ITTO20070798A1 - Autoveicolo con sistema di detersione del parabrezza senza spazzole - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Autoveicolo con sistema di detersione del parabrezza senza spazzole"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda in generale un autoveicolo provvisto di un sistema di detersione del parabrezza senza spazzole.

Più specificamente, l’invenzione ha per oggetto un autoveicolo del tipo definito nella parte precaratterizzante dell'annessa rivendicazione 1.

Nella presente descrizione e nelle rivendicazioni che seguono, con il termine "autoveicolo" si intende in senso lato qualsiasi mezzo di trasporto terrestre, acquatico o aereo.

Dalla domanda di brevetto giapponese JP 10147214-A è noto un sistema di detersione senza spazzole per il parabrezza di un autoveicolo, in cui il parabrezza è reso idrorepellente mediante l'applicazione di un film di resina siliconica fluorurata . Alla base di tale parabrezza, ad una certa distanza dalla sua cornice, si estende un collettore che alimenta un flusso di gas pressurizzato, in particolare gas di scarico del motore dell 'autoveicolo, ad ugelli che indirizzano getti di tale gas verso la base del parabrezza.

Dalla domanda di brevetto giapponese JP 10250534-A è noto un sistema in cui un ventilatore è disposto alla base del parabrezza di un autoveicolo, per soffiare un flusso d'aria verso la sua superficie esterna, che è idrorepellente, al fine di rimuovere l’acqua (pioggia) caduta su di essa.

Dalla domanda giapponese JP 8268232-A è inoltre noto un sistema per rimuovere le gocce d’acqua (pioggia) dai cristalli delle finestre di un autoveicolo. La superficie esterna di tali cristalli è provvista di uno strato di materiale idrofobico e trasduttori piezoelettrici sono associati ai cristalli, per provocarne una vibrazione atta ad agevolare lo scorrimento e la discesa delle gocce d'acqua verso il basso per effetto della gravità.

Uno scopo della presente invenzione è di realizzare un autoveìcolo provvisto di un sistema perfezionato di detersione del parabrezza senza spazzole.

Questo ed altri scopi vengono realizzati secondo l'invenzione in un autoveicolo avente le caratteristiche definite nell'annessa rivendicazione 1.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione appariranno dalla descrizione dettagliata che segue effettuata a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

la figura 1 è una rappresentazione prospettica parziale, in parte schematica, di un autoveicolo provvisto di un sistema di detersione del parabrezza senza spazzole secondo la presente invenzione; la figura 2 è una vista in scala ingrandita sezionata secondo la linea II-II della figura 1;

le figure 3 e 4 sono viste laterali del parabrezza di un autoveicolo provvisto di un sistema di detersione, secondo due varianti dì realizzazione della presente invenzione; e

la figura 5 è una vista prospettica di un parabrezza a tripla curvatura provvisto di un sistema di detersione secondo l'invenzione.

Nella figura 1 con 1 è complessivamente indicato un autoveicolo che presenta una carrozzeria-2, nella cui parte anteriore è montato un parabrezza w.

Al perimetro o contorno del parabrezza W è associata una cornice 3. Nella realizzazione esemplificativamente illustrata nelle figure 1 e 2, tale cornice è costituita da una guarnizione di montaggio e sigillatura, realizzata ad esempio con materiale elastomerico. Tale cornice o guarnizione può essere realizzata in modo separato dal parabrezza, oppure può essere realizzata mediante incapsulamento o sovrastampaggio sul parabrezza.

In modi alternativi di realizzazione, non illustrati, la cornice 3 potrebbe essere realizzata con altri materiali, ad esempio un materiale metallico, oppure potrebbe essere al limite realizzata integrata nell'apertura della carrozzeria in cui è montato il parabrezza W.

La superficie operativamente esterna del parabrezza W è idrofobica, ovvero idrorepellente. Ciò può essere ottenuto in svariati modi per sé noti, ad esempio mediante l'applicazione di un film trasparente ultra-sottile, realizzato con un processo nanotecnologico, ad esempio un film di biossido di titanio idrorepellente idoneo anche ad operare come filtro solare. In alternativa, alla superficie esterna del parabrezza W può essere applicato un film nanostrutturato, atto a riprodurre artificialmente il noto effetto di superidrofobicità delle foglie di loto.

Sulla superficie operativamente esterna del parabrezza W può essere inoltre depositato uno strato di nanopolveri, ad alta reattività, attivabili mediante impulsi elettrici, ad esempio a mezzo di conduttori a film depositati sul parabrezza W, ed atte ad esplicare un'efficace azione dirompente sulle molecole dello "sporco", che tipicamente può depositarsi sul parabrezza.

Nel caso di una superficie esterna nanostrutturata, a tale superficie possono essere associati dispositivi nanomotori (alimentabilì mediante effetto fotovoltaico, oppure elettricamente attraverso conduttori di alimentazione realizzati come film conduttivi trasparenti depositati sullo stesso parabrezza) per "spazzare", a guisa di "nano-scope", le micro e nanoparticelle depositate sul parabrezza.

Al parabrezza W può essere associato uno o più sensori ottici di pioggia per le funzioni che verranno descrìtte nel seguito. In modo puramente schematico, un tale sensore di pioggia è indicato con 4 nella figura l. Come sensore dì pioggia può essere anche utilizzato un film depositato sul parabrezza, in modo per sé noto.

Il parabrezza W rappresentato nelle figure 1-4 ha una configurazione (curvatura) di tipo convenzionale. Convenientemente, sebbene non necessariamente, il parabrezza w potrebbe essere sagomato in modo tale che esso presenti una configurazione aerodinamica del tipo cosiddetto a tripla curvatura, quale quello mostrato nella figura 5, tale da indirizzare in modo ottimale, durante il movimento del veicolo, il flusso dell'aria che investe il parabrezza, per favorire il processo di pulizia o detersione, e per controllare nel modo più efficace possibile le linee di flusso del campo fluido sul parabrezza, con un dispendio energetico minimo, ed anche in presenza di vento laterale.

In un parabrezza W del tipo secondo la figura 5, la lastra trasparente presenta una curvatura esterna convessa nei piani paralleli all'orizzontale, mentre nei piani verticali meridiani presenta alla base una curvatura concava che si raccorda attraverso un plesso ad una curvatura convessa di sommità. La parte di base concava si raccorda in modo continuo con la carrozzeria (coperchio del vano motore).

In generale, al parabrezza W è associato un sistema di eiezione per indirizzare verso la sua su perfid e esterna una pluralità di getti di fluido, in particolare una pluralità di getti di liquido, preferibilmente acqua, ed una pluralità di getti di un fluido aeriforme, preferibilmente aria.

Tale sistema di eiezione comprende una prima pluralità di aperture od ugelli indicati con A, per l'efflusso di un liquido, realizzati nella cornice 3. La disposizione è tale per cui ciascun lato della cornice presenta almeno un'apertura od ugello A di efflusso di liquido, e preferibilmente una pluralità di siffatte aperture o ugelli. Le aperture o ugelli A sono orientati verso la superficie esterna del parabrezza W, come si può in particolare osservare nella figura 2.

Nella cornice 3 è realizzata una seconda pluralità di aperture od ugelli, indicati con B, per l'efflusso di un fluido aeriforme, in particolare aria .

Anche nel caso delle aperture od ugelli B, la disposizione è tale per cui ciascun lato della cornice 3 presenta almeno una di tali aperture od ugelli, e preferibilmente una pluralità di essi.

Nella realizzazione esemplificativamente illustrata le aperture od ugelli A sono sostanzialmente alternati ovvero inframmezzati rispetto alle aperture od ugelli B. Tale disposizione non è peraltro tassativa e gli ugelli B per l'efflusso del fluido aeriforme potrebbero in particolare essere in numero inferiore rispetto a quello delle aperture od ugelli A.

Con riferimento alla figura 2, nella cornice 3 è realizzato un primo condotto collettore, ivi indicato con 5, comunicante con almeno una parte delle aperture od ugelli A. in modi di realizzazione alternativi, nella cornice 3 può essere realizzata una pluralità di condotti collettori, ciascuno dei quali è collegato ad un particolare gruppo di aperture od ugelli A per l’efflusso di liquido.

Analogamente, sempre con riferimento alla figura 2, nella cornice 3 è realizzato almeno un secondo condotto collettore 6 , comunicante con almeno una parte delle aperture od ugelli B per l'efflusso di fluido aeriforme.

Anche le aperture od ugelli B sono orientati verso la superficie esterna del parabrezza W.

Con riferimento alla figura 1, 1'almeno un condotto collettore 5 è collegato tramite una tubazione 7 ad un'apparecchiatura 8 per l'alimentazione di un flusso dì lìquido, in particolare acqua, preferibilmente riscaldata ed eventualmente additivata con agenti detergenti.

Nella realizzazione esemplificativamente illustrata nella figura 1, l 'apparecchiatura 8 comprende un contenitore o serbatoio 9 contenente acqua, prelevata ed inviata alla tubazione 7 e quindi al collettore 5 a mezzo di un’elettropompa 10 di tipo per sé noto.

Al contenitore o serbatoio 9 può essere convenientemente associato un dispositivo riscaldatore 11, quale un riscaldatore a resistenza elettrica, od uno scambiatore di calore. Un sensore di temperatura 12 può essere disposto nel serbatoio 9 per rilevare la temperatura dell'acqua ivi contenuta.

Nel caso di un autoveicolo provvisto di celle a combustibile, l'acqua di scarico prodotta da tali celle può essere utilizzata per alimentare almeno in parte il serbatoio 9.

La pompa 10, il dispositivo riscaldatore 11 ed il sensore di temperatura 12 sono collegati ad un<1>unità elettronica di controllo ECU, alla quale afferisce inoltre il sensore di pioggia 4.

All'almeno un condotto collettore 6 è collegato, tramite una conduttura indicata con 13 nella figura 1, un dispositivo 14 alimentatore di un flusso di fluido aeriforme, in particolare aria. Il dispositivo 14 può essere ad esempio un compressore.

Anche il dispositivo 14 è controllato dall'unità elettronica ECU.

Il sistema di detersione associato al parabrezza W secondo le figure 1 e 2, opera essenzialmente nel modo seguente.

La presenza di pioggia sul parabrezza W viene rilevata a mezzo del sensore 4, e tale condizione attiva l'unità dì controllo ECU

La pioggia che cade sulla superficie esterna del parabrezza viene agevolmente evacuata, grazie alla caratteristica di idrofobicità o idrorepellenza di tale superficie.

L'effetto di idrofobicità è tale per cui le gocce d'acqua che cadono sul parabrezza si suddividono in glomeruli, i quali non riescono ad aderire alla superficie del parabrezza, ma per effetto dì una seppur minima sollecitazione "rotolano" sulla superficie del parabrezza, sostanzialmente senza lasciare residui e portando con sé eventuali particelle, quali, polveri od altri contaminanti, in essi inglobati.

La sollecitazione a carico dei glomeruli erranti sulla superficie del parabrezza può essere semplicemente quella del "vento" che investe il parabrezza per effetto del movimento di avanzamento dell 'autoveicolo.

Quando il veicolo staziona o procede a bassa velocità, l'unità di controllo ECU attiva selettivamente la pompa 10 e/o il dispositivo alimentatore d’aria 14, per generare l'emissione di getti di acqua e/o aria attraverso le aperture od ugelli A e/o B, verso la superficie esterna del parabrezza. L'azione di tali getti dì liquido e di aria, preferibilmente combinata fra loro, è suscettibile di provocare una movimentazione turbolenta del liquido sulla superficie esterna idrorepellente del parabrezza W, e del materiale (sporcizia) eventualmente inglobato in tale liquido.

All'unità elettronica ECU può essere inoltre collegato un dispositivo di comando 15 (figura 1), ad esempio ad azionamento manuale, atto a provocare tramite l'unità ECU, l'attivazione della pompa 10 e/o del dispositivo alimentatore d'aria 14, quando 1 'utilizzatore dell'autoveicolo voglia ottenere una detersione del parabrezza W ad esempio quando si accinga ad utilizzare l’autoveicolo dopo una sosta più meno prolungata.

Convenientemente, l'unità elettronica ECU è predisposta per modulare la portata e/o la pressione dell'acqua erogata attraverso le aperture od ugelli A e dell'aria emessa attraverso le aperture od ugelli B, in funzione della velocità di avanzamento dell'autoveicolo. Ciò consente una gestione energetica ottimale del sistema di detersione, al variare della velocità dell'autoveicolo.

Inoltre, l'unità ECU può essere convenientemente predisposta per determinare, tramite la pompa 10, l'alimentazione al condotto collettore 5 di una quantità d'acqua atta a mantenerlo sostanzialmente pieno negli intervalli in cui il sistema di detersione non è operativo, in modo tale che alla successiva attivazione del sistema di detersione la reazione del sistema sia praticamente immediata.

Nella figura 3 è mostrata una variante di realizzazione. In tale figura, a parti ed elementi già descritti sono stati nuovamente attribuiti gli stessi riferimenti alfanumerici utilizzati in precedenza .

Nella variante secondo la figura 3, innanzi alla parte inferiore del parabrezza W è montata una traversa 16, la cui sezione trasversale corrisponde sostanzialmente a quella di un profilo alare in disposizione capovolta, cioè con l'estradosso rivolto verso il basso, e l'intradosso rivolto verso l'alto .

La traversa 16 è disposta in disposizione sopraelevata rispetto all'adiacente porzione del coperchio 18 del vano-motore, in modo tale per cui durante l'avanzamento del veicolo un flusso d'aria viene forzato lungo l'estradosso della traversa, a lambire la superficie esterna del parabrezza W, intensificando l'azione del "vento" generato dal moto di avanzamento del veicolo.

Convenientemente, sebbene non necessariamente, nel bordo della traversa 16 che è rivolto al parabrezza W è convenientemente realizzato almeno un ugello di efflusso per liquido ed almeno un ugello per l'efflusso di aria, collegati a rispettivi collettori 5' e 6', predisposti all'interno di tale traversa 16. Tali collettori 5', 6' sono convenientemente collegati a rispettivi dispositivi per l’alimentazione di un flusso di acqua e rispettivamente di aria, preferibilmente gli stessi dispositivi cui afferiscono i condotti collettori 5, 6 della cornice o guarnizione 3 del parabrezza.

In tal modo, oltre all'effetto aerodinamico proprio, la traversa 16 consente di indirizzare getti di liquido e/o aria verso la superficie esterna del parabrezza W, al fine di migliorare le caratteristiche di turbolenza dei flussi di acqua/aria su tale superficie del parabrezza con un miglioramento dell'efficienza di asportazione dei glomeruli di acqua e delle particelle in essi inglobate .

Nella figura 4 è mostrata un'ulteriore variante di realizzazione. Anche in tale figura, a parti ed elementi già descritti sono stati attribuiti nuovamente gli stessi riferimenti alfanumerici utilizzati in precedenza.

Nella variante secondo la figura 4, presso il lato inferiore del parabrezza W è previsto un dispositivo spruzzatore 19, atto ad indirizzare verso il parabrezza W un flusso di acqua, atto ad incrementare le caratteristiche di turbolenza dei flusso di acqua/aria sulla superficie di tale parabrezza.

Il dispositivo spruzzatore 19 può essere del tipo "pop-up", analogo ai dispositivi utilizzati per la detersione dei fari o fanali di un autoveicolo .

In modo non illustrato, nella cornice 3 del parabrezza W possono essere realizzati più condotti collettori per liquidi, collegati a rispettive aperture o ugelli di efflusso, per consentire l'eiezione verso il parabrezza di più liquidi aventi caratteristiche chimiche e/o fisiche differenti, ad esempio acqua (eventualmente riscaldata) ed un agente di lavaggio o risciacquo.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI l. Autoveicolo (1) presentante una carrozzeria (2) nella cui parte anteriore è montato un parabrezza (W) operativamente deterso senza spazzole, ed al cui perìmetro o contorno è associata una cornice {3); la superficie operativamente esterna del parabrezza (W) essendo idrorepellente; al parabrezza (W) essendo associati mezzi eiettori (A, B) per indirizzare verso la sua superficie esterna una pluralità di getti di fluido aeriforme; caratterizzato dal fatto che detti mezzi eiettori comprendono una prima pluralità di aperture od ugelli (A) per l'efflusso dì un liquido, realizzati in detta cornice (3) in modo tale per cui ciascun lato della cornice (3) presenta almeno un'apertura od ugello (A); dette aperture od ugelli (A) essendo orientati verso la superficie esterna del parabrezza (W); una seconda pluralità di aperture od ugelli (B) per l'efflusso di un fluido aeriforme, realizzati parimenti in detta cornice (3) ed inframmezzati alle aperture od ugelli (A) di detta prima pluralità, in modo tale per cui ciascun lato della cornice (3) presenta almeno un'apertura od ugello (B) per l'efflusso di fluido aeriforme; almeno un primo condotto collettore (5) realizzato in detta cornice (3) e comunicante con almeno una parte di dette aperture od ugelli di efflusso di liquido (A); almeno un secondo condotto collettore (6) realizzato in detta cornice (3) e comunicante con almeno una parte delle aperture od ugelli di efflusso (B) della suddetta seconda pluralità; detti primo e secondo condotto collettore (5, 6) essendo collegati a rispettivi mezzi di alimentazione (10, 14) atti ad alimentare loro un flusso di liquido e rispettivamente di un fluido aeriforme; la disposizione essendo tale per cui nel funzionamento l'azione preferibilmente combinata dei getti di liquido e fluido aeriforme emessi attraverso dette aperture od ugelli {A; B) è atta a provocare una movimentazione turbolenta del liquido sulla superficie esterna del parabrezza (W) e dei materiali eventualmente inglobati in detto liquido.
2. 2. Autoveicolo secondo la rivendicazione 1, in cui in detta cornice {3} è realizzata una pluralità di condotti collettori (5) per liquidi, collegabili a rispettive aperture o ugelli (A), per consentire l’eiezione verso il parabrezza (W) di una pluralità di liquidi aventi caratteristiche chimiche e/o fisiche differenti.
3. 3. Autoveicolo secondo le rivendicazioni 1 o 2, in cui detta cornice (3) è una guarnizione di tenuta e/o montaggio del parabrezza (W) nella carrozzerìa (2).
4. 4. Autoveicolo secondo le rivendicazioni 1 o 2, in cui detta cornice (3) è di materiale metallico.
5. 5. Autoveicolo secondo le rivendicazioni 1 o 2, in cui detta cornice (3) è integrata nella carrozzeria (2).
6. 6. Autoveicolo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il parabrezza (W) è sagomato in modo tale da presentare una conformazione aerodinamica a tripla curvatura,
7. 7. Autoveicolo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la superficie esterna del parabrezza (W) è provvista di un film trasparente nanostrutturato in modo tale per cui esso presenta caratteristiche di idrofobicità.
8. 8. Autoveicolo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui sulla superficie esterna del parabrezza è depositato uno strato di nanopolveri dirompenti, attivabili a mezzo di impulsi elettrici.
9. 9. Autoveicolo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui alla superficie esterna del parabrezza (W) sono associati dispositivi nanomotori atti a movimentare micro e nanoparticelle depositate su detta superficie del parabrezza (W).
10. 10. Autoveicolo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui al parabrezza (W) sono associati mezzi sensori di pioggia (4), in particolare realizzati con film depositati sul parabrezza (W).
11. 11. Autoveicolo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui dinanzi al parabrezza (W) è disposta una traversa (16) preferibilmente sagomata a guisa di profilo alare rovesciato, atta ad indirizzare un flusso d’aria accelerato verso il parabrezza (W) quando l’autoveicolo è in movimento.
12. 12. Autoveicolo secondo la rivendicazione il, in cui detta traversa (16) è provvista di aperture od ugelli per l'invio di getti di liquido e/o fluido aeriforme verso la superficie esterna del parabrezza (w).
13. 13. Autoveicolo secondo la rivendicazione 12, in cui le aperture od ugelli della traversa {16) sono collegati a condotti collettori (5<1>, 6') predisposti all'interno di detta traversa (16) e preferibilmente collegati ai mezzi di alimentazione (10, 14) connessi ai condotti collettori (5, 6) della suddetta cornice (3).
14. 14. Autoveìcolo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 13, in cui al parabrezza (W) è associato almeno un dispositivo spruzzatore (19), ubicato presso il lato inferiore del parabrezza {W} ed atto ad indirizzare un flusso di fluido verso la superfìcie esterna di detto parabrezza (W).
15. 15. Autoveìcolo con sistema di detersione del parabrezza senza spazzole, sostanzialmente secondo quanto descritto ed illustrato, e per gli scopi specificati .