ES2262939T3 - Control de una instalacion de calefaccion y/o climatizacion que comprende medios de ventilacion y filtracion. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de mando de una instalación (2) de calefacción y/o climatización del habitáculo de un vehículo, comprendiendo la susodicha instalación un pulsador (4) y un medio de filtrado apropiado para purificar el aire, comprendiendo el dispositivo de mando un circuito eléctrico que comprende una fuente de alimentación (42), caracterizado por el hecho de que se prevén medios de conexión para garantizar que el medio de filtrado se pone en funcionamiento cuando hay un fuljo de aire presente en la instalación (2), consistiendo los susodichos medios de conexión en un circuito de conmutación (51) o cables eléctricos (102, 104) o conectores ajustables (53, 55).

Description

Control de una instalación de calefacción y/o climatización que comprende medios de ventilación y filtración.

La presente invención concierne el mando de una instalación de calefacción y/o climatización que comprende un pulsador y un medio de filtrado de tipo fotocatalizador o plasma-catalítico combinado con un filtrado electroestático.

De forma tradicional, en un vehículo automóvil, la purificación del aire del habitáculo está garantizada por filtros de partículas, filtros de carbón activo, o una combinación de los dos.

Las moléculas de los gases contaminantes son retenidas por un fenómeno de adsorción en la superficie porosa de un adsorbente. A continuación, se puede efectuar una desorción o liberar de nuevo los agentes contaminantes bajo ciertas condiciones de
temperatura.

La misma estructura de estos filtros impone una fuerte pérdida de carga inicial y un taponamiento rápido que se traducen por una vida útil corta estimada a alrededor de 20000 km.

Para remediar este inconveniente, se conoce la utilización de la fotocatálisis que consiste en purificar un fluido por las acciones simultáneas de una o varias fuentes UV y de un agente catalizador como el dióxido de titanio "TiO2" depositado sobre un soporte. Una tecnología como esa se conoce por el documento FR 2838379.

En particular, la técnica de filtrado de gas por fotocatálisis está asociada a la técnica de filtración por adsorción.

En efecto, un adsorbente como el carbón activo adsorbe los agentes contaminantes instantáneamente al atraparlos en sus poros sin destruirlos. A continuación, el agente fotocatalizador desorbe las moléculas del agente contaminante atrapadas en la superficie del adsorbente destruyéndolas gracias a reacciones químicas de oxidación-reducción. Esto permite regenerar el adsorbente y por consiguiente aumentar la vida útil del filtro.

Sin embrago la incorporación de un fotocatalizador en una instalación de calefacción y/o climatización necesita la incorporación de una alimentación eléctrica que es necesario gestionar de modo inteligente, así como de puntos de medida.

Por otro lado, las fuentes UV generan calor y pueden provocar un recalentamiento excesivo del entorno del fotocatalizador que perjudica el buen funcionamiento de la instalación de calefacción y/o
climatización.

La invención tiene por objeto un dispositivo y un procedimiento de mando de una instalación de calefacción Y/o climatización que comprende un pulsador y un medio de filtrado, de modo que se crea una sinergia inteligente en los planos aerodinámico y eléctrico entre el pulsador y el medio de filtrado, es decir la integración de este medio de filtrado no perturba el funcionamiento del resto del aparato de climatización (en particular el pulsador).

Un objetivo de la invención es también evitar cualquier recalentamiento excesivo del entorno del medio de filtrado, en particular garantizando al mismo tiempo una regeneración óptima del sistema de filtrado, y un funcionamiento óptimo de la instalación de calefacción y/o climatización.

Un objetivo adicional de la invención es aumentar la vida útil del sistema de filtrado.

Estos objetivos se alcanzan gracias a un dispositivo de mando de una instalación de calefacción y/o climatización del habitáculo de un vehículo, comprendiendo la susodicha instalación un pulsador y un medio de filtrado apropiado para purificar el aire, comprendiendo el dispositivo de mando un circuito eléctrico que comprende una fuente de alimentación, un interruptor principal, un cuadro de mandos y un módulo de variación de velocidad para entregar selectivamente al pulsador una tensión de alimentación en función de una velocidad seleccionada en el cuadro de mandos, y se prevén medios de conexión para garantizar que el medio de filtrado se pone en funcionamiento cuando haya un fuljo de aire presente en la instalación.

De este modo, el medio de filtrado se encuentra constantemente en un fuljo de aire cuando está en
funcionamiento.

En particular, se crea el flujo de aire por la puesta en funcionamiento del pulsador.

Los medios de conexión pueden consistir en un circuito de conmutación que permita la conexión del medio de filtrado a la fuente de alimentación sólo cuando haya un flujo de aire presente en la
instalación.

Según un primer modo de realización de la invención, el circuito de conmutación comprende un relé unido al cuadro de mando y que garantiza la conexión del medio de filtrado a la fuente de alimentación de modo que cuando se recibe una orden de accionamiento del pulsador en el cuadro de mando, el relé conecta el medio de filtrado a la fuente de
alimentación.

Según un segundo modo de realización de la invención, el circuito de conmutación comprende un relé invertido conectado al cuadro de mando y que garantiza la conexión del medio de filtrado a la fuente de alimentación de modo que mientras que no se haya recibido ninguna orden de accionamiento del pulsador en el cuadro de mando, el relé invertido desconecta el medio de filtrado de la fuente de alimentación.

Según un tercer modo de realización de la invención, el circuito de conmutación comprende un módulo de conmutación cuya entrada está conectada a los terminales del pulsador y cuya salida está conectada al medio de filtrado, de modo que cuando la tensión en los terminales del pulsador sobrepasa un valor umbral, el módulo de conmutación permite la conexión del medio de filtrado a la fuente de alimentación.

Ventajosamente, el módulo de conmutación comprende un transistor MOS cuya tensión de entrada, definida por el susodicho valor umbral, es controlada por un transistor bipolar.

Según un modo particular de la invención, el módulo de variación de velocidad funciona según el método de modulación por amplitud de impulsos en función de una señal eléctrica entregada por el cuadro de mando.

Los medios de conexión pueden consistir en cables eléctricos que conectan el medio de filtrado en derivación al pulsador. En este caso, el medio de filtrado comprende un circuito eléctrico de pilotaje que le permite funcionar bajo una tensión variable equivalente a la tensión variable del pulsador.

Según una primera variante de la invención, el dispositivo comprende un sensor de contaminación del aire exterior, que entrega una información al cuadro de mando, de modo que el susodicho cuadro de mando actúa sobre el desplazamiento de una trampilla de entrada de aire para llevarla a una posición "reciclado interior" cuando la concentración de agentes contaminantes detectada por el susodicho sensor alcanza o supera un umbral dado de contaminación exterior.

El cuadro de mando está destinado a actuar sobre el desplazamiento de la susodicha trampilla para llevarla a una posición "aire exterior" cuando la concentración de agentes contaminantes detectada por el sensor de contaminación de aire exterior está por debajo del susodicho umbral.

Según una segunda variante de la invención, el dispositivo comprende un sensor de contaminación interior dispuesto en el habitáculo y que entrega una información al cuadro de mando, de modo que el susodicho cuadro de mando actúa sobre el desplazamiento de la susodicha trampilla para llevarla a una posición "aire exterior" cuando la concentración de agentes contaminantes detectada por el sensor de contaminación interior está por debajo de un umbral dado de contaminación interior.

Ventajosamente, el cuadro de mando comprende una unidad de control destinada a comparar la información entregada por el sensor de contaminación de aire exterior con la entregada por el sensor de contaminación interior con el fin de posicionar la trampilla de entrada de aire en la posición más favorable, es decir, la menos contaminante para el ocupante del
vehículo.

Según una tercera variante de la invención, el dispositivo comprende un temporizador comprendido en el cuadro de mando, de modo que el susodicho cuadro de mando actúa sobre el desplazamiento de la susodicha trampilla para llevarla a una posición de "aire exterior", después del paso de un tiempo predeterminado en el modo "reciclado interior".

Ventajosamente, los medios de conexión comprenden conectores ajustables que forman de este modo un módulo de conexión listo para el montaje que facilita el montaje o desmontaje del medio de filtrado, en particular en el servicio posventa automóvil.

Preferentemente, el módulo de conexión listo para el montaje del medio de filtrado se alimenta por una conexión al nivel del encendedor del vehículo.

La invención también concierne un procedimiento de mando de una instalación de calefacción y/o climatización del habitáculo de un vehículo, comprendiendo la susodicha instalación un pulsador y un medio de filtrado apropiado para purificar el aire, el procedimiento consiste en asegurarse que el medio de filtrado sólo funciona si hay un flujo de aire presente en la instalación. Este flujo de aire puede ser creado por el pulsador.

El procedimiento se asegura también que la instalación de calefacción y/o climatización se encuentra en un modo "reciclado interior", si un sensor de contaminación de aire exterior detecta la presencia de un agente contaminante en el flujo de aire enviado a la susodicha instalación.

Según una primera variante del procedimiento, la instalación de calefacción y/o climatización se pone en un modo "aire exterior" si un sensor de contaminación interior dispuesto en el habitáculo no detecta la presencia de un agente contaminante en el habitáculo.

Según una segunda variante del procedimiento, la instalación de calefacción y/o climatización se pone en un modo "aire exterior", después del paso de un tiempo predeterminado en el modo "reciclado interior".

Según una tercera variante del procedimiento, la instalación de calefacción y/o climatización se pone en un modo "aire exterior" si el sensor de contaminación exterior no detecta la presencia de un agente contaminante.

Según una cuarta variante del procedimiento, la instalación de calefacción y/o climatización se pone selectivamente en un modo "aire exterior" o "reciclado interior" según el modo menos contaminante para el ocupante del vehículo determinado por el resultado de la comparación entre una información entregada por el sensor de contaminación de aire exterior y otra información entregada por el sensor de contaminación interior.

Ventajosamente, se envía al tablero de bordo del vehículo una información que concierne el estado de contaminación del habitáculo.

Otras particularidades y ventajas del dispositivo y del procedimiento según la invención se revelarán mejor con la lectura de la descripción realizada a continuación, a título indicativo pero no limitativo, en referencia a las figuras anexas en las que:

- la figura 1 ilustra una instalación de climatización para un vehículo automóvil que comprende un pulsador y un medio de filtrado;

- la figura 2 es una variante de la figura 1;

- la figura 3 ilustra esquemáticamente un dispositivo de mando que comprende un circuito de conmutación según la invención;

- las figuras 4A a 4C ilustran esquemáticamente tres variantes de un dispositivo de mando que comprende un relé según la invención;

- la figura 5 ilustra esquemáticamente un dispositivo de mando que comprende un relé invertido según la invención;

- la figura 6 ilustra esquemáticamente un dispositivo de mando que comprende únicamente cables de conexión, según la invención;

- la figura 7 ilustra esquemáticamente un dispositivo de mando que comprende un módulo de conmutación según la invención;

- la figura 8 ilustra un módulo de conmutación según la figura 7; y

- la figura 9 es un organigrama que ilustra un proceso de mando según la invención.

El principio de la invención reposa sobre el mando de una instalación de calefacción y/o climatización que integra por ejemplo un sistema de filtrado por fotocatálisis, como ilustran las figuras 1 y 2.

La instalación de climatización 2 de la figura 1 comprende, de forma bien conocida, un grupo moto-ventilador o pulsador 4, que genera un flujo de aire en un conducto de distribución de aire 6. En este último se disponen un evaporador 8 de un circuito de refrigeración (cuando la función climatización de aire está presente), un radiador intercambiador de calor de líquido 10 recorrido por el líquido de refrigeración del motor del vehículo. El evaporador 8 está dispuesto al nivel de un conducto 12 de desagüe de condensación.

Aguas abajo del radiador 10, el conducto de aire 6 distribuye el aire hacia bocas de salida que se abren en el habitáculo del vehículo. La distribución y la mezcla eventual del aire se realizan con la ayuda de trampillas controladas. Una trampilla 14 controla la salida de desescarchado, otra 16 controla la salida de aeración y una tercera 18 controla la salida de pies.

El aire que circula en el conducto proviene o bien del exterior del vehículo (aire exterior), o bien de su habitáculo (reciclado interior) según la posición de una trampilla 20 montada bajo el tablero de bordo del vehículo. El aire es admitido en el conducto 6 a partir de una apertura 22 dispuesta en el fondo de una caja de voluta del pulsador 4.

En la entrada de aire 26 se monta un filtro 24 de partículas en un flujo directo 28 proveniente del exterior del vehículo. El filtro 24 de partículas está protegido de la lluvia y de las partículas grandes, de forma bien conocida, por un sistema de laberinto no representado y por una rejilla 30.

Además, se dispone aguas arriba del filtro 24 de partículas con respecto al flujo de aire un sensor 32 de contaminación exterior, de manera que detecte la presencia de agentes contaminantes en el aire
exterior.

Como variante, el sensor de contaminación exterior puede disponerse aguas abajo del filtro de partículas, de manera que detecte la presencia de agentes contaminantes en el flujo de aire filtrado, evitando de este modo la exposición del sensor a un flujo de aire cargado de partículas o polvo y reduciendo cualquier ensuciamiento o deterioración del sensor.

Se integra un medio de filtrado en el conducto de distribución de aire 6. Este medio de filtrado es de tipo fotocatalizador o módulo de descontaminación plasma catalítico combinado con un módulo de descontaminación electrostático.

El medio de filtrado por fotocatálisis o fotocatalizador 34, que comprende un filtro fotocatalizador 34a y lámparas UV 34b, se monta en el conducto 6 entre el pulsador 4 y el evaporador 8. De este modo, el aire se purifica constantemente tanto si está en reciclado interior como si proviene del exterior del
vehículo.

A título de ejemplo, el filtro fotocatalizador 34a es un filtro combinado que comprende varias capas entre las cuales una está constituida por un agente fotocatalizador íntimamente asociado a granos de un
adsorbente.

Las lámparas UV 34b se disponen aguas abajo de del filtro fotocatalizador 34a con respecto al flujo de aire y se orientan de modo que irradien la mayor parte de la superficie útil de ese filtro 34a.

Según la arquitectura de la figura 1, es posible utilizar el evaporador 8 como soporte para un agente fotocatalizador e irradiarlo utilizando por ejemplo, las mismas lámparas UV 34b montadas aguas abajo del filtro fotocatalizador 34a.

De este modo, la activación del fotocatalizador en la superficie del evaporador 8 permite la destrucción y/o la no proliferación de los microorganismos que se desarrollan en esta superficie reduciendo considerablemente los malos olores.

El módulo de descontaminación plasma catalítico utilizado para esta aplicación reposa en la tecnología plasma de descarga por barrera dieléctrica (Dielectric Barrier Discharge - DBD) con tensiones de cebado de las descargas comprendidas entre 3 y 15 KV y una potencia eléctrica consumida de 50W. Se deposita el catalizador después del módulo plasma, directamente sobre el evaporador 8, o sobre otro soporte de tipo en nidos de abeja, no tejidos que permite un aumento de la superficie útil conservando al mismo tiempo una pérdida de carga baja.

Este módulo permite el filtrado de compuestos gaseosos como los componentes orgánicos volátiles y microorganismos vehiculados por el aire del sistema de climatización.

Con este módulo de descontaminación plasma catalítico se combina un módulo de descontaminación electrostático que permite purificar el aire vehiculado por el sistema de climatización de las partículas que contiene. Este módulo utiliza un primer componente que tiene como función principal la carga de las partículas entrantes y un segundo componente que permite la separación de las partículas y del aire. El diámetro de ruptura de un sistema como ese es de 0,1 \mum. La parte ionizante es típicamente un conjunto de placas alimentado por tensiones comprendidas entre 2 y 8 kV. La parte colectora de este tipo de sistema puede ser un conjunto de placas colectoras alimentadas, ellas también, por tensiones comprendidas entre 2 y 8 kV o un filtro no tejido.

La siguiente descripción está realizada con respecto al medio de filtrado de tipo fotocatalizador (34) pero podría igualmente tratarse del módulo de descontaminación plasma catalítico combinado con el módulo de descontaminación electrostático.

La figura 2 es una variante en la que el filtro 24 de partículas se monta en el conducto 6 entre el pulsador 4 y el fotocatalizador 34 directamente aguas arriba de este último con respecto al flujo de aire. Siendo cualquier otra cosa equivalente por otro lado.

Como se muestra de forma muy esquemática en la figura 3, un dispositivo de mando 40, de una instalación de calefacción y/o climatización, comprende de manera general, un circuito eléctrico que comprende una fuente de alimentación 42 de tensión Vcc, un interruptor principal 44, un cuadro de mando 46, y un módulo de variación de velocidad 48.

La tensión Vcc puede ser la tensión de la batería del vehículo (por ejemplo una tensión de 12V) o una tensión derivada de ésta y el interruptor principal 44 es por ejemplo la llave de contacto del vehículo.

El módulo de variación de velocidad 48 está conectado a la fuente de alimentación 42 por medio del cuadro de mando 46 y entrega selectivamente al pulsador 4 una tensión de alimentación, en función de una velocidad seleccionada en el cuadro de mando 46.

De este modo, el módulo de variación de velocidad 48 recibe una tensión de alimentación y señales de mando de velocidad del pulsador por una conexión 52, para entregar la alimentación necesaria por una conexión 54 al pulsador 4.

Se observará que el módulo de variación de velocidad 48 puede estar integrado en el pulsador, en el cuadro de mando o en otra parte.

De forma conocida, el cuadro de mando 46 está integrado en el tablero de bordo del vehículo y comprende un botón de mando 56 que define una pluralidad de emplazamientos de mando (por ejemplo emplazamientos 0 a 4) del flujo de aire que corresponden a una pluralidad de velocidades de rotación del pulsador, pasando de una velocidad nula (posición 0) a una velocidad máxima (posición 4).

Según la invención, el dispositivo de mando 40, comprende además medios de conexión representados en la figura 3 por un circuito de conmutación 51 y conexiones eléctricas 66, 68 y 70 que conectan el fotocatalizador 34 al circuito eléctrico del dispositivo de mando 40.

El circuito de conmutación 51 puede por ejemplo comprender un relé o un transistor de potencia.

De forma esquemática, cuando el circuito de conmutación 51 detecta, por la conexión 70, que el pulsador está alimentado, establece la conexión del fotocatalizador 34 con la fuente de alimentación 42 por medio de las conexiones 66 y 68. Cuando el pulsador no está o ya no está alimentado, el circuito de conmutación 51 no establece o corta la alimentación del fotocatalizador 34.

De este modo, el circuito de conmutación 51 permite la conexión del fotocatalizador 34 a la fuente de alimentación 42 cuando hay un flujo de aire presente en la instalación 2 de climatización.

En este ejemplo, el flujo de aire se crea por la puesta en funcionamiento del pulsador.

La ventaja de hacer funcionar de modo continuo el fotocatalizador con el pulsador permite purificar el agente catalizador (TiO2) y el carbón activo bajo los efectos de las lámparas UV en las fases en las que el aire exterior no está contaminado.

A título de ejemplo, el módulo de variación de velocidad 48 comprende un circuito divisor de tensión que entrega al pulsador diferentes niveles de tensión en función de la posición del botón de mando 56.

Por otro lado, el módulo de variación de velocidad 48 puede ser un módulo electrónico que funciona según el método de modulación por amplitud de impulsos (PWM), haciendo de este modo variar la duración de una serie continua de impulsos de frecuencia y amplitud estables, según las informaciones de velocidad que se deben transmitir al pulsador. La señal cuadrada entregada por el módulo puede ser transformada en una tensión eficaz por filtros de tipo RC.

Esto es posible gracias a la utilización de un cuadro de mando 46 apropiado para entregar una información eléctrica asimilable por el módulo de variación de velocidad que funciona según el método PWM, es decir un cuadro de mando de tipo electrónico o semielectrónico. Esta información eléctrica puede ser entonces de tipo analógico (tensión variable), por bus multiplexado o de tipo PWM.

De este modo, cuando se acciona la llave de contacto 44, la alimentación del pulsador 4 puede ser entonces mandada por medio del módulo de variación de velocidad 48 por el cuadro de mando 46.

Por otro lado se puede considerar que el pulsador 4 se ponga automáticamente en funcionamiento, a una velocidad mínima, en cuanto la llave de contacto 44 sea accionada.

Ventajosamente, los medios de conexión comprenden conectores ajustables 53 y 55 que forman de este modo un módulo de conexión listo para el montaje (kit 57) del fotocatalizador 34 permitiendo un montaje o desmontaje fácil del fotocatalizador 34 sin ninguna modificación en el vehículo. Además, el módulo de conexión listo para el montaje 57 puede adaptarse a todas las versiones de vehículos y puede montarse fácilmente como una pieza de recambio.

Evidentemente, el fotocatalizador 34 puede también conectarse de forma permanente a la instalación 2 de calefacción y/o climatización.

El módulo de conexión listo para el montaje 57 del fotocatalizador puede conectarse a la alimentación vía la interfaz del cableado vehículo al nivel del pulsador o al nivel del antirrobo de dirección.

Preferentemente, con el fin de tener un acceso sencillo, el módulo de conexión listo para el montaje 57 del fotocatalizador puede ser alimentado por una conexión al nivel del encendedor del vehículo.

La figura 4A, ilustra esquemáticamente un ejemplo de un dispositivo de mando 40, con un circuito de conmutación 51 que comprende un relé 50.

El relé 50 esquematizado por una bobina 58 y un contacto 60 comprende un circuito de entrada 62 que alimenta la bobina 58 y un circuito de salida 64 que comprende el contacto 60 del relé 50.

El circuito de entrada 62 del relé 50 está conectado al cuadro de mando 46 y el circuito de salida 64 abre o cierra el circuito que conecta el fotocatalizador 34 a la fuente de alimentación 42, según la posición del contacto 60.

Cuando se recibe una orden de accionamiento del pulsador 4 en el cuadro de mando 46, este último envía, por medio de una conexión 70, una corriente eléctrica de mando, que recorre el circuito de entrada 62, permitiendo de este modo al contacto 60 del relé 50 establecer la conexión entre el fotocatalizador 34 y la fuente de alimentación 42.

Por otro lado, cuando el circuito de entrada 62 ya no es recorrido por un corriente de mando, una fuerza de recuperación devuelve el contacto 60 del relé 50 a una posición de reposo que corta la alimentación del fotocatalizador 34.

Se observará que la corriente de mando es por ejemplo una corriente de fuga producida cuando el pulsador es alimentado, es decir cuando el botón de mando 56 se posiciona sobre uno cualquiera de los emplazamientos 1 a 4.

De este modo, el relé 50 y las conexiones 66, 68 y 70 definen los medios de conexión que garantizan la conexión del fotocatalizador 34 a la fuente de alimentación 42 únicamente en el caso en el que el pulsador 4 esté alimentado. El fotocatalizador 34 se encuentra entonces siempre en un flujo de aire cuando está en funcionamiento, evitando de este modo cualquier recalentamiento excesivo de su entorno.

Por otro lado, gracias a la arquitectura particular del circuito de mando y al relé, la alimentación del pulsador no se ve afectada por la del fotocatalizador. De este modo, la aerodinámica y la eficacia del pulsador son preservadas.

Se observará que, el relé 50 puede ser un relé eléctrico, electromecánico o electrónico de modo que su circuito de salida cambia de estado cuando se cumplen ciertas condiciones en su circuito eléctrico de
entrada.

Igualmente, el relé 50 puede ser un relé temporizado de modo que el fotocatalizador 34 funcione después de un cierto tiempo predeterminado de funcionamiento del pulsador 4. De este modo, el fotocatalizador 34 está mejor protegido, sabiendo que el tiempo de respuesta del pulsador 4 puede ser mayor que el de las lámparas UV 34b.

Según la invención el dispositivo de mando 40 comprende además un circuito 71 que conecta el sensor 32 de contaminación exterior a un comparador 72 comprendido en el cuadro de mando 42 y destinado a comparar una señal eléctrica 74 de medida emitida por el sensor 32 con una señal de referencia 76 que proporciona un valor umbral y deducir de ello una señal de mando 78 que se envía a un motor paso a paso (no representado) que actúa sobre el desplazamiento de la trampilla 20 en la entrada de aire.

Cuando hay un flujo de aire presente en la instalación y si la concentración de agentes contaminantes detectada por el sensor 32 está por debajo de un valor dado correspondiente al valor umbral de la señal de referencia 76, el motor paso a paso que controla la trampilla 20 es puesto en funcionamiento con el fin de situar la trampilla 20 en la posición "aire exterior".

Por el contrario, si la concentración de agentes contaminantes detectada por el sensor 32 alcanza o sobrepasa el valor umbral, la trampilla 20 es situada en la posición "reciclado interior". De este modo, los pasajeros están protegidos de la contaminación y la vida útil del fotocatalizador 34 se ve aumentada.

El sensor 32 permite entonces detectar la presencia de agentes contaminantes en el flujo de aire exterior y llevar la trampilla 20 de forma automática a una u otra de sus posiciones, en función de la presencia o de la ausencia de agentes contaminantes.

De forma conocida, un sensor 32 de contaminación comprende una película calentada por la alimentación eléctrica y que cambia de resistencia cuando reacciona con ciertos gases. El sensor puede ser de tipo reductor detectando gases como, los hidrocarburos, el monóxido de carbono, el metano, o de tipo oxidante detectando gases como, óxidos de azote o el ozono.

Con el fin de que el sensor no se vea afectado por un pico de contaminación aislado en el espacio o en el tiempo, comprende en general, un circuito lógico o una unidad de tratamiento que media los picos de contaminación encontrados a lo largo de un tiempo dado, en general de algunos segundos, y actualiza el umbral de detección en función del tipo de entorno. Por ejemplo, el ruido de fondo de la contaminación encontrada en la ciudad no es para nada el mismo que el encontrado en el campo.

Las figuras 4B y 4C ilustran dos variantes de realización del dispositivo de mando.

Según la variante de la figura 4B, el dispositivo de mando 40 comprende un circuito 80 que conecta el sensor 32 de contaminación exterior a un primer comparador 72 destinado a comparar la señal eléctrica 74 de medida emitida por el sensor 32 con la señal de referencia 76 que proporciona un valor umbral y deducir de ello una primera señal 77 que se envía a una unidad de control 83, por ejemplo un único circuito lógico comprendido en el cuadro de mando 46.

Además, el circuito 80 conecta un segundo sensor 82 de contaminación dispuesto en el habitáculo a un segundo comparador 84 destinado a comparar una señal eléctrica 85 de medida emitida por el sensor 82 de contaminación del habitáculo con una señal de referencia 86 que proporciona un valor umbral y deducir de ello una señal 87 que se envía a la unidad de control 83.

Según esta variante, la unidad de control 83 manda, por medio de la señal 78, la trampilla 20 de forma sincronizada y automática llevándola a una u otra de sus posiciones, en función de la presencia de agentes contaminantes en el aire exterior o de la ausencia de agentes contaminantes en el habitáculo.

De este modo, si la concentración de agentes contaminantes detectada por el sensor 32 de contaminación exterior alcanza o sobrepasa el valor umbral, la trampilla 20 se sitúa en la posición "reciclado interior".

Cuando la concentración de agentes contaminantes detectada por el sensor 82 de contaminación en el habitáculo está por debajo de un valor dado la trampilla es situada en la posición "aire exterior".

El sensor (82) de contaminación interior tiene también como función el controlar el medio de filtrado, más particularmente el módulo de descontaminación plasma catalítico combinado con el módulo de descontaminación electrostático. La medida del nivel de contaminación es tomada en cuenta por un algoritmo de mando del sistema que controla y adapta la potencia disponible para estos componentes con el fin de obtener una descontaminación adaptada al nivel de contaminación medida por el sensor 82 de contaminación en el habitáculo.

Ventajosamente, la unidad de control 83 compara la información entregada por el sensor 32 de contaminación de aire exterior con la del sensor 82 de contaminación de aire interior con el fin de llevar la trampilla de entrada de aire a la posición más favorable, es decir, la menos contaminante para el ocupante del vehículo.

Según la variante de la figura 4C el cuadro de mando 46 comprende un temporizador 90 conectado a la unidad de control 83.

Si la concentración de agentes contaminantes detectada por el sensor 32 de contaminación exterior alcanza o sobrepasa el valor umbral, la unidad de control 83 sitúa la trampilla 20 en la posición "reciclado interior", por medio de la señal 78 y acciona el temporizador 90.

Después del paso de un tiempo predeterminado en el modo "reciclado interior", el temporizador envía una señal a la unidad de control 83 que a su vez lleva la trampilla a la posición "aire exterior".

Esta duración está determinada en función de las características del fotocatalizador y del pulsador y elegida suficientemente larga como para purificar el aire en el habitáculo y suficientemente corta como para impedir la formación de olores desagradables. En efecto, después de un funcionamiento demasiado largo en reciclado interior, pueden aparecer olores desagradables en el habitáculo debido al confinamiento. Además, si el vehículo transporta dos o más pasajeros, las ventanas se empañan rápidamente debido a la humedad expelida por los pasajeros.

Como compromiso aceptable, esta duración puede estar comprendida entre 3 minutos y 10 minutos, y preferentemente entre 4 minutos y 5 minutos.

Según la invención, las figuras 5 a 7, ilustran otros modos de realización del dispositivo de mando de una instalación de calefacción y/o climatización.

Estos modos comprenden las mismas variantes descritas más arriba, concernientes a la detección de agentes contaminantes y la puesta automática de la instalación en uno u otro de los modos "reciclado interior" o "aire exterior".

Según el ejemplo de la figura 5, el relé descrito en la figura 4A se remplaza por un relé invertido 100.

En efecto, se conecta un relé invertido 100 al cuadro de mando 46 que garantiza la conexión del fotocatalizador 34 a la fuente de alimentación eléctrica Vcc por medio del interruptor principal 44, de modo que cuando no se recibe ninguna orden de accionamiento del pulsador 4 en el cuadro de mando 46, el relé invertido 100 desconecta el fotocatalizador 34 de la fuente de alimentación Vcc.

Dicho de otro modo, cuando el botón 56 de mando del cuadro de mando 46 está en la posición 0 (pulsador no alimentado), el relé invertido 100 corta la alimentación del fotocatalizador 34.

Al contrario, cuando el botón 56 de mando está en una posición diferente de 0 (pulsador alimentado), el relé invertido permite la alimentación del fotocatalizador 34.

Según el ejemplo de la figura 6, se omite el relé y cables eléctricos 102 y 104 conectan el fotocatalizador 34 en derivación al pulsador 4.

Las ventajas de este modo de realización son un coste más reducido y simplicidad de conexión. Es sobre todo ventajoso en el caso en el que un fotocatalizador 34 se integra por primera vez en una instalación de climatización ya existente.

Se observará que una conexión en derivación no debe perturbar demasiado la aerodinámica del pulsador 4 sabiendo que este último es recorrido por una corriente de una intensidad de 30A a velocidad máxima y de 3A a 6A, bajo una tensión inferior a 5V, a velocidad mínima, mientras que el fotocatalizador es recorrido por una intensidad de corriente de alrededor de 0,5A.

Según esta variante, el fotocatalizador está previsto para funcionar bajo una tensión variable equivalente a la tensión de alimentación variable del pulsador, gracias a una electrónica de pilotaje particular apropiada para interpretar esta tensión variable para transformarla en una información de pilotaje del fotocatalizador 34.

Según el ejemplo de la figura 7, el cuadro de mando 46 está ahora conectado a masa, procurando de este modo mayor seguridad al usuario al reducir considerablemente los arcos eléctricos.

Por otro lado, como precedentemente se conecta el cuadro de mando 46 al módulo de variación de velocidad 48 que está a su vez conectado con el pulsador 4.

A título de ejemplo, el módulo de variación de velocidad 48 se esquematiza por un circuito divisor de tensión que comprende resistencias 106 en serie.

De este modo, el módulo de variación de velocidad 48 entrega selectivamente al pulsador 4 una tensión de alimentación en función de la velocidad seleccionada en el cuadro de mando 46.

Además, el dispositivo de mando de este ejemplo comprende un módulo de conmutación 108 que comprende un circuito de entrada 110 y un circuito de salida 112. El circuito de entrada 110 está conectado a los terminales 114 y 116 del pulsador 4 y el circuito de salida 112 está conectado al fotocatalizador 34 que a su vez está conectado al potencial Vcc, en el punto 118. Por supuesto, el módulo de conmutación 108 también está conectado a la masa en el punto
120.

Se observará que el terminal 116 del pulsador 4 y un terminal del fotocatalizador 34 están conectados al potencial Vcc por medio del interruptor principal 44.

De este modo, cuando la tensión E en los terminales del pulsador 4 alcanza o sobrepasa un valor umbral (por ejemplo 2V), el módulo de conmutación 108 establece la conexión del fotocatalizador 34 a la fuente de alimentación.

En cambio, cuando la tensión E en los terminales del pulsador 4 está por debajo del valor umbral, es decir que el pulsador está parado o funciona a una velocidad muy baja, el módulo de conmutación 108 corta la alimentación del fotocatalizador 34.

La figura 8, ilustra con más detalle un ejemplo de un módulo de conmutación 108 según la figura 7.

Según este ejemplo, el módulo de conmutación 108 (en línea discontinua) comprende un transistor MOS 130 cuya tensión de entrada que depende del susodicho valor umbral, es controlada por un transistor bipolar 140.

En efecto, el terminal 116 de mayor potencial del pulsador 4 está conectado al emisor 142 del transistor bipolar 140, mientras que el otro terminal 114, de menor potencial, está conectado a la base 144 del transistor 140, por medio de una resistencia 146.

De este modo, el nivel de la tensión base-emisor del transistor bipolar 140 está asociado a la tensión E de los terminales del pulsador 4.

El colector 148 del transistor bipolar 140 está conectado a la masa (en el punto 120) por medio de una segunda resistencia 150.

Además, el transistor MOS 130, tiene su rejilla 132 conectada al colector 148 del transistor bipolar 140, su drenador 134 está conectado al potencial Vcc (en el punto 118), por medio del fotocatalizador 34, y su fuente 136 está conectada a la masa (punto 120).

La tensión base-emisor del transistor bipolar 140 determina de este modo la tensión rejilla-fuente del transistor MOS 130 lo que implica como consecuencia, el cierre o la apertura del circuito entre el drenador 134 y la fuente 130 y mandando de este modo la alimentación o no del fotocatalizador 34.

Si el pulsador 4 está parado, la tensión E en sus terminales es nula, y por consiguiente la tensión de entrada del transistor MOS 130, es decir la tensión rejilla-fuente es nula y entones no hay un canal conductor entre la fuente 136 y el drenador 134 y pues el fotocatalizador 34 no está alimentado.

En cambio, si el pulsador 4 está en funcionamiento y si la tensión E de sus terminales está por encima de una tensión umbral, por ejemplo 2V, el canal entre la fuente 136 y el drenador 134 es conductor y pues el fotocatalizador está alimentado.

Según la invención, la figura 9 es un organigrama que ilustra un ejemplo de un proceso de mando de una instalación de calefacción y/o climatización del habitáculo de un vehículo.

La etapa S1 es una prueba que indica si ha sido mandada una orden de accionamiento del pulsador 4 por el interruptor principal 44 y el cuadro de mando 46 (ver figuras 3 a 4C).

Si no es el caso, el fotocatalizador y el pulsador están parados (etapas S2 y S3), antes de volver a la prueba S1.

En caso afirmativo, el pulsador es accionado (etapa S4) y el fotocatalizador es accionado (etapa S5).

Cuando se detecta, por medio de un sensor 32 de contaminación de aire exterior, la presencia de un agente contaminante en el flujo de aire enviado a la instalación de climatización (prueba S6), el cuadro de mando 46 actúa sobre el desplazamiento de una trampilla 20 de entrada de aire para llevarla a una posición de "reciclado interior" (etapa S7).

En la etapa S8, se envía al tablero de bordo del vehículo una información concerniente al estado de contaminación del habitáculo.

Si la prueba S6 no indica la detección de agentes contaminantes por el sensor 32 de contaminación de aire exterior, entonces se realimenta sobre la misma prueba.

Cuando después del paso al modo "reciclado interior", un sensor 82 de contaminación interior (ver figura 3B) dispuesto en el habitáculo ya no detecta la presencia de agentes contaminantes en el habitáculo (prueba S9), el cuadro de mando actúa sobre el desplazamiento de la trampilla 20 de entrada de aire para llevarla a una posición "aire exterior" (etapa S10).

En la etapa S11, se envía al tablero de bordo del vehículo una información que indica la presencia de aire limpio en el habitáculo y se realimenta sobre la prueba inicial S1.

Si en la prueba S9, el sensor 82 de contaminación interior no detecta la ausencia de agentes contaminantes en el habitáculo, entonces se realimenta sobre la misma prueba.

De este modo, el procedimiento consiste en garantizar que el medio de filtrado sólo funciona si hay un flujo de aire presente en la instalación, asegurándose al mismo tiempo que la instalación de calefacción y/o climatización está en un modo "reciclado interior", si se detecta la presencia de algún agente contaminante en el flujo de aire enviado a la instalación.

Como variante, la etapa S8 consiste en el restablecimiento de la instalación de climatización al modo "aire exterior", después del paso de un tiempo predeterminado en el modo "reciclado interior". La duración predeterminada puede estar comprendida entre 3 minutos y 10 minutos, y preferentemente entre 4 minutos y 5 minutos.

Todavía como variante, la etapa S8 consiste en el restablecimiento de la instalación de climatización al modo "aire exterior", si el sensor de contaminación de aire exterior ya no detecta la presencia de agentes contaminantes.

Claims (29)

1. Dispositivo de mando de una instalación (2) de calefacción y/o climatización del habitáculo de un vehículo, comprendiendo la susodicha instalación un pulsador (4) y un medio de filtrado apropiado para purificar el aire, comprendiendo el dispositivo de mando un circuito eléctrico que comprende una fuente de alimentación (42), caracterizado por el hecho de que se prevén medios de conexión para garantizar que el medio de filtrado se pone en funcionamiento cuando hay un fuljo de aire presente en la instalación (2), consistiendo los susodichos medios de conexión en un circuito de conmutación (51) o cables eléctricos (102, 104) o conectores ajustables (53, 55).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que se crea el flujo de aire por la puesta en funcionamiento del pulsador (4).

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que el circuito de conmutación (51) permite la conexión del medio de filtrado a la fuente de alimentación (42) cuando hay un flujo de aire presente en la instalación.

4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que el circuito de conmutación (51) comprende un relé (50) unido al cuadro de mando (46) y que garantiza la conexión del medio de filtrado a la fuente de alimentación (42) de modo que cuando se recibe una orden de accionamiento del pulsador (4) en el cuadro de mando (46), el relé (50) conecta el medio de filtrado a la fuente de alimentación (42).

5. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que el circuito de conmutación (51) comprende un relé invertido (100) conectado a un cuadro de mando (46) y que garantiza la conexión del medio de filtrado a la fuente de alimentación (42) de modo que mientras que no se haya recibido ninguna orden de accionamiento del pulsador (4) en el cuadro de mando (46), el relé invertido (100) desconecta el medio de filtrado de la fuente de alimentación (42).

6. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que el circuito de conmutación (51) comprende un módulo de conmutación (108) cuya entrada (110) está conectada a un cuadro de mando (46) y a los terminales (114, 116) del pulsador (4) y cuya salida (112) está conectada al medio de filtrado, de modo que cuando la tensión E de los terminales (114, 116) del pulsador (4) sobrepasa un valor umbral, el módulo de conmutación (108) permite la conexión del medio de filtrado a la fuente de alimentación.

7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que el módulo de conmutación (108) comprende un transistor MOS (130) cuya tensión de entrada, definida por el susodicho valor umbral, es controlada por un transistor bipolar (140).

8. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que comprende un módulo de variación de velocidad (48) que funciona según el método de modulación por amplitud de impulsos en función de una información eléctrica adaptada entregada por un cuadro de mando (46).

9. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que los cables eléctricos (102, 104) conectan el medio de filtrado en derivación al pulsador.

10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que el medio de filtrado comprende un circuito eléctrico de pilotaje que le permite funcionar bajo una tensión variable equivalente a la tensión de alimentación variable del pulsador (4).

11. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por el hecho de que comprende además un sensor (32) de contaminación del aire exterior, que entrega una información al cuadro de mando (46), de modo que el susodicho cuadro de mando actúa sobre el desplazamiento de una trampilla (20) de entrada de aire para llevarla a una posición "reciclado interior" cuando la concentración de agentes contaminantes detectada por el susodicho sensor alcanza o supera un umbral dado de contaminación exterior.

12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que el cuadro de mando (46) está destinado a actuar sobre el desplazamiento de la susodicha trampilla para llevarla a una posición "aire exterior" cuando la concentración de agentes contaminantes detectada por el sensor (32) de contaminación de aire exterior está por debajo del susodicho umbral.

13. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por el hecho de que comprende además un sensor (82) de contaminación interior dispuesto en el habitáculo y que entrega una información a un cuadro de mando (46), de modo que el susodicho cuadro de mando actúa sobre el desplazamiento de la susodicha trampilla para llevarla a una posición "aire exterior" cuando la concentración de agentes contaminantes detectada por el sensor (82) de contaminación interior está por debajo de un umbral dado de contaminación interior.

14. Dispositivo según la reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que el cuadro de mando comprende una unidad de control (83) destinada a comparar la información entregada por el sensor (32) de contaminación de aire exterior con la entregada por el sensor (82) de contaminación de aire interior con el fin de posicionar la trampilla de entrada de aire en la posición menos contaminante para el ocupante del vehículo.

15. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que comprende además un temporizador (90) comprendido en el cuadro de mando (46), de modo que el susodicho cuadro de mando actúa sobre el desplazamiento de la susodicha trampilla para llevarla a una posición "aire exterior", después del paso de un tiempo predeterminado en el modo "reciclado interior".

16. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado por el hecho de que los conectores ajustables (53, 55) forman de este modo un módulo de conexión listo para el montaje (57) que facilita el montaje o desmontaje del medio de
filtrado.

17. Dispositivo según la reivindicación 16, caracterizado por el hecho de que el módulo de conexión listo para el montaje (57) del medio de filtrado se alimenta por una conexión al nivel del encendedor del vehículo.

18. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que el medio de filtrado es un fotocatalizador (34).

19. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado por el hecho de que el medio de filtrado es un módulo de descontaminación plasma catalítico combinado con un módulo de descontaminación electrostática.

20. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 19 en combinación con la reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que el módulo de descontaminación plasma catalítico y el módulo de descontaminación electrostático son controlados por el sensor (82) de contaminación interior con el fin de conseguir una descontaminación adaptada al nivel de contaminación medido.

21. Procedimiento de mando de una instalación (2) de calefacción y/o climatización del habitáculo de un vehículo, comprendiendo la susodicha instalación un pulsador (4) y un medio de filtrado apropiado para purificar el aire y medios de conexión, caracterizado por el hecho de que el procedimiento consiste en asegurarse que el medio de filtrado sólo funciona si hay un flujo de aire presente en la instalación, consistiendo los susodichos medios de conexión en un circuito de conmutación (51) o cables eléctricos (102, 104) o conectores ajustables (53, 55).

22. Procedimiento de mando según la reivindicación 21, caracterizado por el hecho de que el flujo de aire es creado por la puesta en funcionamiento del pulsador.

23. Procedimiento de mando según la reivindicación 21 ó 22, caracterizado por el hecho de que consiste también en asegurarse que la instalación (2) de calefacción y/o climatización se encuentra en un modo "reciclado interior", si un sensor (32) de contaminación de aire exterior detecta la presencia de un agente contaminante en el flujo de aire enviado a la susodicha instalación.

24. Procedimiento de mando según la reivindicación 22 ó 23, caracterizado por el hecho de que la instalación (2) de calefacción y/o climatización se pone en un modo "aire exterior" si un sensor (82) de contaminación interior dispuesto en el habitáculo no detecta la presencia de un agente contaminante en el habitáculo.

25. Procedimiento de mando según la reivindicación 23, caracterizado por el hecho de que la instalación (2) de calefacción y/o climatización se pone en un modo "aire exterior" si el sensor (32) de contaminación exterior no detecta la presencia de un agente contaminante.

26. Procedimiento de mando según la reivindicación 23, caracterizado por el hecho de que la instalación (2) de calefacción y/o climatización se pone selectivamente en un modo "aire exterior" o "reciclado interior" según el modo menos contaminante para el ocupante del vehículo determinado por el resultado de la comparación entre una información entregada por el sensor (32) de contaminación de aire exterior y otra información entregada por el sensor (82) de contaminación interior.

27. Procedimiento de mando según la reivindicación 23, caracterizado por el hecho de que la instalación (2) de calefacción y/o climatización se pone en un modo "aire exterior", después del paso de un tiempo predeterminado en el modo "reciclado interior".

28. Procedimiento de mando según la reivindicación 27, caracterizado por el hecho de que la duración predeterminada está comprendida entre 3 minutos y 10 minutos, y preferentemente entre 4 minutos y 5 minutos.

29. Procedimiento de mando según una cualquiera de las reivindicaciones 23 a 28, caracterizado por el hecho de que se envía al tablero de bordo del vehículo una información que concierne el estado de contaminación del habitáculo.