ES2590982T3 - Dispositivo de iluminación y/o de señalización para vehículo automóvil que comprende un conducto de aireación - Google Patents

Dispositivo de iluminación y/o de señalización para vehículo automóvil que comprende un conducto de aireación Download PDF

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Abstract

Dispositivo de iluminación y/o de señalización (1) para vehículo automóvil que comprende un recinto (9) formado por una caja (2) y un cristal (3), practicándose una abertura (8) en el recinto, que comprende un conducto de aireación (10) que se extiende desde la abertura, estando el conducto de aireación obturado por un medio (6) filtrante impermeable a los líquidos y al polvo y permeable a los gases caracterizado por que el medio filtrante es una membrana (6), en particular una membrana textil, siendo el medio filtrante la única interfaz que permite unos intercambios gaseosos entre el recinto y el medio exterior.

Description

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DESCRIPCION
Dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion para vehlcuio automovil que comprende un conducto de aireacion
La presente invencion se refiere a un dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion de un vehlcuio automovil. Tambien se refiere a un vehlculo equipado con dicho dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion.
Es habitual ventilar los dispositivos de iluminacion y/o de senalizacion para vehlculo automovil. En efecto, esta ventilacion permite equilibrar la presion de los gases entre el interior y el exterior del dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion. En efecto, en funcionamiento, los dispositivos de iluminacion y/o de senalizacion calientan y los gases que estos contienen se comprimirlan en ausencia de ventilacion. Por lo tanto, la ventilacion permite su dilatacion.
La presencia de ventilacion plantea un problema de entrada de humedad en los dispositivos de iluminacion y/o de senalizacion y, por consiguiente, un problema de condensation. Este problema de condensation se encuentra principalmente en los compartimentos calientes de motor de vehlculos automoviles que presentan unos dispositivos de iluminacion y/o de senalizacion cuyas fuentes luminosas liberan mucho calor, en particular las lamparas halogenas o las lamparas de Xenon, as! como las fuentes luminosas denominadas de “luz frla”, como las fuentes de diodos electroluminiscentes, cuyo elemento semiconductor libera mucho menos calor que las fuentes halogenas o de Xenon. Estas fuentes luminosas frlas presentan la ventaja de un bajo consumo. El cristal, en funcion de su forma, presenta unas zonas frlas aun mas grandes porque las fuentes calientan menos el cristal. En las zonas en las que la temperatura del cristal del dispositivo es relativamente frla, el riesgo de condensacion a la altura del cristal de cierre del dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion es alto. Este riesgo es aun mayor con las fuentes luminosas con elemento semiconductor, ya que aunque este ultimo calienta, el haz luminoso contiene, por su parte, pocos rayos infrarrojos y el cristal apenas se calienta por la iluminacion, en comparacion con otras fuentes, como las lamparas de filamento. Para eliminar la condensacion, hay que evitar la entrada de humedad en el dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion y favorecer su evaporation.
Existen diversas soluciones para resolver este problema de entrada de humedad. Algunos dispositivos se ventilan con unas aberturas con deflectores o con laberintos (como se describe, por ejemplo, en los documentos FR 2 738 782, FR 2 660 413, FR 2 639 010) o con unas aberturas provistas de membranas filtrantes o con unas tuberlas finas.
El documento FR 2923891 tambien muestra una solution tecnica de ventilacion.
Las soluciones con deflectores o con laberintos presentan algunos inconvenientes. Estas tienen unas formas de tamanos limitados que permiten ventilar el faro unicamente en una zona limitada. Estas soluciones permiten limitar las entradas de agua llquida pero se mantienen pegadas a los dispositivos de iluminacion y/o de senalizacion, lo que hace que estas solo los ventilen con aire caliente y humedo tomado del compartimento del motor. Ademas, estas soluciones no permiten filtrar el polvo.
Las soluciones con tuberla fina tienen una eficacia de ventilacion limitada a causa de las pequenas secciones y de la longitud de las tuberlas que generan unas fuertes perdidas de carga. Estas presentan el inconveniente de no impedir las entradas de agua o de polvo.
Otros dispositivos estan provistos de sistemas de desecacion (como se describe, por ejemplo, en el documento US 6 422 729).
El objetivo de la invencion es proporcionar un dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion para vehlculo automovil que permite resolver el problema mencionado anteriormente y que mejora los dispositivos conocidos de la tecnica anterior.
En particular, la invencion propone un dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion para vehlculo automovil simple, que permite asegurar una buena ventilacion con aire fresco y seco impidiendo al mismo tiempo la entrada de agua y de polvo dentro del dispositivo.
De acuerdo con la invencion, el dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion para vehlculo automovil comprende un recinto formado por una caja y un cristal, practicandose una abertura en el recinto. Este comprende un conducto de aireacion que se extiende desde la abertura, estando el conducto de aireacion obturado por un medio filtrante impermeable a los llquidos y al polvo, y permeable a los gases. De este modo, el conducto permite recoger los gases frescos lejos del recinto del dispositivo evitando al mismo tiempo que el polvo o un llquido penetren dentro del recinto.
La longitud del conducto es, por ejemplo, superior a 2 cm. El valor de referencia de longitud del conducto es 15 cm.
El medio filtrante se puede pegar dentro del conducto o en un extremo libre del conducto. El medio filtrante tambien se puede pegar en una abertura del conducto. El medio filtrante puede tambien ser una parte sobremoldeada entre
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dos partes del conducto, por ejemplo teniendo la forma de un cilindro. De este modo, el medio filtrante se puede colocar simplemente.
El medio filtrante puede ser una membrana, en particular una membrana textil, por ejemplo una membrana a base de PTFE (politetrafluoroetileno, o un material equivalente) para garantizar la impermeabilidad a los fluidos. Esta tambien debe ser impermeable al polvo sin taponarse para garantizar la permeabilidad al aire a lo largo de toda la vida util del vehlculo.
El conducto se puede fijar a la caja mediante pinzamiento o soldadura o fijacion a presion. Estas soluciones permiten una realizacion simple del dispositivo de acuerdo con la invencion asegurando al mismo tiempo la estanqueidad a la altura de esta fijacion.
El dispositivo puede comprender varias aberturas practicadas en la caja y a partir de cada una de las cuales se extiende un conducto de aireacion. En este caso, las areas de las secciones rectas de cada uno de los conductos y/o de los medios filtrantes son reducidas con respecto al area de la seccion recta del conducto y/o del medio filtrante de un dispositivo de acuerdo con la invencion que solo consta de un conducto.
El conducto puede comprender un medio antiescurrimiento. Dicho medio antiescurrimiento permite que el agua llquida no este en contacto con el medio filtrante.
De acuerdo con la invencion, el vehlculo automovil se caracteriza por que comprende un dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion definido anteriormente.
De preferencia, un extremo libre del conducto de aireacion esta posicionado a la altura:
- de una calandra del vehlculo automovil, en particular a la altura de una boca de ventilacion del compartimento del motor, o
- de un ala del vehlculo automovil, o
- en la cara delantera del dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion.
A la altura de estas zonas, se encuentra el aire fresco y seco que permite ventilar de forma eficaz el recinto para evacuar su humedad.
En particular, un extremo libre del conducto de aireacion se puede posicionar a la altura de un punto en el que la presion varla en funcion de las caracterlsticas de rodadura del vehlculo automovil. Estas variaciones de presion permiten favorecer los intercambios gaseosos entre el interior del recinto y el medio exterior.
Los dibujos adjuntos representan, a tltulo de ejemplo, una forma de realizacion de un dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion para vehlculo automovil de acuerdo con la invencion.
La figura 1 es un esquema de una seccion longitudinal y vertical de una forma de realizacion de un dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion para vehlculo automovil de acuerdo con la invencion.
De acuerdo con la invencion, el dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion comprende un conducto de aireacion o de ventilacion que permite trasladar, lejos del recinto del dispositivo, el lugar del que se toma el aire de ventilacion de este recinto. De este modo, se puede utilizar aire mas fresco y mas seco. La seccion del conducto se adapta en funcion de la longitud del conducto para limitar las perdidas de carga. Por otra parte, para evitar la entrada de polvo y de agua, se puede anadir un medio filtrante del conducto, as! como eventualmente una proteccion contra el escurrimiento del agua para evitar la acumulacion de agua sobre la membrana.
Un dispositivo 1 de iluminacion y/o de senalizacion de un vehlculo automovil, representado de forma esquematica en seccion en la figura 1, comprende principalmente un recinto 9 y un conducto 10 de aireacion o de ventilacion de este recinto.
El recinto esta principalmente constituido por una caja 2, que forma eventualmente o que contiene un espejo optico, y un cristal transparente de cierre 3. El recinto encierra una fuente luminosa 4 como, en particular una bombilla, una lampara halogena o uno o varios diodos electroluminiscentes. Salvo un paso formado por una abertura 8 que se realiza en la caja, el recinto es estanco. Esta abertura permite el equilibrio de presion de los gases que se encuentran dentro del recinto del dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion y en el medio exterior. De preferencia, la abertura se realiza en una parte inferior de la caja, es decir en el fondo de la caja o en la parte inferior de una pared lateral de la caja.
El conducto de aireacion esta unido a la caja a la altura de la abertura 8 por un primer extremo 11. El conducto de aireacion comprende tambien un segundo extremo libre 12. El conducto de aireacion comprende principalmente una tuberla 5 y un medio 6 filtrante de esta tuberla. La tuberla se puede realizar de cualquier material, sin embargo se realiza de manera preferente de un material plastico flexible o rlgido, por ejemplo de EPDM (monomero de etileno
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propileno dieno). Por ejemplo, la tuberla presenta una seccion circular, en particular una seccion interna circular. Sin embargo, puede presentar cualquier otra forma de seccion.
El medio filtrante se realiza, el tambien, de cualquier material, siempre y cuando sea impermeable a los llquidos y al polvo, y permeable a los gases a lo largo de toda la vida util del producto. Este consiste, por ejemplo, en una membrana, por ejemplo realizada por medio de un tejido textil o de PTFE que presente estas propiedades. La membrana se pega, de preferencia, dentro de la tuberla o sobre la tuberla. Esta se puede sobremoldear con la tuberla con la forma para asegurar una superficie de intercambio lo mas grande posible. Esta se puede sujetar sobre una estructura con la forma de una rejilla que permite rigidizarla en funcion de la superficie puesta en juego. La membrana se puede sustituir por cualquier componente que difunda bien la humedad y que impida las entradas de agua, de polvo o de cualquier otra impureza. La membrana se puede posicionar en cualquier lugar, en particular sobre la tuberla, en el interior de la tuberla o en el extremo de la tuberla. De preferencia, se desea alcanzar una tasa de difusion por unidad de tiempo y por unidad de superficie para la transferencia de humedad cercana a 1 mm'2.h'1. En efecto, la humedad presente dentro del recinto se puede evacuar hacia el medio exterior por difusion a traves de la membrana, siendo la tasa de humedad en el extremo libre del conducto inferior a la tasa de humedad dentro del recinto. La tasa de difusion por unidad de tiempo depende de la superficie de la membrana y de la naturaleza de la permeabilidad de la membrana. La pendiente que caracteriza la evolucion de la tasa de difusion en funcion de la superficie haciendo la hipotesis de una variacion lineal esta comprendida entre 0,001 mm'2.h'1 y 0,01 mm'2.h'1, con un valor tlpico para un cierto tipo de membrana de 0,002 mm'2.h. La superficie de la membrana tiene, por lo tanto, que adaptarse en funcion del tipo de membrana (en particular de su permeabilidad) y de la tasa de difusion que se desea alcanzar.
Las dimensiones del conducto de aireacion se determinan en funcion del dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion, en particular en funcion del volumen del recinto del dispositivo. Ademas, el area S de la seccion recta de la tuberla depende de su longitud L y/o de los diferentes codos que puede presentar en su longitud. En efecto, cuanto mas larga es la tuberla y/o mas tortuoso es su recorrido, mas importante debe ser el area de la seccion recta de la tuberla para limitar las perdidas de carga en el conducto de aireacion que son capaces de limitar los intercambios gaseosos entre el recinto del dispositivo y el medio exterior. Del mismo modo, como se ha explicado con anterioridad, el area de la membrana se debe adaptar de manera que no limite los intercambios gaseosos entre el recinto y el medio exterior. De este modo, el area de la membrana puede ser diferente de, en particular superior a, el area de la seccion recta de la tuberla. En este caso, la tuberla puede presentar a la altura de la membrana un area de seccion recta diferente del area de su seccion recta en otro nivel. En una alternativa o de forma complementaria, la membrana puede no disponerse a lo largo de una seccion recta de la tuberla sino oblicuamente con respecto a esta y/o extenderse a lo largo de una superficie no plana, con el fin de maximizar la superficie de la membrana dentro de una tuberla de dimensiones dadas.
Para un dispositivo de iluminacion de tipo faro cuyo volumen de recinto esta comprendido entre 2 litros y 20 litros, el area de la seccion interna de la tuberla esta, por ejemplo, comprendida entre 7 mm2 y 700 mm2 esto es, para una tuberla de seccion interna circular, un diametro aproximadamente comprendido entre 3 mm y 30 mm y, de preferencia, comprendido entre 38 mm2 y 320 mm2, esto es, para una tuberla de seccion interna circular, un diametro aproximadamente comprendido entre 7 mm y 20 mm. El area de la membrana puede presentar las mismas caracterlsticas.
Para un dispositivo de iluminacion de tipo faro antiniebla cuyo volumen de recinto es inferior a 2 litros, el area de la seccion interna de la tuberla es, por ejemplo, inferior a 80 mm2 esto es, para una tuberla de seccion interna circular, un diametro inferior a 10 mm y, de preferencia, comprendido entre 12 mm2 y 40 mm2, esto es, para una tuberla de seccion interna circular, un diametro aproximadamente comprendido entre 4 mm y 7 mm. El area de la membrana puede presentar las mismas caracterlsticas.
Para un dispositivo de senalizacion de tipo luz cuyo volumen de recinto es inferior a 6 litros, el area de la seccion interna de la tuberla es, por ejemplo, inferior a 108 mm2 esto es, para una tuberla de seccion interna circular, un diametro inferior a 15 mm y, de preferencia, comprendida entre 12 mm2 y 80 mm2, esto es, para una tuberla de seccion interna circular, un diametro aproximadamente de entre 4 mm y 10 mm. El area de la membrana puede presentar las mismas caracterlsticas.
El problema de presencia de humedad y, por lo tanto, de condensacion, es mas importante cuando el motor del vehlculo en el cual esta implantado el dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion esta caliente. El aire caliente tiene tendencia a subir, el aire que se situa mas abajo es, por lo tanto, mas fresco y mas seco. Por lo tanto, parece mas ventajoso posicionar el extremo libre 12 de la tuberla para que esta se encuentre bajo el faro mas que posicionar esta directamente junto al recinto del dispositivo de iluminacion o de senalizacion, a la altura de este o por encima de este. De este modo, el conducto se extiende de preferencia verticalmente hacia abajo o sustancialmente en vertical hacia abajo desde el recinto. De preferencia, el conducto de aireacion comprende una tuberla que tiene una longitud y una conformacion apta para que su extremo libre 12 pueda posicionarse a la altura de un ala del vehlculo automovil, a la altura de la calandra del vehlculo automovil, en particular a la altura de una boca de ventilacion del compartimento del motor, estando esta boca situada a la altura de la calandra del vehlculo automovil, o incluso en la cara delantera del dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion. Por el contrario, estas zonas no
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estan cerca del recinto del dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion y la tuberla presenta, por lo tanto, una longitud al menos superior a 2 cm y, de preferencia, superior a 15 cm (siendo 15 cm el valor de referencia).
El conducto de aireacion puede presentar una tapa antiescurrimiento 7. Esta permite evitar el escurrimiento del agua o de otros llquidos a lo largo de la tuberla hasta el extremo libre de esta en la que se encuentra la membrana. Esta tapa antiescurrimiento se puede realizar de cualquier material y de cualquier forma que impida que el agua se escurra sobre la membrana. Por ejemplo, la tapa antiescurrimiento se puede realizar de un material plastico, fijar en la parte inferior de la tuberla directamente sobre esta y presentar una forma que se ensancha hacia abajo, en particular una forma troncoconica. En el caso de que la membrana no este dispuesta en el extremo libre de la tuberla, no es necesaria ninguna tapa antiescurrimiento: en efecto, es el propio extremo de la tuberla el que, en combinacion con la posicion de la membrana mas arriba en la tuberla, impide que el agua suba hasta la membrana.
Por medio del dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion de acuerdo con la invencion, el medio filtrante es la unica interfaz que permite unos intercambios gaseosos entre el recinto 9 y el medio exterior.
En una variante de realizacion, el dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion puede comprender varias aberturas 8 a las que estan unidos varios conductos de aireacion 10.
El dispositivo de ventilacion que constituye la abertura 8 y el conducto de aireacion 10 son muy simples de realizar con respecto a las soluciones con deflectores o con laberintos conocidas de la tecnica anterior.
La longitud del conducto de aireacion permite posicionar, como se ha visto, su extremo libre en un punto seleccionado y adaptado para resolver los problemas mencionados con anterioridad. En particular, permite posicionar el extremo libre del conducto de aireacion en un punto en el que la presion varla en funcion de las caracterlsticas de rodadura del vehlculo automovil. De este modo, estas variaciones de presion permiten favorecer los intercambios gaseosos entre el interior del recinto 9 y el medio exterior mediante una alternancia de presiones y depresiones del medio exterior con respecto al interior del recinto. Estas presiones y depresiones crean, en la hipotesis de una tasa de humedad dentro del recinto superior a la tasa de humedad a la altura del extremo libre del conducto, unos flujos humedos de gas hacia el exterior del recinto y unos flujos secos de gas hacia el interior del recinto.
La tuberla 5 se puede realizar en varias partes. Por ejemplo, se puede realizar en una parte superior rlgida que se fija a la altura de la abertura 8 y en una parte inferior flexible, sobremoldeada sobre la parte superior y provista de la membrana. En una alternativa, la tuberla se puede realizar en tres partes: una parte superior flexible que se fija a la altura de la abertura 8, una parte intermedia rlgida sobre la cual se sobremoldea la parte superior y una parte inferior flexible, sobremoldeada sobre la parte intermedia y provista de la membrana. El medio filtrante se puede fijar en ambos casos a la altura de la parte inferior flexible.
En el caso en el que el extremo del conducto se disponga a la altura de un compartimento seco y con poco polvo del vehlculo, por ejemplo el habitaculo del vehlculo o un compartimento particular en el interior de este habitaculo, se puede prescindir del medio filtrante.
La invencion se aplica a diferentes dispositivos de iluminacion y/o de senalizacion, en particular un faro delantero de vehlculo automovil, un faro antiniebla de vehlculo automovil y una luz de senalizacion de vehlculo automovil. El dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion puede ser un dispositivo delantero de iluminacion y/o de senalizacion o un dispositivo trasero de iluminacion y/o de senalizacion.

Claims (9)

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    REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo de iluminacion y/o de serialization (1) para vehlcuio automovil que comprende un recinto (9) formado por una caja (2) y un cristal (3), practicandose una abertura (8) en el recinto, que comprende un conducto de aireacion (10) que se extiende desde la abertura, estando el conducto de aireacion obturado por un medio (6) filtrante impermeable a los llquidos y al polvo y permeable a los gases caracterizado por que el medio filtrante es una membrana (6), en particular una membrana textil, siendo el medio filtrante la unica interfaz que permite unos intercambios gaseosos entre el recinto y el medio exterior.
  2. 2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que la longitud (L) del conducto es superior a 2 cm.
  3. 3. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el medio filtrante se pega dentro del conducto o en un extremo libre (12) del conducto.
  4. 4. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el conducto se fija a la caja mediante pinzamiento o soldadura o fijacion a presion.
  5. 5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende varias aberturas (8) practicadas en la caja y desde cada una de las cuales se extiende un conducto de aireacion (10).
  6. 6. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el conducto comprende un medio antiescurrimiento (7).
  7. 7. Vehlculo automovil, caracterizado por que comprende un dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.
  8. 8. Vehlculo automovil de acuerdo con la reivindicacion anterior, caracterizado por que un extremo libre (12) del conducto de aireacion se posiciona a la altura:
    - de una calandra del vehlculo automovil, en particular a la altura de una boca de ventilation del compartimento motor, o
    - de un ala del vehlculo automovil, o
    - en la cara delantera del dispositivo de iluminacion y/o de senalizacion.
  9. 9. Vehlculo automovil de acuerdo con la reivindicacion 7 u 8, caracterizado por que un extremo libre (12) del conducto de aireacion se posiciona a la altura de un punto en el que la presion varla en funcion de las caracterlsticas de rodadura del vehlculo automovil.
ES10179136.6T 2009-09-29 2010-09-24 Dispositivo de iluminación y/o de señalización para vehículo automóvil que comprende un conducto de aireación Active ES2590982T3 (es)

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