ES2271604T3 - Retrovisor termico. - Google Patents
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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.
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.
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.
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.
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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