente respecto a la porción reflectora y configurada para acoplarse a un conducto de aire; y

una porción de garganta (128) situada entre la entrada de aire (160) y la salida de aire (170) , donde al menos parte de la fuente de luz infrarroja (30) se sitúa junto a la porción de garganta (128) , formándose el conducto (25, 45) entre ambas, y donde la porción de garganta (128) se ha dispuesto para acelerar el paso del aire junto a la fuente de luz infrarroja (30) y hacia el miembro transparente (6) .

2. Un aparato según la reivindicación 1, que también comprende un tubo aislado y dispuesto para circundar al menos parcialmente el medio reflector y la fuente de luz infrarroja, donde el tubo se ha configurado para atenuar la pérdida de calor procedente de la porción circundada del medio reflector.

3. Un aparato según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que también comprende un filtro de aire dispuesto para filtrar el aire antes de que entre en el conducto, situándose dicho filtro de aire antes de la fuente de luz infrarroja.

4. Un aparato según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que también comprende un medio para deshumidificar el aire antes de que entre en el conducto, situándose dicho medio para deshumidificar el aire antes de la fuente de luz infrarroja.

5. Un aparato según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que también comprende un ventilador situado antes de la fuente de luz infrarroja, disponiéndose dicho ventilador para forzar el paso del aire a través del conducto y enviarlo hacia el miembro transparente.

6. Un aparato según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que también comprende una depresión dispuesta entre la pantalla y el tubo aislante, configurándose dicha depresión para atrapar y acumular cualquier polvo o desechos que de otro modo podrían caer en la fuente de luz infrarroja.

7. Un aparato según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que también comprende un sensor configurado para medir la temperatura del medio reflector.

8. Un aparato según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que también comprende un sensor configurado para medir la presión del aire en la entrada de aire situada antes de la fuente de luz infrarroja.

9. Un aparato según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que también comprende un sensor configurado para determinar la presencia de una obstrucción entre el aparato y el miembro transparente.

10. Un aparato según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que también comprende un medio de control dispuesto para regular su funcionamiento con arreglo a una entrada efectuada al medio de control.

11. Un aparato según la reivindicación 10 cuando dependa de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, donde la entrada al medio de control viene dada por la salida procedente del sensor o de cada sensor, disponiéndose el medio de control para regular el funcionamiento del aparato con arreglo a la salida procedente del sensor o de cada sensor.

12. Un vehículo que comprende un aparato como el reivindicado en cualquier reivindicación precedente, comprendiendo también dicho vehículo un sensor de lluvia, aportando la salida del sensor de lluvia una entrada al medio de control dispuesto para regular el funcionamiento del aparato, de tal manera que el medio de control

dispuesto para accionar el aparato en función de dicho medio de control identifica cualquier oscurecimiento de la zona visible del miembro transparente.

13. Un vehículo según la reivindicación 12 que también comprende un sensor de temperatura ambiental, aportando la salida de dicho sensor de temperatura ambiental una entrada al medio de control dispuesto para regular el

funcionamiento del aparato, de tal manera que dicho medio de control supervisa la temperatura ambiental y acciona el aparato con arreglo a la misma.

14. Un método para eliminar condensación y/o hielo presente en una superficie de un miembro transparente con un aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1-13, comprendiendo dicho método: la proyección de luz infrarroja procedente de una fuente de luz infrarroja hacia la superficie del miembro transparente 10 por un medio reflector; la proyección de aire entre la fuente de luz infrarroja y el medio reflector para caldear el aire; y la proyección del aire caldeado a través del medio reflector hacia la superficie del miembro transparente, donde el funcionamiento de la fuente de luz infrarroja se controla con arreglo al oscurecimiento de una zona 15 predeterminada del miembro transparente.

FIGURA 1 estado de la técnica

FIGURA 2

FIGURA 3

FIGURA 7

FIGURA 8