Película caldeable.

Película de material sintético eléctricamente caldeable para su incorporación en calefacciones por radiación, en donde la película de material sintético

(1) presenta al menos una capa eléctricamente conductora (2) cuyo material sintético contiene, al menos en zonas parciales, aditivos eléctricamente conductores, estando configurada la película de material sintético como cuerpo compuesto multicapa, caracterizada por que los aditivos en el material sintético de la capa eléctricamente conductora están dispuestos y distribuidos de manera que en al menos una de las superficies de la capa eléctricamente conductora, la resistencia superficial máxima asciende a 50 Ω/cm, y por que la capa eléctricamente conductora está dispuesta a distancia de al menos una superficie de la película de material sintético.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07118185.

Solicitante: BENECKE-KALIKO AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: BENECKEALLEE 40 30419 HANNOVER ALEMANIA.

Inventor/es: ZURBIG, CLAUS, DR., BUHRING, JURGEN, DR., GERKEN,ANDREAS, JAHNCKE,MANFRED.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR > CALEFACCION ELECTRICA; ALUMBRADO ELECTRICO NO PREVISTO... > Calefacción por resistencia óhmica > H05B3/34 (flexibles, p. ej. rejillas o tejidos calefactores)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR > CALEFACCION ELECTRICA; ALUMBRADO ELECTRICO NO PREVISTO... > Calefacción por resistencia óhmica > H05B3/14 (siendo el material no metálico)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR > CALEFACCION ELECTRICA; ALUMBRADO ELECTRICO NO PREVISTO... > Calefacción por resistencia óhmica > H05B3/20 (Elementos calefactores que tienen una superficie extendiéndose esencialmente en dos dimensiones, p. ej. placas calefactoras (H05B 3/62, H05B 3/68, H05B 3/78, H05B 3/84 tienen prioridad))

PDF original: ES-2547259_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Película caldeable La invención se refiere a una película de material sintético eléctricamente caldeable para su incorporación en calefacciones por radiación, en donde la película de material sintético presenta al menos una capa eléctricamente conductora, cuyo material sintético contiene, al menos en zonas parciales, aditivos eléctricamente conductores.

Calefacciones por radiación o bien películas con propiedades calefactoras son conocidas. Así, el documento DE 102 11 721 B4 da a conocer un conductor térmico para una calefacción de resistencia eléctrica que se compone de un cañamazo, tela tejida o malla provisto de un revestimiento conductor. En este caso, las distintas fibras del cañamazo están provistas de un revestimiento conductor, y el espacio interno del cañamazo permanece libre. Una "estera" de este tipo puede entonces aprovecharse en todas las aplicaciones posibles, por ejemplo dentro de capas de mortero, como calefacción de pared o también como calefacción para asientos dentro de las tapicerías.

El documento DE 201 08 442 U1 da a conocer un revestimiento conductor para conductores térmicos a base de una mezcla de poliuretano y grafito que puede ser aplicado sobre una tela tejida o esterilla y unida con alambres de conexión. Un conductor térmico de este tipo se utiliza, p. ej., para calefacciones de suelo, calefacciones para espejos o calefacciones para asientos.

El documento DE 197 26 689 A1 da a conocer un sistema calefactor eléctrico para, p. ej., calefacciones de suelo, en el que, entre otros, está previsto un soporte de película con una capa calefactora eléctricamente conductora que es aplicada mediante rodillos y rasqueta. La capa calefactora se compone de partículas conductoras (grafito, negro de carbono, fibras de carbono, etc.) , que están embutidas en un aglutinante.

El documento US 3.768.156 da a conocer la producción de elementos calefactores para guantes y otras prendas de vestir, etc., que son provistas de un revestimiento polimérico flexible y conductor. En este caso, electrodos calefactores están fijados sobre un material de soporte, y los electrodos calefactores están aislados uno de otro en los puntos de cruce.

Estos elementos calefactores planos conocidos muestran como inconvenientes una flexibilidad deficiente o bien una capacidad térmica deficiente o bien un tiempo de calentamiento demasiado largo.

El documento EP 1 417 095 B1 da a conocer un material compuesto conductor que se compone de una película polimérica bicapa, cuya película superior está provista, en su cara superior, de una capa flexible y eléctricamente conductora y, en su cara inferior está unida, con ayuda de una capa adhesiva, con la cara superior de la película inferior. La capa adhesiva es en este caso termoconformable de un modo y presenta propiedades eléctricas tales que pueden absorberse solicitaciones mecánicas del material compuesto. El material compuesto sirve para el blindaje electromagnético.

Asimismo, para el blindaje electromagnético sirve la composición de revestimiento que se da a conocer en el documento EP 1 284 278 A2. Allí, un aglutinante polimérico en forma de una dispersión acuosa se suspende con un polvo finamente dividido, cuyas partículas de polvo presentan un núcleo no conductor y una capa de un material conductor dispuesta sobre el núcleo tal como, p. ej., un metal noble o una aleación de metal noble.

Materiales conductores planos de este tipo, adecuados para un blindaje electromagnético, no son, sin embargo, adecuados para el calentamiento en virtud de su constitución y de su resistencia global.

El documento GB 1 354 022 da a conocer un elemento de resistencia eléctrico plano en el que un material conductor en forma de partículas eléctricamente conductoras y no metálicas se aplica sobre una capa eléctricamente no conductora de modo que las partículas están esencialmente exentas de material eléctricamente aislante que las envuelva.

El mismo objeto se encuentra en la divulgación del documento DE 70 19 121 U. Ambas soluciones tienen por misión reducir el peso del elemento de la resistencia y aumentar la conductividad. Lo desventajoso en este caso es que las partículas no metálicas eléctricamente conductoras se ven sometidas a un desgaste abrasivo incrementado que reduce de nuevo la conductividad con el paso del tiempo.

El documento US 4 833 305 da a conocer un elemento calefactor autorregulante, en el que partículas conductoras y fibras están ligadas en una matriz de un cuerpo compuesto de un material elastómero y pueden ser conectadas a

una alimentación de tensión/alimentación de corriente con electrodos de superficie o de borde. En este caso, lo desventajoso es que el cuerpo sólo puede continuar siendo elaborado o conformado bajo ciertas condiciones sin modificar las propiedades calefactoras.

El documento US 4 002 779 da a conocer un procedimiento para la fabricación de una tela conductora no tejida, en el que las superficies de las fibras de la tela se humectan con sales de metales y aglutinantes poliméricos acuosos especiales y se hacen conductores mediante la deposición de metales. Un procedimiento de este tipo es relativamente complejo y es poco adecuado para materiales sintéticos planos.

Para la invención existía, por lo tanto, la misión, de habilitar un elemento calefactor plano muy flexible en forma de una película que presentara un poder calorífico suficientemente elevado, fuese fácil de producir y de manipular y que pueda ser calentado en un corto tiempo y con bajas tensiones y/o intensidades de corriente.

Este problema se resuelve mediante las características de la reivindicación principal. Otras configuraciones ventajosas se dan a conocer en las reivindicaciones dependientes. De igual manera, se da a conocer una calefacción de asientos y un procedimiento para la fabricación de una película de material sintético eléctricamente caldeable de este tipo.

En el caso de la película de material sintético de acuerdo con la invención, los aditivos en el material sintético de la capa eléctricamente conductora están dispuestos y distribuidos de modo que en al menos una de las superficies de la capa eléctricamente conductora no se rebase la resistencia superficial máxima de 50 /cm. En una configuración de este tipo de la capa eléctricamente conductora resulta, de manera sorprendente, que al rebasarse por abajo un valor determinado para la resistencia superficial de la capa eléctricamente conductora aumenta repentinamente la capacidad de calefacción, definida en este caso como calentamiento de una película de 5 cm de longitud al aplicar una tensión de una batería de bloque de 9 V durante un minuto. El "buen valor" alcanzable con ello para la capacidad de calefacción de 60 -70ºC, es decir, el calentamiento de la película a la temperatura mencionada en el espacio de un minuto, hace interesante desde un punto de vista de rentabilidad el uso, p. ej., en una calefacción para asientos. A diferencia de ello, el calor generable en el caso de la capacidad de calefacción menor de películas presente en el estado de la técnica, por ejemplo a sólo aprox. 40ºC al cabo de un minuto, es demasiado bajo. Esto se hace particularmente perceptible cuando la capa de película caldeable no se encuentra en contacto directo con el objeto que ha de ser calentado. Para una aplicación eficaz en calefacciones planas y/o flexibles no debe rebasarse por debajo, por lo tanto, la resistencia superficial de 50 /cm. En ensayos se midió para ello la resistencia con un voltímetro en dos puntos alejados a 3-4 cm, ascendiendo el valor efectivo a 200 Ohmios.

En este caso, la película de material sintético está configurada como cuerpo compuesto multicapa, de modo que toda el conjunto es caldeable.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Película de material sintético eléctricamente caldeable para su incorporación en calefacciones por radiación, en donde la película de material sintético (1) presenta al menos una capa eléctricamente conductora (2) cuyo material sintético contiene, al menos en zonas parciales, aditivos eléctricamente conductores, estando configurada la película de material sintético como cuerpo compuesto multicapa, caracterizada por que los aditivos en el material sintético de la capa eléctricamente conductora están dispuestos y distribuidos de manera que en al menos una de las superficies de la capa eléctricamente conductora, la resistencia superficial máxima asciende a 50 /cm, y por que la capa eléctricamente conductora está dispuesta a distancia de al menos una superficie de la película de material sintético.

2. Película de material sintético eléctricamente caldeable según la reivindicación 1, caracterizada por que el material sintético de la capa eléctricamente conductora (2) contiene como aditivo eléctricamente conductor un negro de carbono conductor.

3. Película de material sintético eléctricamente caldeable según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada por que la proporción de aditivos eléctricamente conductores y/o negro de carbono conductor asciende a 20 a 50% del peso de la capa eléctricamente conductora, preferiblemente a 20 a 35%.

4. Película de material sintético eléctricamente caldeable según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que el material sintético de la capa eléctricamente conductora (2) contiene, como aditivo eléctricamente conductor, una mezcla a base de un negro de carbono conductor y otros materiales conductores, en particular polvo o partículas de metales.

5. Película de material sintético eléctricamente caldeable según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que el material sintético de la capa eléctricamente conductora (2) se produce a partir de una pasta de poliuretano provista de un aditivo eléctricamente conductor.

6. Película de material sintético eléctricamente caldeable según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que el material sintético de la capa eléctricamente conductora (2) se produce a partir de una pasta de poli (cloruro de vinilo) provista de un aditivo eléctricamente conductor.

7. Película de material sintético eléctricamente caldeable según las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que el material sintético de la capa eléctricamente conductora (2) se produce a partir de una masa fundida de poliuretano provista de un aditivo eléctricamente conductor.

8. Película de material sintético eléctricamente caldeable según las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por que la capa eléctricamente conductora está aplicada sobre una de las capas del cuerpo compuesto.

9. Película de material sintético eléctricamente caldeable según las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que la película de material sintético presenta una capa de soporte (7) , en particular una capa de soporte textil o una capa de soporte a base de espuma polimérica.

10. Calefacción para asientos, en particular para los asientos de vehículos automóviles, que se compone de una película de material sintético incorporada en el cubreasientos según las reivindicaciones 1 a 9.

11. Procedimiento para la producción de una capa eléctricamente conductora para una película de material sintético según las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el aditivo eléctricamente conductor se dispersa en una pasta de material sintético, y a partir de esta pasta de material sintético se produce después la capa eléctricamente conductora.

12. Procedimiento para la producción de una capa eléctricamente conductora para una película de material sintético según las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que la capa eléctricamente conductora se elabora a partir de una masa fundida de material sintético, en particular se extrude bajo la adición de aditivos eléctricamente conductores.