ES2247340T3 - Luna termica. - Google Patents
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Abstract
Cristal térmico que se compone de, al menos, un cristal rígido, al menos, dos barras colectoras de corriente de polaridad diferente dispuestas de modo paralelo en la proximidad de una arista del cristal térmico a distancias diferentes con respecto a la arista, y resistencias calefactoras lineales conectadas eléctricamente a éstas, caracterizado porque las barras colectoras se extienden lateralmente a las resistencias calefactoras y las resistencias calefactoras (2) son llevadas, partiendo de una primera barra colectora de corriente (4), pasando por encima de la otra barra colectora de corriente (3), estando al mismo tiempo aisladas con respecto a ésta, en dirección a la superficie del cristal y, al menos, en un bucle hacia la otra barra colectora de corriente (3) y están conectadas eléctricamente a ésta.
Description
Luna térmica.
La invención se refiere a una luna térmica que se
compone de, al menos, una luna rígida, al menos, dos barras
colectoras de corriente de polaridad diferente dispuestas de modo
sensiblemente paralelo en la proximidad de una arista de la luna
térmica a distancias diferentes con respecto a la arista, y
resistencias calefactoras lineales conectadas eléctricamente a
éstas.
Estas características son conocidas por el modelo
de utilidad alemán DE 296 06 071 U1, que se refiere a una luna
laminada con calentamiento eléctrico, en la cual están previstas
resistencias calefactoras montadas eléctricamente en paralelo
alojadas en la capa intermedia termoplástica en la región de la
posición de reposo de los limpiaparabrisas. Igualmente, en la capa
intermedia termoplástica están alojadas bandas de película metálica
que actúan como barras colectoras conectadas a líneas de
alimentación eléctrica, y que están unidas eléctricamente a las
resistencias calefactoras. Las barras colectoras están dispuestas
muy próximas una a otra y las resistencias calefactoras están
colocadas en forma de bucles entre las barras colectoras. En un
ejemplo de realización, las resistencias calefactoras están
dispuestas en forma de bucles en U intercaladas una en otra en
dirección horizontal y soldadas a dos barras colectoras de
corriente en forma de cintas. Las barras colectoras de corriente
están muy próximas y son paralelas entre sí en la región de una
arista lateral del parabrisas. La barra colectora de corriente
alejada de la arista es aproximadamente dos veces más corta que la
barra colectora de corriente dispuesta en la proximidad inmediata
de la arista lateral, estando conectada esta barra colectora de
corriente a las mitades superiores de los bucles de hilo, y estando
conectada la otra barra colectora de corriente a las mitades
inferiores de los bucles de hilo.
Por el documento EP 0 479 154 A1, se conoce un
parabrisas con calentamiento eléctrico provisto de un calefactor
plano, con dos barras colectoras de corriente dispuestas en las
aristas, superior e inferior, opuestas de la luna. La barra
colectora de corriente inferior está provista en su parte central de
una entrada de corriente orientada perpendicularmente a la arista
de la luna, por tanto en forma de T. La barra colectora de
corriente superior está conectada a dos entradas, que están
colocadas a lo largo de dos aristas laterales. Las dos entradas se
extienden, además, a lo largo de la arista inferior de la luna por
debajo de la barra colectora de corriente inferior. La primera
entrada cruza transversalmente, bajo aislamiento eléctrico, el
ramal perpendicular de la T y está unida eléctricamente a la otra
entrada.
La otra entrada es llevada igualmente hacia la
arista inferior de la luna. En razón de esta disposición, solamente
se necesitan dos líneas de conexión eléctrica en la mitad de la
arista inferior del parabrisas.
La invención tiene por objeto realizar otra luna
térmica con dos barras colectoras de corriente dispuestas en la
proximidad de una arista de la luna.
De acuerdo con la invención, este objetivo se
consigue por el hecho de que las barras colectoras se extienden
lateralmente a las resistencias calefactoras y las resistencias
calefactoras son llevadas en dirección a la superficie de la luna,
partiendo de una primera barra colectora de corriente, pasando por
encima de la otra barra colectora de corriente, estando al mismo
tiempo aisladas con respecto a ésta, y en, al menos, un bucle,
hacia la otra barra colectora de corriente y están conectadas
eléctricamente a ésta.
Las características de las reivindicaciones
secundarias ponen de manifiesto perfeccionamientos ventajosos de
este objeto.
De acuerdo con la invención, las resistencias
calefactoras se extienden a partir de una barra colectora de
corriente alejada de la arista en dirección a la cara que hay que
calentar y en un bucle son llevadas hacia atrás, hacia otra barra
colectora de corriente próxima a la arista, cruzando la barra
colectora de corriente alejada de la arista. Las barras colectoras
de corriente, próxima y alejada de la arista, están dispuestas en
la región de la misma arista de la luna. Para evitar un
cortocircuito, la resistencia calefactora está aislada
eléctricamente con respecto a la barra colectora de comente en la
región de cruce. Las resistencias calefactoras así dispuestas
forman un campo térmico, que se extiende sobre una zona determinada
de la luna térmica y que es alimentado de energía eléctrica por el
par de barras colectoras de corriente.
La invención no está limitada al hecho de que
haya solamente un campo térmico en la luna térmica. Puede ser
interesante, por ejemplo, prever varios campos térmicos,
especialmente para realizar potencias de calentamiento diferentes
en zonas determinadas. Así, puede, imaginarse disponer en la cara de
la luna dos, o más de dos, campos térmicos uno al lado de otro. Los
pares respectivos de barras colectoras de corriente, por ejemplo,
para dos campos térmicos, pueden encontrarse en la misma arista de
la luna, viniendo las entradas de corriente de la arista superior
para un primer campo térmico superior y viniendo de la arista
inferior para el otro campo térmico inferior. Si las entradas de
corriente deben hacerse a partir de una sola arista de la luna, hay
que cruzar de modo aislado más de una barra colectora de corriente.
En otra variante, puede utilizarse una barra colectora de corriente
como borne de masa común para los dos campos térmicos. Es posible,
además, disponer los pares de barras colectoras para diferentes
campos térmicos en aristas laterales diferentes. Los campos
térmicos cubren entonces zonas de la luna térmica que estén
dispuestas a distancia una de otra, sean contiguas, o incluso estén
intercaladas una en otra.
En otra variante de la luna térmica que hay que
calentar, las resistencias calefactoras forman varios bucles antes
de ser llevadas a la otra barra colectora de corriente. Las
resistencias calefactoras no se extienden, pues, únicamente de la
barra colectora alejada de la arista por toda la anchura del campo
térmico y en retomo de nuevo hacia la barra colectora próxima a la
arista, sino que, al menos, en otro bucle son llevadas de nuevo por
toda la anchura del campo térmico hacia el par de barras
colectoras. El número de bucles de conductor es, pues, siempre
impar. Para una resistencia calefactora predeterminada, que depende
de la longitud del conductor, de la sección transversal del
conductor y de la resistencia específica del material utilizado, la
potencia de calentamiento por unidad de superficie puede regularse
por la elección del número de bucles, independientemente de las
dimensiones geométricas de la superficie que hay que calentar. La
utilización de un mayor número de bucles presenta la ventaja
suplementaria de que el número de conexiones eléctricas, que, en
general, deben realizarse por soldadura, es menor que en la
disposición de las resistencias calefactoras cada vez en un solo
bucle. Se pueden, así, ahorrar etapas de trabajo.
Las lunas térmicas de acuerdo con la invención
pueden ser lunas monolíticas, en los cuales las resistencias
calefactoras están dispuestas en una de sus caras principales. Un
ejemplo conocido de este tipo de luna lo proporcionan las lunas de
automóviles o las ventanas de vidrio templado de seguridad, que
están provistos de resistencias calefactoras de un color conductor.
Con este objeto, se imprime en la superficie de la luna,
habitualmente por serigrafía, una pasta cerámica con alto contenido
de plata conductora en la forma deseada de los conductores
calefactores y de las barras conductoras, y después se la cuece. La
barra conductora alejada de la arista puede ser aislada con respecto
al conductor que la cruza por medio de un color dieléctrico. Con
este objeto, la operación de impresión para las resistencias
calefactoras y las barras colectoras debe escindirse en dos etapas.
En una primera etapa, se imprime la barra colectora de corriente
alejada de la arista con las resistencias calefactoras, y el ramal
de retorno del bucle del conductor calefactor termina poco antes de
la barra colectora de comente alejada de la arista. Después, una
segunda etapa en la cual se dispone sobre esta barra colectora de
corriente una capa aislante, por ejemplo, un color dieléctrico que
hay que cocer. A continuación, se imprime la barra colectora de
corriente próxima a la arista, y al mismo tiempo se colocan
conductores de conexión hacia los extremos abiertos de los bucles
de los conductores calefactores. Los conductores de conexión cruzan
de modo aislado la barra colectora alejada de la arista y cierran
el circuito eléctrico de cada bucle de resistencia calefactora
individual.
Una sucesión de capas conductoras y aislantes
impresas es conocida por la patente alemana DE 39 11 178 C2. En
este caso, se realiza un conductor de salida de antena en forma de
un seudoconductor coaxial con un blindaje potente.
Al lado de las lunas térmicas monolíticas, la
invención comprende, también, lunas térmicas de vidrio laminado,
que se componen de, al menos, dos lunas rígidas ensambladas entre
sí por pegado por medio de una capa intermedia. En este caso, las
resistencias calefactoras se componen, preferentemente, de hilos
metálicos, que están alojados en la capa intermedia. Sin embargo, es
posible, igualmente, fabricar una luna térmica laminada de acuerdo
con la invención utilizando la luna térmica monolítica descrita
para formar uno de las lunas individuales. La superficie con las
resistencias calefactoras puede estar dispuesta, tanto en el
interior, como en el exterior del vidrio laminado. Las lunas
individuales pueden estar constituidas de vidrio o de plástico. Las
lunas laminadas pueden estar compuestas por dos o más lunas de
materiales idénticos o diferentes. Habitualmente, como capa
intermedia que ensambla uno a otro las lunas individuales, se
utiliza una película termoplástica adhesiva, por ejemplo, de
polivinilbutiral.
Las barras colectoras de corriente en lunas
laminadas que pueden ser calentados por medio de resistencias
calefactoras alojadas en la capa intermedia, se componen,
habitualmente, de películas metálicas planas de cobre estañado.
Existen, igualmente, modelos, que están provistos, además, de una
manta aislante de poliamida. Con una banda de película metálica de
este tipo a manera de barra colectora de corriente alejada de la
arista, una luna laminada de acuerdo con la invención puede
fabricarse fácilmente retirando el aislante solamente en los
lugares en que las resistencias calefactoras deben estar conectadas
eléctricamente a la barra colectora de corriente. La barra
colectora de corriente próxima a la arista puede colocarse sin
manta aislante o, en caso de utilización de una banda de película
metálica aislada, puede retirarse, igualmente, el aislante en sus
lugares de conexión con las resistencias calefactoras.
Para garantizar una visión tan poco perturbada
como sea posible a través de la luna laminada, los hilos
calefactores deben presentar un diámetro relativamente pequeño,
aproximadamente, de 20 \mum a 100 \mum. Hilos calefactores de
tungsteno se consideran adecuados para este fin. Sin embargo, hilos
de cobre, que pueden estar provistos de una capa de color oscuro
mate para evitar las reflexiones metálicas, son igualmente
adecuados para ser utilizados en la luna laminada de acuerdo con la
invención. Se conocen, también, hilos de varias capas, que tienen
un alma mecánicamente resistente, que está enrollada por un metal
buen conductor y/o fácil de soldar. La elección del material de los
hilos y/o del diámetro de los hilos se hace en función de las
exigencias mecánicas y eléctricas ligadas al campo térmico
deseado.
Cuando los hilos son rectilíneos y están
dispuestos en paralelo a pequeña distancia uno de otro, pueden
producirse, en circunstancias desfavorables, fenómenos de
difracción durante la incidencia de la luz. Tales fenómenos pueden
evitarse por ciertas irregularidades en la alineación de los hilos
calefactores, por ejemplo una forma ondulada de los hilos
calefactores.
Cuando las barras colectoras de corriente están
dispuestas únicamente en la proximidad de una sola arista lateral,
la luna laminada es adecuada, por ejemplo, para una utilización
como luna térmica laminada con aristas libres, así pues, por
ejemplo, como luna lateral que puede ser abierto para un automóvil.
Las barras colectoras de corriente pueden estar dispuestas en el
interior del hueco de la puerta y estar enmascaradas por la
carrocería o por elementos de estanqueidad.
Otros detalles y ventajas del objeto de la
invención se deducirán, sin ninguna intención de limitación, de los
dibujos de un ejemplo de realización y de su descripción detallada
que sigue.
En los dibujos, que constituyen una
representación simplificada sin escala particular, la
Fig. 1 muestra en alzado una luna laminada de
acuerdo con la invención como luna lateral de un vehículo de motor;
y la
Fig. 2 representa un corte de la luna lateral de
la figura 1 a lo largo de la línea I-I.
De acuerdo con la figura 1, una luna laminada 1
está provista de hilos calefactores 2 de cobre lacado en negro, que
están dispuestos en el interior del luna laminada 1 y cuyo diámetro
vale, aproximadamente, 85 \mum. Los hilos calefactores 2 se
extienden en forma de bucle entre la arista inferior de la luna
lateral 1 en posición instalada y su arista superior. Para la
alimentación de energía eléctrica, un primer extremo de cada bucle
está conectado a una barra colectora de corriente 3 y el otro
extremo del bucle está conectado a la barra colectora de corriente
4. En el camino hacia la barra colectora de corriente 4, los hilos
calefactores 2 deben cruzar la barra colectora de corriente 3 en las
zonas 31. En estas zonas 31, los hilos calefactores 2 están
aislados eléctricamente con respecto a la barra colectora de
corriente 3. Las dos barras colectoras de corriente 3 y 4 están,
como los hilos calefactores 2, dispuestos en el interior de la luna
laminada 1, y están conectadas a los dos polos de una red eléctrica
de a bordo. Entre las barras colectoras de corriente se encuentra,
pues, habitualmente, una tensión eléctrica de 12 V. La corriente
facilitada se adapta a la potencia de calentamiento necesaria por
unidad de superficie, para la cual hay que tener en cuenta la
resistencia eléctrica de los hilos calefactores 2, así como su
distancia mutua. Para distribuir la potencia de calentamiento de
modo constante sobre la cara de la luna laminada 1, las longitudes
de hilos de los bucles individuales deben ser tan iguales como sea
posible, siendo las otras propiedades de los hilos iguales. Así, en
la luna laminada representada en la figura 1, el tramo de hilo en
la región de la arista inclinada, por tanto, de menor altura, se ha
colocado en un bucle con cinco cambios de dirección, mientras que
los otros tramos de hilo solamente cambian, cada uno, tres veces de
dirección.
Las barras colectoras de corriente 3 y 4 son
llevadas lateralmente fuera de la luna laminada 1 y son conectadas
de modo conocido a la red de a bordo. Para la luna lateral de
vehículo representada aquí, la parte próxima a la arista inferior de
la luna, en la cual se encuentran las barras colectoras de
corriente, está dispuesta en el interior del hueco de la puerta y,
así, enmascarada por la carrocería. El enmascaramiento, por otra
parte habitual, de las barras colectoras de corriente con la ayuda
de capas de color opacas no es en este caso necesario.
La figura 2 muestra una representación en corte
de la luna lateral de la figura 1 a lo largo de la línea
I-I. La luna laminada 1 se compone de dos lunas
individuales 11 y 12 de espesor, aproximadamente, 2,1 mm, que, de
manera conocida, están ensamblados uno a otro por pegado con
interposición de una capa intermedia termoplástica 13 de
polivinilbutiral. Antes de la operación de ensamblaje, los hilos
calefactores 2 y las barras colectoras de corriente 3 y 4 son
alojados en la superficie de la capa intermedia 13 con la ayuda de
un procedimiento igualmente conocido.
La barra colectora de corriente 4 se compone de
una película de cobre estañado y está unida mecánica y
eléctricamente al hilo calefactor 2 por soldadura. Para la barra
colectora de corriente 3, al contrario, una película de cobre
estañado 32 está rodeada por todos los lados por una manta aislante
33 de poliamida, el hilo calefactor 2 puede, por tanto, cruzar la
barra colectora de corriente 3, ciertamente tocándola, pero, sin
embargo, sin contacto eléctrico con ésta. En los lugares en que el
hilo calefactor 2 está conectado eléctricamente a la barra
colectora de comente 3, la manta aislante debe ser retirada antes de
su recubrimiento por la capa intermedia termoplástica.
Claims (14)
1. Luna térmica que se compone de, al menos, una
luna rígida, al menos, dos barras colectoras de corriente de
polaridad diferente dispuestas de modo paralelo en la proximidad de
una arista de la luna térmica a distancias diferentes con respecto
a la arista, y resistencias calefactoras lineales conectadas
eléctricamente a éstas, caracterizada porque las barras
colectoras se extienden lateralmente a las resistencias
calefactoras y las resistencias calefactoras (2) son llevadas,
partiendo de una primera barra colectora de corriente (4), pasando
por encima de la otra barra colectora de corriente (3), estando al
mismo tiempo aisladas con respecto a ésta, en dirección a la
superficie de la luna y, al menos, en un bucle hacia la otra barra
colectora de corriente (3) y están conectadas eléctricamente a
ésta.
2. Luna térmica de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizada porque las resistencias calefactoras (2)
son llevadas hacia la otra barra colectora de corriente (3) después
de haber formado más de un bucle y están conectadas eléctricamente
a ésta.
3. Luna térmica de acuerdo con las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque la luna rígida
es una luna de vidrio y las resistencias calefactoras (2) están
constituidas por un color cerámico conductor cocido.
4. Luna térmica de acuerdo con las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque está
constituida por una luna laminada (1) compuesta, al menos, por dos
lunas rígidas (11, 12) ensambladas entre sí por pegado por medio de
una capa intermedia (13).
5. Luna térmica de acuerdo con la reivindicación
4, caracterizada porque las resistencias calefactoras (2)
están alojadas en la capa intermedia (13) y porque las barras
colectoras de comente (3, 4) son bandas de película metálica.
6. Luna térmica de acuerdo con la reivindicación
5, caracterizada porque, al menos, una banda de película
metálica (3) está rodeada por una funda aislante (33), que
solamente está interrumpida en la región de la conexión eléctrica
con una resistencia calefactora (2).
7. Luna térmica de acuerdo con una de las
reivindicaciones 5 ó 6, caracterizada porque las
resistencias calefactoras (2) están constituidas de hilo de
tungsteno.
8. Luna térmica de acuerdo con una de las
reivindicaciones 5 ó 6, caracterizada porque las
resistencias calefactoras (2) están constituidas por hilo de cobre,
en particular, hilo de cobre lacado en negro.
9. Luna térmica de acuerdo con una de las
reivindicaciones 5 ó 6, caracterizada porque las
resistencias calefactoras (2) se componen de varios materiales
conductores, en particular, de un primer metal mecánicamente
resistente y de un segundo metal que tiene una conductibilidad
eléctrica más elevada y una buena aptitud para la soldadura.
10. Luna térmica de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 5 a 9, caracterizada porque las
resistencias calefactoras (2) están alojadas en la capa intermedia
(13) en forma ondulada.
11. Luna térmica de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 5 a 9, caracterizada porque las
resistencias calefactoras (2) están alojadas en la capa intermedia
(13) en forma rectilínea, por tanto, no ondulada.
12. Luna térmica de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 5 a 11, caracterizada porque, al menos,
uno de las lunas (11, 12) es de vidrio.
13. Luna térmica de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 5 a 12, caracterizada porque la capa
intermedia (13) es un polímero termoplástico, en particular,
polivinilbutiral
14. Luna térmica de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la
luna térmica (1) es una luna lateral de automóvil que puede ser
abierto y porque las barras colectoras de corriente (3, 4) están
dispuestas en posición enmascarada.
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