ES2894129T3 - Bloque óptico de vehículo con máscara con célula fotovoltaica que alimenta a medios de calentamiento del cristal - Google Patents

Bloque óptico de vehículo con máscara con célula fotovoltaica que alimenta a medios de calentamiento del cristal Download PDF

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Abstract

Bloque óptico (BO) adecuado para equipar un vehículo y que comprende un cristal (G), medios de calentamiento (MC) adecuados para producir calorías destinadas a calentar el citado cristal (G), al menos una fuente (SL) adecuada para generar fotones destinados a participar en una función fotométrica, al menos una lente (L) adecuada para desviar los citados fotones generados con el fin de que estos se dirijan hacia el citado cristal (G), y al menos una máscara (M) que comprende una cara (FM) adecuada para reenviar fotones incidentes que no se dirijan hacia el citado cristal (G), caracterizado por que la citada máscara (M) comprende en su cara (FM) al menos una célula fotovoltaica (CP) dispuesta para convertir los fotones incidentes recibidos, en una corriente eléctrica adecuada para alimentar a los citados medios de calentamiento (MC) para que estos produzcan calorías adecuadas para calentar el citado cristal ( G) y por que los citados medios de calentamiento (MC) están instalados en una parte de una cara trasera (FR) de una pieza (PS) que comprende la citada fuente (SL), siendo la citada cara trasera (FR) opuesta a una cara delantera de la que parten los citados fotones generados por la citada fuente (SL).

Description

DESCRIPCIÓN
Bloque óptico de vehículo con máscara con célula fotovoltaica que alimenta a medios de calentamiento del cristal
La invención concierne a los bloques ópticos de vehículo que están equipados con medios de calentamiento destinados a calentar su cristal.
En los documentos EP 2085685 A, EP 2375136 A, DE 102007004702 A, EP 2014972 A y JP 2005129416 A se divulgan bloques ópticos de vehículos.
Ciertos bloques ópticos de vehículo comprenden al menos una fuente adecuada para generar fotones destinados a participar en una función fotométrica (de iluminación o de señalización) y al menos una lente adecuada para desviar los fotones generados con el fin de que los mismos se dirijan hacia un cristal que asegure la interfaz con el exterior. Cuando ciertas condiciones meteorológicas están presentes en el exterior del vehículo, puede formarse condensación o incluso hielo en la cara interna y/o la cara externa del cristal, lo que degrada la función fotométrica y de manera accesoria perjudica a la impresión visual de la calidad del vehículo.
Este fenómeno puede reducirse ligeramente cuando la fuente que participa en la función fotométrica genera parte de sus fotones en el rango del infrarrojo. Pero algunas fuentes, como los diodos emisores de luz (o LEDs), apenas producen fotones en el infrarrojo.
Con el fin de impedir el fenómeno mencionado anteriormente, es posible instalar dentro del bloque óptico medios de calentamiento destinados a calentar su cristal. Estos medios de calentamiento son alimentados de corriente eléctrica por la red de alimentación eléctrica del vehículo a través de los cables eléctricos, lo que induce un consumo de la energía disponible en el vehículo y por tanto puede reducir su autonomía.
La invención tiene en particular por objetivo mejorar la situación.
A tal efecto la misma propone en particular un bloque óptico tal como se define en la reivindicación 1. La invención propone un bloque óptico destinado a equipar a un vehículo y que comprende un cristal, medios de calentamiento adecuados para producir calorías destinadas a calentar el cristal, al menos una fuente adecuada para generar fotones destinados a participar en una función fotométrica, al menos una lente adecuada para desviar los fotones generados de manera que se dirijan hacia el cristal, y al menos una máscara que comprende una cara adecuada para reenviar fotones incidentes que no se dirijan hacia el cristal.
Este bloque óptico se caracteriza por el hecho de que la máscara comprende en su cara de reenvío al menos una célula fotovoltaica que está dispuesta para convertir fotones incidentes recibidos, en una corriente eléctrica adecuada para alimentar a los medios de calentamiento para que estos produzcan calorías adecuadas para calentar el cristal, y por el hecho de que los citados medios de calentamiento están instalados en una parte de una cara trasera de una pieza que comprende a la citada fuente, siendo la citada cara trasera opuesta a una cara delantera de la que parten los citados fotones generados por la citada fuente.
Se obtiene así un bloque óptico provisto de medios de calentamiento alimentados ventajosamente de corriente eléctrica por al menos una célula fotovoltaica, lo que se considera económico.
El bloque óptico según la invención puede comprender otras características que se pueden tomar por separado o en combinación, y en particular:
- puede comprender al menos un dispositivo de iluminación que, por una parte, comprende la fuente y la lente, y, por otra parte, montado en rotación alrededor de al menos una primera dirección predefinida;
> cada pieza puede ser adecuada para ser impulsada en rotación alrededor de la primera dirección predefinida.
• cada pieza puede ser adecuada para ser impulsada en rotación alrededor de una segunda dirección predefinida perpendicular a la primera dirección predefinida. En este caso, la lente puede ser acoplada en rotación a la pieza asociada;
- cada fuente puede comprender al menos un diodo emisor de luz.
La invención propone igualmente un vehículo, eventualmente del tipo automóvil, y que comprende al menos un bloque óptico del tipo presentado anteriormente.
Otras características y ventajas de la invención aparecerán al examinar la descripción detallada que sigue y los dibujos adjuntos, en los cuales:
- la figura 1 ilustra esquemática y funcionalmente, en una vista en corte longitudinal, un ejemplo de realización de un bloque óptico que no es según la invención pero que es útil para su comprensión, y
- la figura 2 ilustra de modo esquemático, en una vista en perspectiva, una variante de realización de un dispositivo de iluminación destinado a equipar un bloque óptico según la invención.
La invención tiene en particular por objetivo proporcionar un bloque óptico BO destinado a equipar un vehículo y provisto de medios de calentamiento MC.
En lo que sigue, se considera, a modo de ejemplo no limitativo, que el bloque óptico BO está destinado a equipar un vehículo automóvil. Pero la invención no se limita a este tipo de vehículos. Concierne en efecto a cualquier tipo de vehículo equipado con al menos un bloque óptico que comprenda un dispositivo de iluminación y un cristal que comprenda caras interna y externa en al menos una de las cuales pueda formarse condensación o hielo.
Por «dispositivo de iluminación» se entiende aquí un dispositivo luminoso destinado a participar en al menos una función fotométrica de iluminación o de señalización.
Por otra parte, se considera en lo que sigue, a modo de ejemplo no limitativo, que el bloque óptico BO es un faro (o proyector delantero). Pero la invención no se limita a este tipo de bloque óptico. En efecto, la misma concierne igualmente a las luces delanteras de señalización y a las luces traseras.
En la figura 1 se ha ilustrado esquemáticamente un ejemplo de realización simplificado de un bloque óptico BO (aquí un faro a modo de ejemplo no limitativo).
Como está ilustrado, un bloque óptico BO comprende, por una parte, un espacio interno El, delimitado en particular por un cristal G y en el interior del cual están instaladas al menos una fuente de luz SL, al menos una lente L y al menos una máscara M, y, por otra parte, los medios de calentamiento MC.
En el ejemplo no limitativo ilustrado en la figura 1, el espacio interno EI del bloque óptico BO solamente comprende una fuente de luz SL asociada a una lente L y a una máscara M. El bloque óptico BO por lo tanto sólo comprende un único dispositivo de iluminación DE que comprende en particular la fuente de luz SL y la lente L. Pero el bloque óptico BO podría comprender igualmente varios (al menos dos) dispositivos de iluminación DE, eventualmente asociados a varias (al menos dos) máscaras M.
El cristal G está solidarizado de modo fijo (por ejemplo por pegado) y de modo estanco a una carcasa. El mismo puede ser de material plástico (o sintético) transparente o de vidrio.
Los medios de calentamiento MC están dispuestos de manera que producen calorías que están destinadas a calentar el cristal G, cuando se les alimenta de corriente eléctrica.
Cada (la) fuente de luz SL es adecuada para generar fotones que están destinados a participar en una función fotométrica (de iluminación o de señalización).
Por ejemplo, la (cada) fuente de luz SL puede comprender al menos un diodo emisor de luz (o LED). En variante, la misma puede comprender al menos un diodo láser o un láser de gas o también una lámpara (o bombilla).
Cada (la) lente L está dispuesta para desviar los fotones generados por la fuente SL asociada con el fin de que los mismos se dirijan hacia el cristal G (flecha F1). Se observará que la lente L puede eventualmente desviar los fotones generados para que estos se dirijan hacia el cristal G después de haber sido reenviados por un reflector. En este caso, el dispositivo de iluminación DE, comprende igualmente tal reflector. En una variante de realización, el reflector podría estar intercalado entre la fuente SL y la lente L, en lugar de colocado aguas abajo de la lente L.
Cada (la) máscara M comprende una cara FM denominada cara de reenvío debido a que la misma es adecuada para reenviar fotones incidentes que no se dirigen directamente hacia el cristal G. Esta cara de reenvío FM está, por ejemplo, aluminizada.
Se observará que en el ejemplo no limitativo ilustrado en la figura 1, la máscara M está colocada por debajo del nivel del dispositivo de iluminación DE con el fin de reenviar los fotones hacia arriba. En un modo de realización invertido, la máscara M puede estar colocada por encima del nivel del dispositivo de iluminación DE con el fin de reenviar los fotones hacia abajo. Pero la máscara M puede igualmente rodear parcial o totalmente al dispositivo de iluminación DE.
A modo de ejemplo no limitativo, la función fotométrica asegurada por el dispositivo de iluminación DE está destinada a la iluminación exterior. Por consiguiente, podría tratarse en particular de una función de luz de cruce (o iluminación de cruce), de una función de luz antiniebla o de una función de luz de carretera. Pero la función fotométrica asegurada por el dispositivo de iluminación DE podría estar destinada a la señalización.
La cara de reenvío FM de la máscara M comprende al menos una célula fotovoltaica CP dispuesta para convertir los fotones incidentes que recibe (flecha F2) en una corriente eléctrica que sea adecuada para alimentar a los medios de calentamiento MC para que los mismos produzcan calorías adecuadas para calentar el cristal G.
Se observará que estos fotones incidentes pueden provenir tanto de la lente L (porque una parte de los fotones generados no sea desviada suficientemente hacia el cristal G), como del exterior del vehículo (se trata entonces de fotones solares, por ejemplo). Debido a esto, la célula fotovoltaica CP puede producir corriente eléctrica tanto cuando la fuente SL está en funcionamiento como cuando la fuente SL no funciona. Por supuesto, en este último caso, la intensidad de la corriente eléctrica producida es menor.
Se observará que los medios de calentamiento MC son preferentemente (pero no limitativamente) de tipo resistivo y planos. A modo de ejemplo, puede tratarse de pistas resistivas del tipo de las que frecuentemente están solidarizadas a las lunetas traseras de vehículo para desempañarlas por calentamiento.
En el ejemplo no limitativo ilustrado en la figura 1, los medios de calentamiento MC están instalados en una parte de una cara interna FI del cristal G, por ejemplo por encolado o serigrafía, o incluso por integración en micro-canales o nervios. Más concretamente, en este ejemplo, los medios de calentamiento MC están instalados en una parte periférica PP de la cara interna FI del cristal G, con el fin de no reducir el rendimiento de cada función fotométrica asegurada por el bloque óptico BO. Pero, cuando una parte predefinida del cristal G no sirva para dejar pasar los fotones que participan en una función fotométrica, los medios de calentamiento MC pueden estar instalados en esta parte predefinida.
En otro ejemplo no limitativo, según la presente invención, ilustrado en la figura 2, los medios de calentamiento MC están instalados en una parte de una cara trasera FR de una pieza PS que comprende la fuente SL. Esta cara trasera FR es opuesta a una cara delantera de la que parten los fotones que son generados por la fuente SL.
Se observará que en este otro ejemplo, la fuente SL y la lente L forman parte de un dispositivo de iluminación DE que está montado a rotación alrededor de al menos una primera dirección predefinida A1. Por ejemplo, y como está ilustrado de modo no limitativo, la pieza PS (que comprende la fuente SL) es igualmente adecuada para ser accionada en rotación alrededor de la primera dirección predefinida A1. Esta primera dirección es, por ejemplo sensiblemente vertical, de manera que permita la colocación de la cara trasera FR de la pieza PS frente al cristal G, para aproximar todo lo posible los medios de calentamiento MC al cristal G y optimizar así su calentamiento, o sea enfrente del fondo de la carcasa del bloque óptico BO (en el lado opuesto al cristal G) para que la lente L quede colocada enfrente del cristal G con el fin de que la que la función fotométrica quede asegurada.
Se observará igualmente que en este otro ejemplo no limitativo ilustrado en la figura 2, la pieza PS es adecuada para ser accionada en rotación alrededor de una segunda dirección predefinida A2 que es perpendicular a la primera dirección predefinida A1.
Más concretamente, la lente L es solidaria de una montura ML que forma parte de un equipo ER solidarizado a una armadura AS montada en rotación alrededor de un primer eje paralelo a la primera dirección predefinida A1 (y en lo sucesivo asimilado a esta última). La lente L está realizada en un material transparente. Se trata preferentemente de un material plástico sintético, por ejemplo un poliacrilato, que ofrece la ventaja de ofrecer buenas propiedades ópticas (en particular una buena transparencia) y mecánicas (en particular una buena rigidez).
La lente L tiene una dioptría delantera (en este caso convexa) que define un eje óptico primario 01, y una dioptría trasera (en este caso cóncava) opuesta. La dioptría delantera y la dioptría trasera están conectadas por un tramo que forma una dioptría lateral que define un eje óptico secundario 02. En el ejemplo ilustrado, el contorno de la lente L es sensiblemente rectangular, pero esta forma se da sólo a modo ilustrativo.
Según un modo de realización preferido, las dioptrías delantera y trasera están dispuestas de modo que el eje óptico primario 01 y el eje óptico secundario 02 sean perpendiculares y se extiendan conjuntamente en un plano vertical que contenga igualmente al primer eje de rotación A1.
La montura ML es preferentemente metálica y comprende dos ramas laterales (que, como en el ejemplo ilustrado, pueden ser acodadas), conectadas por una barra transversal en la que está anclada la lente L.
Por sus ramas, la montura ML está montada a rotación con respecto a la armadura AS alrededor de un segundo eje paralelo a la segunda dirección predefinida A2 (y en lo sucesivo asimilado a esta última). Este segundo eje A2 está formado por ejemplo por pivotes (no representados) que conectan las ramas a los brazos de la armadura AS, en un extremo de los mismos. Asimismo, el segundo eje A2 se extiende en un extremo de las ramas opuesto a la barra transversal.
El equipo ER comprende la pieza PS que comprende la fuente SL. Esta pieza PS comprende igualmente un reflector RL que define una cara delantera reflectante enfrente de la cual está colocada la fuente SL para alimentarla de fotones de iluminación, y una cara trasera FR convexa opuesta, estando las caras delantera y trasera conectadas por un canto. El carácter reflectante de la cara delantera es proporcionado, por ejemplo, por un revestimiento plateado.
Por otra parte, la lente L está aquí acoplada en rotación a la pieza PS, con el fin de seguirla en sus desplazamientos.
Se observará que el dispositivo de iluminación DE ilustrado en la figura 2 puede ser instalado eventualmente en un bloque óptico BO, cuyo cristal G esté provisto igualmente de medios de calentamiento MC complementarios.
Cualquiera que sea el modo de realización considerado del bloque óptico BO, cuando la corriente eléctrica que es producida por la(s) célula(s) fotovoltaica(s) CP no sea suficiente para hacer funcionar correctamente los medios de calentamiento MC (y/o los medios de calentamiento MC complementarios), es la red de alimentación eléctrica RE del vehículo la que se encarga de suministrar la corriente eléctrica complementaria.
Se observará igualmente que la alimentación de corriente eléctrica a los medios de calentamiento MC por la(s) célula(s) fotovoltaica(s) puede hacerse directamente a través de los cables eléctricos que les conectan, o bien indirectamente a través de los cables eléctricos y de los medios de control (preferentemente conectados igualmente a la red de alimentación eléctrica RE). Tales medios de control están destinados a controlar la alimentación de corriente eléctrica a los medios de calentamiento MC, en particular con el fin de evitar que se alimente a los medios de calentamiento MC cuando esto no sea necesario.

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Bloque óptico (BO) adecuado para equipar un vehículo y que comprende un cristal (G), medios de calentamiento (MC) adecuados para producir calorías destinadas a calentar el citado cristal (G), al menos una fuente (SL) adecuada para generar fotones destinados a participar en una función fotométrica, al menos una lente (L) adecuada para desviar los citados fotones generados con el fin de que estos se dirijan hacia el citado cristal (G), y al menos una máscara (M) que comprende una cara (FM) adecuada para reenviar fotones incidentes que no se dirijan hacia el citado cristal (G), caracterizado por que la citada máscara (M) comprende en su cara (FM) al menos una célula fotovoltaica (CP) dispuesta para convertir los fotones incidentes recibidos, en una corriente eléctrica adecuada para alimentar a los citados medios de calentamiento (MC) para que estos produzcan calorías adecuadas para calentar el citado cristal ( G) y por que los citados medios de calentamiento (MC) están instalados en una parte de una cara trasera (FR) de una pieza (PS) que comprende la citada fuente (SL), siendo la citada cara trasera (FR) opuesta a una cara delantera de la que parten los citados fotones generados por la citada fuente (SL).
2. Bloque óptico según la reivindicación 1, caracterizado por que, por una parte, comprende al menos un dispositivo de iluminación (DE) que comprende la citada fuente (SL) y la citada lente (L), y, por otra parte, montado en rotación alrededor de al menos una primera dirección predefinida.
3. Bloque óptico según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que la citada pieza (PS) es adecuada para ser accionada en rotación alrededor de la citada primera dirección predefinida.
4. Bloque óptico según la reivindicación 3, caracterizado por que la citada pieza (PS) es adecuada para ser accionada en rotación alrededor de una segunda dirección predefinida perpendicular a la citada primera dirección predefinida, y por que la citada lente (L) está acoplada en rotación a la citada pieza (PS).
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