Radiador de superficie y procedimiento para su producción.

Radiador de superficie (1), que comprende:

- al menos un sustrato (2) con una superficie de sustrato

(13),

- una capa calorífera (3) eléctrica de un material eléctricamente conductor para calentar el sustrato (2), que se extiende al menos por una parte de la superficie de sustrato (13) y que está conectada de tal manera con al menos dos electrodos (8, 8') previstos para la conexión a una fuente de tensión, que entre los electrodos se forma un recorrido de corriente (6) para una corriente de calentamiento,

- una o varias zonas de separación (5) que dividen la capa calorífera (3) eléctricamente, teniendo las zonas de separación (5) al menos un extremo de zona libre (10) y estando configuradas de tal manera, que el recorrido de corriente (6) modifica en los extremos de zona (10) su dirección de recorrido, caracterizado por que se une al extremo de zona (10) de cada una de las zonas de separación (5) respectivamente una zona de paso (7), que está configurada de tal manera, que la conductividad eléctrica de la capa calorífera (3) disminuye hacia el extremo de zona libre (10).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/055436.

Solicitante: SAINT-GOBAIN GLASS FRANCE.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 18 avenue d' Alsace 92400 Courbevoie FRANCIA.

Inventor/es: ROYER,BASTIEN, YEH,LI-YA, LISINSKI,SUSANNE, KLEIN,MARCEL, PHAN,DANG CUONG.

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 > H05B3/84 (Disposiciones para la calefacción especialmente adaptadas a superficies transparentes o reflectantes, p. ej. para desempañar o deshelar ventanas, espejos o parabrisas de vehículos)

PDF original: ES-2535620_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Radiador de superficie y procedimiento para su producción

Los radiadores de superficie con un sustrato y una capa calorífera eléctrica son bien conocidos como tales y ya se han descrito en múltiples ocasiones en la literatura de patentes. Se hace referencia en este contexto solo a modo de ejemplo, a los documentos de divulgación alemanes DE 12818147 A1 y DE 12829986 A1. En los vehículos a motor se utilizan a menudo como luna de parabrisas, dado que el campo de visión central de las lunas de parabrisas no puede presentar ningún tipo de limitación de la visibilidad considerable debido a requerimientos legales.

De la producción en serie industrial de radiadores de superficie, se conoce la estructuración de la capa calorífera mediante líneas de separación para la formación de un recorrido de corriente por norma sinuoso. Esto tiene la ventaja, de que puede aumentarse la resistencia eléctrica y contactarse el recorrido de corriente mediante electrodos de conexión relativamente pequeños. En la literatura de patentes se describe un radiador de superficie de este tipo, por ejemplo, en el documento de divulgación alemán DE 198687 A1.

En este tipo de radiadores de superficie se produce el problema de que en la zona de una curvatura del recorrido de corriente, la distribución de la corriente no es homogénea y pueden producirse centros de calor locales ("Hot Spots"). Estos Hot Spots producen una distribución del calor irregular en el radiador de superficie y pueden conducir debido a un sobrecalentamiento local a un perjuicio y eventualmente incluso a un daño de la capa calorífera o del sustrato. Además de ello, en el caso de lunas transparentes puede perjudicarse en los puntos de sobrecalentamiento la percepción óptica a través de la luna.

Una solución a este problema se divulga en el documento de solicitud de patente estadounidense US 25/22162 A1. Según éste, se proporcionan en los extremos libres de las líneas de separación, líneas auxiliares curvadas en forma de arco, mediante las cuales se divide el recorrido de corriente en una pluralidad de recorridos de corriente parciales paralelos.

Frente a ello, la tarea de la presente invención consiste en poner a disposición un radiador de superficie, en el que se evita en las curvaturas del recorrido de corriente sinuoso la aparición de centros de calor locales mediante una solución alternativa y también puede alcanzarse una distribución del calor igualmente uniforme. Ésta y otras tareas se solucionan según la propuesta de la Invención mediante un radiador de superficie y un procedimiento para su producción con las características de las reivindicaciones secundarias. Mediante las características de las reivindicaciones dependientes se indican configuraciones ventajosas de la invención.

Según la Invención, se muestra un radiador de superficie, con al menos un sustrato plano con una superficie de sustrato y una capa calorífera eléctrica de un material eléctricamente conductor para calentar un sustrato, que se extiende al menos por una parte de la superficie del sustrato y está conectado de tal manera con al menos dos electrodos previstos para la conexión a una fuente de tensión, que entre los electrodos se forma un recorrido de corriente para una corriente de calentamiento. La capa calorífera puede estar aplicada directamente sobre el substrato. Es concebible no obstante también, aplicar la capa calorífera sobre un soporte, por ejemplo, una lámina de material plástico, particularmente una lámina de PET (PET=terftalato de polietileno), que se une entonces con el sustrato, por ejemplo, se pega. En el caso del radiador de superficie puede tratarse particularmente de una luna de unión, en la que se unen dos lunas individuales entre sí mediante una capa adhesiva.

El radiador de superficie comprende una o varias zonas de separación, que dividen la capa calorífera eléctricamente por secciones. Las zonas de separación tienen respectivamente al menos un extremo de zona que termina libre (libre) dentro de la capa calorífera, y están configuradas de tal manera, que el recorrido de corriente modifica en los extremos de zona libres respectivamente su dirección de transcurso, por ejemplo a razón de 18°. Preferiblemente, no obstante no obligatoriamente, las zonas de separación están configuradas como líneas de separación con forma lineal, particularmente rectas.

Al extremo de zona libre de cada una de las zonas de separación, se une directamente (en prolongación alineada) una zona de paso, la cual está configurada de tal manera, que una conductividad eléctrica de la capa calorífera disminuye hacia el extremo de zona libre, es decir, disminuye hasta cero. Preferiblemente, no obstante no obligatoriamente, la zona de paso está configurada de tal manera, que la conductividad eléctrica de la capa calorífera disminuye hacia el extremo de zona libre de manera continua, particularmente de manera lineal. Preferiblemente, no obstante no obligatoriamente, las zonas de paso tienen forma lineal, tienen una configuración particularmente recta. Al inicio de la zona de paso la conductividad eléctrica es cero. El final de la zona de paso viene dado por la zona, en la que la conductividad eléctrica en aumento ha alcanzado la conductividad eléctrica completa de la capa calorífera.

El radiador de superficie según la invención posibilita de manera ventajosa mediante una variación espacial de la resistencia eléctrica de la capa calorífera una homogeneización de la corriente eléctrica en la zona de una curvatura del recorrido de corriente en los extremos de zona libres.

En una configuración ventajosa del radiador de superficie según la invención, las zonas de paso están configuradas de tal manera, que varía un grosor de capa de la capa calorífera. En este caso el grosor de capa de la capa calorífera disminuye hacia el extremo de zona libre o aumenta alejándose del extremo de zona libre. El inicio de la zona de paso está definido por el extremo de zona libre, en el que el grosor de capa de la capa calorífera es cero. El final de la zona de paso está definido por el alcanzado del grosor de capa completo o de la conductividad eléctrica completa de la capa calorífera. Preferiblemente, no obstante no obligatoriamente, la zona de paso está configurada de tal manera, que el grosor de la capa de la capa calorífera disminuye hacia el extremo de zona libre de manera continua, particularmente de manera lineal.

En otra configuración ventajosa del radiador de superficie según la invención, las zonas de paso están configuradas de tal manera, que aumenta una porosidad de la capa calorífera hacia el extremo de zona libre, de manera que de forma correspondiente puede lograrse una reducción de la conductividad eléctrica.

En otra configuración ventajosa del radiador de superficie según la invención, en la que la capa calorífera presenta un material dopante para el aumento de la conductividad eléctrica, las zonas de paso están configuradas de tal manera, que una concentración del material dopante en la zona de paso disminuye hacia el extremo de zona libre, de manera que de forma correspondiente, puede lograrse una reducción de la conductividad eléctrica.

En otra configuración ventajosa del radiador de superficie según la invención, en la que la capa calorífera presenta un material dopante para la reducción de la conductividad eléctrica, las zonas de paso están configuradas de tal manera, que una concentración del material dopante aumenta en la zona de paso hacia el extremo de zona libre, de manera que de forma correspondiente puede lograrse una reducción de la conductividad eléctrica.

En una forma de realización ventajosa del radiador de superficie, la zona de paso presenta en uno de los extremos de zona libre una longitud,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Radiador de superficie (1), que comprende:

al menos un sustrato (2) con una superficie de sustrato (13),

una capa calorífera (3) eléctrica de un material eléctricamente conductor para calentar el sustrato (2), que se extiende al menos por una parte de la superficie de sustrato (13) y que está conectada de tal manera con al menos dos electrodos (8, 8) previstos para la conexión a una fuente de tensión, que entre los electrodos se forma un recorrido de corriente (6) para una corriente de calentamiento,

una o varias zonas de separación (5) que dividen la capa calorífera (3) eléctricamente, teniendo las zonas de separación (5) al menos un extremo de zona libre (1) y estando configuradas de tal manera, que el recorrido de corriente (6) modifica en los extremos de zona (1) su dirección de recorrido, caracterizado por que se une al extremo de zona (1) de cada una de las zonas de separación (5) respectivamente una zona de paso (7), que está configurada de tal manera, que la conductividad eléctrica de la capa calorífera (3) disminuye hacia el extremo de zona libre (1).

2. Radiador de superficie (1) según la reivindicación 1, en el que la zona de paso (7) presenta una longitud, que se corresponde al menos con la mitad de una anchura del recorrido de corriente (6) dimensionada perpendicularmente con respecto a su extensión.

3. Radiador de superficie (1) según la reivindicación 1 o 2, en el que en la zona de paso (7) disminuye un grosor de capa de la capa calorífera (3) hacia el extremo de zona libre (1).

4. Radiador de superficie (1) según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que en la zona de paso (7) aumenta una porosidad de la capa calorífera (3) hacia el extremo de zona libre (1).

5. Radiador de superficie (1) según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la capa calorífera (3) presenta un material dopante para el aumento de la conductividad eléctrica, reduciéndose una concentración del material dopante en la zona de paso (7) hacia el extremo de zona libre (1).

6. Radiador de superficie (1) según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la capa calorífera (3) presenta un material dopante para la reducción de la conductividad eléctrica, aumentando una concentración del material dopante en la zona de paso (7) hacia el extremo de zona libre (1).

7. Radiador de superficie (1) según una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que sobre la superficie de sustrato (13) se aplica un soporte provisto de la capa calorífera (3) eléctrica, por ejemplo, una lámina de material plástico (4).

8. Soporte (4), por ejemplo, una lámina de material plástico, con una capa calorífera (3) eléctrica aplicada al menos sobre una parte de la superficie de soporte, de un material eléctricamente conductor y con al menos dos electrodos (8, 8) previstos para la conexión a una fuente de tensión, que están unidos con la capa calorífera (3) de tal manera, que entre los electrodos se forma un recorrido de corriente (6) para una corriente de calentamiento, estando dividida eléctricamente la capa calorífera (3) mediante una o varias zonas de separación (5), que tienen respectivamente al menos un extremo de zona libre (1), y estando configuradas de tal manera, que el recorrido de corriente modifica su dirección de transcurso en los extremos de zona libres (1), caracterizado por que se une al extremo de zona libre (1) de cada una de las zonas de separación (5) respectivamente una zona de paso (7), que está configurada de tal manera, que la conductividad eléctrica de la capa calorífera (3) disminuye hacia el extremo de zona libre (1).

9. Procedimiento para la producción de un radiador de superficie (1), con los siguientes pasos:

puesta a disposición de al menos un sustrato (2) plano con una superficie de sustrato (13) y una capa calorífera (3) eléctrica de un material eléctricamente conductor para el calentamiento del sustrato (2), que se extiende al menos por una parte de la superficie del sustrato (13) y que está conectada de tal manera con al menos dos electrodos (8, 8) previstos para la conexión a una fuente de tensión, que entre los electrodos se forma un recorrido de corriente (6) para una corriente de calentamiento;

división eléctrica de la capa calorífera (3) mediante una o varias zonas de separación (5), teniendo las zonas de separación (5) respectivamente al menos un extremo de zona libre (1) y estando configuradas de tal manera, que el recorrido de corriente (6) modifica su dirección de recorrido en los extremos de zona libres (1);

producción de una o de varias zonas de paso (7), caracterizadas por que cada zona de paso (7) se une respectivamente al extremo de zona libre (1) de una zona de separación (5) y la conductividad eléctrica de la capa calorífera (3) disminuye hacia el extremo de zona libre (1).

1. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que sobre la superficie de sustrato (13) se aplica un soporte (4) provisto de la capa calorífera (3) eléctrica, particularmente una lámina de material plástico.

11. Utilización de un radiador de superficie (1) según una de las reivindicaciones 1 a 7, como pieza individual funcional y como pieza de montaje en muebles, aparatos y edificios, particularmente como radiador en espacios habitables, por ejemplo, como radiador montable en la pared o libre, así como en medios de transporte, para el transporte sobre la tierra, por el aire o por el agua, particularmente en vehículos de motor, por ejemplo, como luna de 5 parabrisas, luna trasera, luna lateral y/o techo de vidrio.