ES1189308U - Baliza con alimentación inalámbrica - Google Patents

Abstract

1. Baliza con alimentación inalámbrica que se caracteriza porque comprende un elemento luminoso inalámbrica (4), una base de fijación (3), y una fuente de alimentación inalámbrica (5) integrada o colocada en la base de fijación (3) alimentada mediante un cable de alimentación (2).

Description

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DESCRIPCION

Baliza con alimentacion inalambrica.

El objeto de la presente invention es una baliza, como las que se encuentran en las pistas de aeropuerto o en carreteras, que utiliza elementos luminosos alimentados de forma inalambrica, cuya principal caracterlstica es que dichos elementos luminosos no llevan cableado de conexion a tension, dado que la corriente que alimenta a los citados elementos luminosos se genera debido al fenomeno de la induction electromagnetica producida por una fuente de alimentacion inalambrica, fuente esta que se encuentra dentro de una carcasa o base de sujecion convenientemente encastrada en el pavimento.

Definiciones previas

Definimos a continuation, para una mejor comprension, los terminos relevantes que se utilizaran con frecuencia en este documento:

Pista: Tramo pavimentado de un aeropuerto, de una carretera, o de cualquier terreno donde puede existir un transito de aviones, peatones o vehlculos, y que por lo tanto puede necesitar de sistemas adecuados de senalizacion o iluminacion.

Elemento luminoso: Lampara, bombilla, foco, farola o cualquier tipo de dispositivo luminoso alimentado por corriente electrica. Existen elementos luminosos no alimentados por corriente electrica, como aquellos reflectantes, fosforescentes o candelas, pero en el objeto de esta invencion el elemento luminoso a utilizar estara alimentado por corriente electrica. El elemento luminoso incluye su carcasa de protection y aislamiento.

Elemento luminoso inalambrico: Lampara, bombilla, foco, farola o cualquier tipo de dispositivo luminoso alimentado de forma inalambrica por corriente electrica.

Bombilla inalambrica: Bombilla de acuerdo al modelo de utilidad ES-1123205_U, que goza de la cualidad de poder ser alimentada a distancia por una fuente de alimentacion inalambrica, y que por tanto no necesita de casquillo, de cables de alimentacion, ni de conectores electricos en su superficie.

Baliza: Lampara alimentada mediante un cable electrico, especlfica para senalizacion y compuesta al menos por un elemento luminoso y una base de fijacion en la que se colocara el elemento luminoso.

Campo de aplicacion de la invencion

El campo de aplicacion de la presente invencion se encuentra dentro del sector tecnico de la industria de la iluminacion electrica, y mas en concreto dentro de la industria dedicada a la fabrication de sistemas de balizamiento vial o aeroportuario.

Estado de la tecnica

Los sistemas de iluminacion y senalizacion luminosa con alimentacion electrica que encontramos en los diferentes tipos de vlas, como balizas de aeropuertos, "lamparas en tuneles", o "senales luminosas flasheantes" en curvas, estan disenados para ser conectados a "tomas de corriente con dos polos vivos en tension".

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El caso de los aeropuertos es especial debido a la configuration en "serie" del sistema de alimentation de las balizas de senalizacion, en claro contraste con la alimentation en "paralelo" que se utiliza en la mayorla de las instalaciones de iluminacion.

La alimentacion en serie proporciona una intensidad de corriente identica para todas las balizas, con el proposito de que la intensidad luminosa de las luminarias se tambien constante. Sin embargo, esta configuracion hace que la fuente de alimentacion de estas balizas aumente su tension proporcionalmente al numero de balizas instaladas, pudiendo alcanzar valores cercanos a los 5000 voltios, lo que genera unos problemas importantes de seguridad electrica en el cableado utilizado.

Sin embargo, esta necesidad de cableado de las balizas genera no solo inconvenientes importantes relacionados tanto con la seguridad ante accidente electrico, sino tambien relacionados con la complejidad de una instalacion de cableado a los multiples elementos luminosos que pueden incorporarse sobre las vlas.

Por otra parte, de forma accidental, un vehlculo puede chocar y arrancar de su position una baliza situada sobre el pavimento, dejando abierta la posibilidad de que los cables de alimentacion provoquen un accidente electrico adicional, como una electrocution o chispazo que a su vez puede provocar un incendio o explosion en caso de derrame de carburante.

Por los inconvenientes anteriormente citados, muchas de las senales utilizadas en las vlas publicas son de naturaleza pasiva o reflectante. La gran desventaja de estos medios reflectantes frente a la iluminacion activa es evidente, pero dado que cablear cada pequeno elemento reflectante situado en el medio o en los laterales de una carretera implicarla unos costes y riesgos inaceptables, se opta generalmente por esta tecnologla reflectante.

En el caso de los aeropuertos, para garantizar la seguridad del cableado electrico, se recurre a complejas y costosas infraestructuras de tubos, arquetas y registros bajo las pistas, que garantizan la protection del cableado en todo su trazado.

En la mayorla de los casos, las balizas estan compuestas por tres elementos diferenciados:

1. Una base de sujecion al pavimento.

2. Un elemento luminoso, que a su vez se fija a la base de sujecion mediante medios mecanicos.

3. Un cableado de conexion desde la llnea de alimentacion hasta el elemento luminoso.

El problema surge normalmente en la conexion entre cable y elemento luminoso, pues un trafico intenso, o el paso de camiones quitanieves acaban separando la luminaria de su base de sujecion, con la correspondiente rotura de cables impllcita en dicho incidente y el riesgo que ello conlleva.

La realidad tecnologica actual presenta la paradojica situation de ausencia de sistemas de iluminacion y/o senalizacion que utilicen fuentes de alimentacion inalambricos. La paradoja estriba en que la tecnologla de alimentacion inalambrica es conocida desde hace mas de un siglo. Pero lo que resulta evidente, es que casi en ninguna via, bien sea carretera, autopista, camino, calle, parque o aparcamiento se utiliza la tecnologla de alimentacion inalambrica. Y si bien la tecnologla de carga inalambrica de baterlas esta

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empezando a utilizarse en linternas y smartphones, la alimentacion directa a balizas de carretera o aeropuerto es practicamente inexistente

El propio autor de la presente invention tiene registrado el modelo de utilidad ES-1123205_U, referente a una "bombilla inalambrica" alimentada a distancia por una toma de corriente inductiva.

El componente inventivo de la presente invencion viene dado por la posibilidad de separar el elemento luminoso de su carcasa de sujecion sin la existencia de ningun cableado de conexion, gracias al uso de una alimentacion inalambrica.

En un escenario tan propicio, entiendase la necesidad de protection intelectual de la solution planteada en esta invencion, ya que por primera vez se va a utilizar este tipo de baliza.

Parece evidente para cualquier experto en la materia, que en cuanto se aplique industrialmente el sistema aqul descrito en un escenario real, el resto de los fabricantes e instaladores a nivel mundial intentaran, dadas sus ventajas, aprovecharse de la solucion ingeniosa propuesta en el presente documento.

Description de la invencion

La baliza que se describe en la presente invencion habilita la colocation de un elemento luminoso sobre la via sin utilizar cables en la superficie, gracias a que el sistema de alimentacion propuesto para tal elemento luminoso es inalambrico, estando la fuente de alimentacion inalambrica integrada o colocada dentro del soporte o base de fijacion.

De esta forma, si debido al trafico intenso o al paso de los camiones quitanieves la luminaria se desprende de su base de fijacion, no existira ningun tipo de riesgo electrico, al no existir cableado de conexion con la luminaria.

En el caso de las balizas de aeropuerto, los valores de la intensidad y tension de alimentacion de las luminarias son muy elevados. Por ello, la sustitucion de una baliza convencional averiada implica el uso de estrictos protocolos de actuation que garanticen la seguridad ante incidente electrico de los operarios de mantenimiento.

El uso de la baliza de la presente invencion cobra especial relevancia en este escenario aeroportuario, ya que se eliminan los cables de conexion con la luminaria. De esta forma es posible sustituir una luminaria danada sin riesgo alguno para el operario de mantenimiento, y sin necesidad incluso de cortar la alimentacion al sistema de balizamiento de la pista.

Es conocido, por hacer un poco de reflexion tecnica, que ademas de las fuentes de alimentacion de tension, existen fuentes de alimentacion inalambricas, de naturaleza inductiva. Una fuente de alimentacion inalambrica esta formada normalmente por un bobinado electrico inductor por el que circula una corriente alterna. Debido a ello, en los alrededores de dicho bobinado, se genera un campo magnetico asimismo variable. Al acercar otro bobinado electrico al bobinado de la fuente, gracias al fenomeno de la induction electromagnetica, se genera una corriente (denominada corriente inducida) variable y analoga a la corriente que atraviesa el bobinado inductor de la fuente de alimentacion inalambrica.

Esta corriente inducida en el bobinado permite alimentar aparatos electricos de igual forma que lo hace la corriente generada en una conexion a dos polos de diferente

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potencial. Sin embargo, hasta el momento, no son muchos los aparatos electricos que se alimentan de una fuente de alimentacion inalambrica.

El sistema de la presente invention consta por tanto de los siguientes elementos:

1. Un "elemento luminoso" alimentado mediante induction electromagnetica, del tipo "bombilla inalambrica" o similar, que no necesita de polos, casquillo o conectores para su alimentacion electrica.

2. Una base de fijacion que incorpora una fuente de alimentacion inalambrica como elemento inductor del campo electromagnetico. Es interesante citar que esta fuente de alimentacion inalambrica se puede nutrir a su vez de la misma tension que alimentaria el elemento luminoso convencional. De esta forma es factible sustituir balizas convencionales por balizas inalambricas manteniendo la infraestructura original de cableado de alimentacion.

Algunas ventajas y caracterlsticas del sistema de iluminacion/senalizacion de la presente invencion se citan a continuacion:

1. La instalacion electrica queda oculta, con lo que se eliminan la mayorla de los riesgos de incidente electrico.

2. La instalacion electrica soterrada esta libre de las inclemencias del tiempo, lluvia torrencial, nieve o granizo, manteniendo la alimentacion a la iluminacion/senalizacion aun en el peor de los escenarios meteorologicos.

3. El elemento luminoso no lleva cables de alimentacion.

4. El elemento luminoso puede ser completamente estanco.

5. El elemento luminoso puede fijarse facilmente y sin riesgo a su base de sujecion.

6. El elemento luminoso puede retirarse facilmente y sin riesgo de su base de sujecion.

7. Pueden sustituirse facilmente elementos luminosos, sin necesidad de cortar el suministro electrico.

8. La fuente de alimentacion inalambrica se puede nutrir a su vez de la misma tension que alimentaria el elemento luminoso convencional. Estas tensiones suelen ser normalmente tensiones de valores inferiores a 50 voltios (baja tension), tanto en alterna como en continua. De esta forma es factible sustituir balizas convencionales por balizas inalambricas manteniendo la infraestructura original de cableado de alimentacion.

La fuente de alimentacion integrada en la base de fijacion que proporciona corriente al elemento luminoso sera una fuente de elevada frecuencia, trabajando preferentemente en frecuencias inferiores a los 125 KHz, pero con rango de trabajo parametrizable entre 4 KHz y 125 KHz.

Tras esta description de las virtudes de este sistema de iluminacion y senalizacion vial, es importante citar que a lo largo de la descripcion y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras caracterlsticas tecnicas, aditivos, componentes o pasos Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y caracterlsticas de la invencion se desprenderan en parte de la descripcion y en parte de

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la practica de la invention. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustracion, y no se pretende que restrinjan la presente invencion. Ademas, la presente invencion cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aqul indicadas.

Breve description de las figuras

A continuation se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invencion y que se relacionan expresamente con algunas realizaciones preferentes de dicha invencion, presentandose como ejemplos no limitativos de esta.

Como ejemplo de ejecucion no limitativo del sistema de la invencion, se ha utilizado una baliza de pista de aeropuerto, pero es evidente su similitud con las balizas de carretera.

La figura 1 representa de forma tridimensional una baliza convencional de aeropuerto en la que se observa el "elemento luminoso" (1) listo para ser fijado a la "base de sujecion" (3). Se observa un cable de alimentation (2) conectado a la baliza. Este cable puede proporcionar tanto tensiones alternas como continuas, en margenes de magnitud normalmente inferiores a 50 voltios. En este caso, y para el ejemplo de ejecucion, supondremos que el cable de alimentacion (2) proporciona una tension alterna de 24VAC.

La figura 2 representa de forma tridimensional la baliza de la invencion en la que se observa el "elemento luminoso inalambrico" (4). En esta figura se observa que el cable de alimentacion (2) no alimenta al elemento luminoso, sino a la "fuente de alimentacion inalambrica" (5).

La figura 3 es una variante de la figura 2 en la que se ha hecho un corte transversal a la base de sujecion (3) gracias al cual se observa colocada a la fuente de alimentacion inalambrica (5) dentro de la base de sujecion (3). Esta sera la disposition normal de instalacion. Se observa que la base queda asl lista para que el elemento luminoso inalambrico (4) se coloque en la base de fijacion (3).

La figura 3B es una variante de la figura 3, vista en alzado, lo que permite visualizar la situation de la fuente de alimentacion inalambrica (5) en el interior de la base de fijacion.

La figura 4 es una variante de la figura 3 en la que se observa al elemento luminoso inalambrico (4) colocado sobre su base de fijacion (3), y listo para ser alimentado sin cables de conexion mediante la fuente de alimentacion inalambrica (5), representando la baliza de la invencion en su conjunto, y en su disposicion normal de funcionamiento.

Siguiendo con el ejemplo no limitativo de la invencion descrito en estas figuras, diremos que la fuente de alimentacion inalambrica (5) se alimenta con los mismos 24VAC previstos para el elemento luminoso de la figura 1, y genera un campo electromagnetico variable con frecuencia de 57 KHz.

De esta forma es factible sustituir la baliza convencional de la figura 1, por la baliza inalambrica de la figura 4, manteniendo la infraestructura original de cableado de alimentacion.

Claims (4)

1. REIVINDICACIONES

   1. Baliza con alimentacion inalambrica que se caracteriza porque comprende un elemento luminoso inalambrico (4, una base de fijacion (3), y una fuente de alimentacion

   5 inalambrica (5) integrada o colocada en la base de fijacion (3) alimentada mediante un cable de alimentacion (2).
2. 2. Baliza con alimentacion inalambrica de acuerdo a la reivindicacion 1, en la que el cable de alimentacion (2) proporciona a la fuente de alimentacion inalambrica una tension

   10 alterna inferior a 50VAC.
3. 3. Baliza con alimentacion inalambrica de acuerdo a la reivindicacion 1, en la que el cable de alimentacion (2) proporciona a la fuente de alimentacion inalambrica una tension continua inferior a 50VDC.

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4. 4. Baliza con alimentacion inalambrica de acuerdo a las reivindicaciones anteriores, en la que la fuente de alimentacion inalambrica (5) genera un campo electromagnetico variable con frecuencia igual o inferior a 125 KHz.