ES2271604T3 - Retrovisor termico. - Google Patents

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Daniel Dumont
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Abstract

Un ensamblado de retrovisor (10) que comprende: un sustrato (16) que incluye una superficie de contacto (18); una capa de calentamiento resistiva (20) ubicada sobre dicha superficie de contacto (18) de dicho sustrato (16); una pluralidad de electrodos espaciados (24) unidos a dicha capa de calentamiento resistiva (20), estando dichos electrodos espaciados (24) adaptados para inducir una corriente a través de dicha capa de calentamiento resistiva (20) entre dichos electrodos (24); y caracterizado porque dicho sustrato (16) está pulido en la dirección del flujo de la corriente entre los electrodos (24).

Description

Retrovisor térmico.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un retrovisor térmico. Más específicamente, la presente invención se refiere a un retrovisor que incluye una capa resistiva y un par de electrodos espaciados para proporcionar corriente a la capa resistiva.
Antecedentes de la invención
Los espejos retrovisores exteriores de los vehículos pueden verse afectados por el tiempo, y empañarse con gotas de agua, escarcha y hielo, especialmente en los meses de invierno. El efecto es la degradación de la visión trasera y, a su vez, la disminución de la seguridad en la conducción. No es infrecuente para los conductores el recurrir al uso de objetos mecánicos, tales como rascadores, toallas, o similares para retirar la escarcha y/o hielo del retrovisor hasta que se haya eliminado lo suficiente de la superficie reflectante del retrovisor.
A fin de superar este problema, se han introducido los retrovisores térmicos en el pasado. Los retrovisores térmicos convencionales incluyen una lámina de cristal que define una forma geométrica adecuada para el retrovisor. Se aplica una capa reflectante en la parte frontal o trasera de la capa reflectante. Se fija, a su vez, un elemento resistivo a la capa reflectante mediante una película adhesiva.
El elemento resistivo consiste normalmente en una bobina formada por un conductor eléctrico que se aplica a la parte trasera de la superficie reflectante y tiene, en sus extremos, terminales para la conexión a una fuente de energía eléctrica. Después se genera calor por el efecto Joule. Sin embargo, la generación de calor no es perfectamente uniforme y el retrovisor se calienta mediante una transmisión del calor por conducción desde el elemento resistivo que lo ha generado, a través de la superficie reflectante en la capa de cristal hasta la superficie externa a desempañar, desescarchar o descongelar. Por consiguiente, es necesario suministrar energía eléctrica suficiente al elemento resistivo durante un cierto tiempo para producir el calentamiento gradual del volumen completo del cristal.
Otros intentos para calentar retrovisores incluyen proporcionar un cuerpo de cristal que tenga una película de un metal conductivo eléctricamente dispuesto sobre una superficie (una primera superficie o segunda superficie) que también proporcione una superficie reflectante (en la primera superficie). Se asocian dos electrodos conductivos con la película para inducir una corriente eléctrica en la película para calentar de este modo el material conductivo para producir la suficiente energía para desempañar o descongelar el ensamblado del retrovisor. Se muestra dicho retrovisor, por ejemplo, en la Solicitud Publicada PTC WO 99/62303 publicada el 2 de diciembre, 1999 (02.12.99).
De manera similar, se muestra un retrovisor térmico que incluye una película resistiva que tiene un par de electrodos en la Patente de Estados Unidos Nº 5.990.449 de Sugiyama, y col.
El documento EP-A-0677434 describe un ensamblado de retrovisor de acuerdo con la parte de pre-caracterización de la reivindicación 1.
Breve descripción de los dibujos
Otros aspectos de la presente invención se apreciarán fácilmente según se comprendan mejor con referencia a la siguiente descripción detallada cuando se considera junto con los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 es una vista en perspectiva, parcialmente oblicua, que muestra un espejo retrovisor en un vehículo;
La Figura 2 es una vista de corte transversal del ensamblado del retrovisor, sin la cubierta, de una realización de la presente invención;
La Figura 3 es una vista en planta de un ensamblado de retrovisor que muestra los electrodos, y la dirección de pulido de la superficie del sustrato;
La Figura 4 es una vista en planta que muestra una configuración de electrodos diferente y la dirección de pulido de la superficie del sustrato;
La Figura 5 es una vista en planta que muestra otra configuración más de electrodos y la dirección de pulido de la superficie del sustrato;
La Figura 6 es una vista de corte transversal, parcialmente oblicua, que muestra otra realización de la presente invención;
La Figura 7 es una vista de corte transversal de otra realización de la presente invención; y
La Figura 8 es una vista de corte transversal, parcialmente oblicua, que muestra otra realización de la presente invención.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
En las Figuras se muestra en líneas generales un ensamblado de retrovisor en 10. El ensamblado del retrovisor 10 incluye una cubierta 12 que está unida a la puerta 14 de un vehículo. Aunque el ensamblado del retrovisor 10 se muestra unido a la puerta 14 del vehículo, se apreciará que el ensamblado del retrovisor 10 puede conectarse a otras estructuras de soporte en el vehículo. Además, el ensamblado del retrovisor puede conectarse a una estructura de soporte interior en el vehículo, tal como, por ejemplo, el parabrisas.
El ensamblado del retrovisor incluye un sustrato 16. El sustrato 16 comprende preferentemente un cuerpo de plástico. Como alternativa, el sustrato 16 puede comprender un cuerpo de cristal. Aunque el sustrato 16 se muestra plano, se apreciará que el sustrato 16 también puede ser curvado. El sustrato 16 define una superficie de contacto 18. La superficie de contacto 18 está en un lado del sustrato 16 y está adaptada para acoger una capa de calentamiento resistiva 20. Como se muestra mejor en las Fig. 2, 6 y 7, la superficie de contacto 18 está en la parte más trasera del sustrato 16. Se entenderá que la superficie de contacto 18 y por lo tanto su capa resistiva 20 pueden estar también en la parte frontal del sustrato 16.
La capa de calentamiento resistiva 20 es preferentemente metálica. La capa de calentamiento 20 preferentemente comprende titanio o níquel o una aleación de titanio o níquel con plata y aluminio. La capa de calentamiento resistiva 20 se deposita sobre el sustrato 16 utilizando cualquier proceso físico o químico convencional, o una combinación de ambos. Dichos procesos pueden incluir metalizado por bombardeo o deposición en vapor al vacío. También se apreciará que el material resistivo en la capa de calentamiento resistiva 20 puede combinarse con un limitador de corriente para reducir cualquier efecto de sobretensión.
El ensamblado del retrovisor 10 también puede incluir una capa reflectante 22. La capa reflectante 22 puede comprender cualquier material reflectante adecuado colocado sobre el sustrato 16. En ciertas realizaciones, tales como, por ejemplo, como se muestra en la Fig. 7, la capa reflectante 22 puede interponerse entre la superficie de contacto 18 y la capa de calentamiento resistiva 20. De este modo, la capa de calentamiento resistiva 20 actúa sobre el sustrato 16 a través de la capa reflectante 22. De manera similar, si la superficie de contacto 18 y la capa de calentamiento resistiva 20 se colocan sobre la parte frontal del sustrato 16, puede formarse una capa reflectante adicional sobre la capa de calentamiento resistiva 20 como se muestra en la Fig. 8.
En una realización actualmente preferida como se muestra en la Fig. 2, la capa reflectante 22 se coloca en un lado, la parte frontal, del sustrato 16, y la capa de calentamiento resistiva se coloca en el lado opuesto, la parte trasera, del sustrato 16. En otra realización más actualmente preferida como se muestra en la Fig. 6, la capa de calentamiento resistiva 20, por sí misma, proporciona la superficie reflectante. Es decir, la capa resistiva 20 constituye la superficie reflectante y simultáneamente actúa como un elemento de calentamiento resistivo. Aunque la capa resistiva 20 se muestra en la parte trasera del sustrato 16, también puede ser ubicarse sobre la parte frontal del sustrato 16.
La Fig. 7 muestra otra realización más actualmente preferida de la presente invención. En esta realización, la superficie de contacto 18 está sobre la parte trasera del sustrato 16. La capa reflectante 22 se ubica sobre la superficie de contacto 18 y la capa de calentamiento resistiva 20 se ubica sobre la capa reflectante 22. De esta manera, la capa de calentamiento resistiva 20 actúa sobre el sustrato 16 a través de la capa reflectante 22.
La Fig. 8 muestra otra realización más actualmente preferida de la presente invención. Como se muestra, la capa de calentamiento resistiva 20 y cualquier capa reflectante 22 se ubican en la parte frontal del sustrato 26. Es decir, la superficie de contacto 18 está en la parte frontal del sustrato 16 y la capa de calentamiento resistiva 20 está ubicada sobre la superficie de contacto 18. En algunas realizaciones, después puede colocarse una capa reflectante 22 sobre la capa de calentamiento resistiva. Como en otras realizaciones analizadas anteriormente, la capa de calentamiento resistiva 20 también puede comprender la capa reflectante. Es decir, puede no estar presente una capa reflectante 22 diferente.
El ensamblado del retrovisor 10 también incluye una pluralidad de electrodos espaciados generalmente indicados en 24. Los electrodos espaciados 24 están adaptados para inducir una corriente a través de la capa de calentamiento resistiva entre los electrodos 24. Como se observa mejor en las Fig. 2 y 7, un método preferido para conectar el electrodo 24 a la capa de calentamiento resistiva 20 es conectando una porción adecuada de electrodo metálico 26 a través de un material de coeficiente de temperatura negativo (NTC) 28 conectado directamente a la capa de calentamiento resistiva 20. De esta manera, la porción de electrodo 26 de la realización mostrada en las Fig. 2 y 7 se unido eléctricamente a la capa de calentamiento resistiva 20. Los materiales NTC son bien conocidos en la técnica. Como alternativa, y como se muestra en la Fig. 6, el sustrato 16 puede tener una porción de unión del electrodo 30 formada integralmente. Esta porción de unión del electrodo 30 formada integralmente preferiblemente se moldea en un sustrato plástico 16 al tiempo que se forma el sustrato 16. Es decir, el sustrato 16 y la porción de unión del electrodo se forman integralmente en una operación. Una porción de electrodo 26’ después se fija sobre la porción de unión del electrodo 30 del sustrato 16 y se une eléctricamente a la capa de calentamiento resistiva 20. La porción de electrodo 26' de la realización de la Fig. 6 puede comprender una tira metálica que se aplica sobre la porción de unión del electrodo 30 y se fija a la capa de calentamiento resistiva 20. Preferiblemente, el material de la parte del electrodo 26, 26’ es cobre, níquel, o una combinación de cobre y níquel.
Como se observa mejor en las Figs. 3-5, los electrodos se alargan y se ubican en los bordes periféricos del retrovisor. En algunas realizaciones, tales como las mostradas en las Fig. 4 y 5, los electrodos se colocan en los lados externos del sustrato 16. Como alternativa, y como se muestra en la Fig. 3, los electrodos pueden colocarse en los bordes periféricos superior e inferior del ensamblado del retrovisor 10. Los electrodos 24, y específicamente las porciones de electrodo 26, 26’, se conectan a una fuente de energía eléctrica tal como la batería del vehículo. Se usa un conector adecuado 32 fijado a un cable 34 para realizar la conexión eléctrica entre la batería del vehículo y el electrodo 24.
En la realización mostrada en la Fig. 8, el electrodo 24 comprende un conector de pinza adecuado 25 para unir eléctricamente el electrodo con la pinza de la batería. El conector de pinza 25 puede fijarse alrededor de los bordes periféricos del sustrato 16. Se usa un cable 34 para realizar la conexión eléctrica entre la batería del vehículo y el electrodo 24.
Los electrodos 24 conectan a la capa de calentamiento resistiva 20 y permiten un flujo de corriente a través de la capa de calentamiento resistiva 20 provocando que se genere calor en la capa de calentamiento resistiva debido al efecto Joule. La corriente para calentar requerida por el efecto Joule circula en la capa resistiva 20 debido a la oposición de los electrodos dobles que se alimentan por un generador eléctrico, tal como el de la batería del vehículo. Se apreciará que el generador eléctrico podría tener una corriente alterna o continua de tensión adecuada.
Los dos electrodos 24 están fijados a una distancia de manera que la densidad de la corriente local corresponda a la energía requerida. Siendo la resistividad y el espesor de la capa de calentamiento resistiva 20 preferiblemente constantes, y suministrando una tensión fija, la corriente local será inversamente proporcional a la distancia entre los electrodos 24. Por tanto, cambios en la configuración de los electrodos permiten el calentamiento selectivo a través de la capa resistiva 20.
Se muestran ejemplos de estos diferentes tipos de electrodos en las Fig. 3-5. Como se observa mejor en la Fig. 3, una configuración generalmente triangular permite obtener una variación lineal una energía máxima en el eje medio con un descenso lineal de la corriente en los extremos de los bordes externos de los electrodos 24.
Como se observa mejor en la Fig. 4, una configuración generalmente arqueada maximiza el efecto de calentamiento en el área central y desciende de forma sinusoidal hacia los extremos de los bordes externos de los electrodos 24.
Como se muestra en la Fig. 5, los electrodos 24 de la capa son lineales, proporcionando un calentamiento uniforme a través de la capa resistiva 20. Por tanto, los electrodos 24 se fijan para optimizar el calentamiento a través de la capa resistiva 20 para permitir el calentamiento deseado del ensamblado del retrovisor 10.
El calor generado en la capa resistiva 20 es suficiente para calentar el sustrato 16 y cualquier capa reflectante 22 para minimizar los efectos de la formación de hielo o empañamiento en el ensamblado del retrovisor 10. Se prefiere que la capa resistiva 20 y la energía aplicada a la misma se aplique de forma que la capa de calentamiento resistiva 20 proporcione y funcione a una temperatura entre 20 y 60 grados Celsius frente a la temperatura exterior. Además, si la temperatura alcanzada por el retrovisor durante el funcionamiento es superior a la temperatura que es suficiente para el desescarchado o el deshielo, es posible proporcionar al retrovisor un detector de temperatura (no mostrado) de forma que el dispositivo, actuando sobre los terminales conductivos, limite el suministro de energía eléctrica de manera que la temperatura permanezca sustancialmente constante al valor pretendido.
En las realizaciones actualmente preferidas de la presente invención, el sustrato 16, y preferentemente la superficie de contacto 18 del sustrato 16, se pule en la dirección del flujo de la corriente entre los electrodos 24. Esto se indica por las flechas en las Fig. 3-5. Si la superficie de contacto 20 no está pulida en la dirección de la corriente eléctrica, la rugosidad de la superficie de contacto 18 puede provocar que la capa de calentamiento resistiva 20 se sobrecaliente y que potencialmente se funda. Puliendo el sustrato, particularmente la superficie de contacto 18 del sustrato, en la dirección del flujo de la corriente, se reduce sustancialmente este efecto.
Para preparar un ensamblado de retrovisor, se obtiene un cuerpo o sustrato 16 que tienen superficies frontales y traseras. La superficie trasera del cuerpo se pule en una dirección, correspondiente a la dirección esperada de flujo de la corriente entre los electrodos 24. Después se deposita una capa de calentamiento resistiva 20 sobre la superficie de contacto 18 del sustrato 16. Después se une una pluralidad de electrodos espaciados 24 a la capa de calentamiento resistiva 20 para inducir una corriente a través de una capa de calentamiento resistiva 20 entre los electrodos 24, y en la dirección del pulido de la superficie de contacto 18.
Finalmente, puede depositarse un recubrimiento reflectante sobre el sustrato, en la parte opuesta a la superficie de contacto 18.
La invención se ha descrito de una manera ilustrativa, y debe entenderse que se pretende que la terminología que se ha usado sea de naturaleza de vocablos de descripción más que de limitación. Obviamente, son posibles muchas modificaciones y variaciones de la presente invención a la luz de los contenidos mencionados anteriormente. Por lo tanto, hay que entender que dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas, puede ponerse en práctica la invención de forma distinta a la específicamente descrita.

Claims (10)

1. Un ensamblado de retrovisor (10) que comprende:
un sustrato (16) que incluye una superficie de contacto (18);
una capa de calentamiento resistiva (20) ubicada sobre dicha superficie de contacto (18) de dicho sustrato (16);
una pluralidad de electrodos espaciados (24) unidos a dicha capa de calentamiento resistiva (20), estando dichos electrodos espaciados (24) adaptados para inducir una corriente a través de dicha capa de calentamiento resistiva (20) entre dichos electrodos (24); y caracterizado porque
dicho sustrato (16) está pulido en la dirección del flujo de la corriente entre los electrodos (24).
2. Un retrovisor como el expuesto en la reivindicación 1 que comprende además una capa reflectante (22) dispuesta sobre dicho sustrato (16).
3. Un retrovisor como el expuesto en la reivindicación 1 que comprende además una capa reflectante (22) dispuesta sobre dicha capa de calentamiento resistiva (20).
4. Un retrovisor como el expuesto en la reivindicación 1, en el que dicha capa de calentamiento resistiva (20) incluye una superficie reflectante (22).
5. Un ensamblado de retrovisor como el expuesto en la reivindicación 1, en el que hay una capa reflectante (22) dispuesta sobre dicha superficie de contacto (18) y dicha capa de calentamiento resistiva (20) está dispuesta sobre dicha capa reflectante (22).
6. Un retrovisor como el expuesto en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el sustrato (16) comprende un cuerpo de retrovisor de plástico.
7. Un retrovisor como el expuesto en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho sustrato (16) comprende un cuerpo de retrovisor de cristal.
8. Un método para construir el retrovisor (10) que comprende las etapas de:
obtener un sustrato (16) que tiene superficies frontales y traseras;
pulir una superficie de contacto (18) de dicho sustrato (16) en una dirección para el flujo de la corriente;
depositar una capa de calentamiento resistiva (20) sobre dicha superficie de contacto (18) de dicho sustrato (16); y
unir una pluralidad de electrodos espaciados (24) a dicha capa de calentamiento resistiva (20), estando dichos electrodos espaciados (24) adaptados para inducir una corriente a través de dicha capa de calentamiento resistiva (20) entre dichos electrodos (24) y en la dirección del pulido de dicha superficie de contacto (18).
9. Un método como el expuesto en la reivindicación 8 que comprende además la etapa de depositar un recubrimiento reflectante (22) sobre la superficie opuesta de dicho sustrato (16).
10. Un método como el expuesto en la reivindicación 8 ó 9, en el que dicho sustrato (16) está formado de plástico.
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