CELULA GENERADORA ELECTROMECANICA Y PROCEDIMIENTO DE OBTENCION DE LA MISMA.

Célula generadora electromecánica y procedimiento de obtención de la misma. Objeto de la invención La presente invención se refiere a una célula generadora electromecánica, impresa, es decir, a un automatismo electromecánico que, mediante una acción mecánica, genera energía eléctrica en forma de fuerza electromotriz o de corriente inducida a su salida. Esta energía puede ser utilizada en ciertas aplicaciones en las que se desee evitar el uso de baterías de alimentación. El dispositivo de la invención ha sido concebido para ser producido industrialmente mediante tecnología de electrónica impresa. Antecedentes de la invención Son muchas aplicaciones de electrónica de consumo y de pequeños circuitos electrónicos que utilizan una alimentación por baterías. El uso de baterías presenta algunos inconvenientes tales como el espacio físico que ocupa, a veces mayor que el propio de los circuitos que alimenta; o la necesidad de mantenimiento, recarga o sustitución de las mismas, así como el impacto medioambiental que producen. Por ello, en los casos que sea posible resulta útil disponer de fuentes de energía alternativas que eviten el uso de baterías. El solicitante desconoce la existencia de células generadora electromecánicas con una estructura y configuración similar a la de la presente invención. Descripción de la invención El dispositivo propuesto constituye un método para generar pequeñas cantidades de energía eléctrica para utilizar en las aplicaciones donde sea posible, evitando así la utilización de baterías. Para ello, basa su desarrollo en dos conceptos científico-técnicos: - Principio de inducción electromagnética - Electrónica impresa. En relación al primer concepto, es sabido que la variación del flujo del campo magnético dentro de una espira de conductor induce en la misma una fuerza electromotriz y, por tanto, una corriente eléctrica si se cierra el circuito de la espira. La intensidad de la energía producida por un bobinado de espiras en cuyo interior varía el flujo del campo magnético depende de la derivada del flujo en función del tiempo, es decir, de la velocidad de variación del flujo magnético a través del bobinado. Muchos son los dispositivos que generan energía basados en este principio como motores y dinamos. Por otra parte, la tecnología de la electrónica impresa permite producir industrialmente circuitos electrónicos utilizando procedimientos y maquinaria habitualmente usados en la impresión de documentos (procesos roll-to-roll de impresión). Esta forma de producción masiva de circuitos abarata costos, además de conferirles un carácter flexible y adaptable a distintas superficies y materiales. Pues bien, de acuerdo ya con la invención, la célula que se preconiza está constituida a partir de un sustrato o lámina flexible teniendo éste en su parte central una ligera deformación, por ejemplo en forma de cúpula, sobre la que se establece al menos un imán, si bien preferiblemente participarán dos, uno por cada cara, imanes de poco espesor separados por el propio 2 ES 2 351 138 A1 2 sustrato. Periféricamente a esta cúpula se encuentra el conjunto de espiras de un material conductor eléctrico actuando a modo de bobinado que la rodean, y que también están soportadas sobre el mismo sustrato. Entre la cúpula y el conjunto de espiras existe otra deformación en el sustrato a modo de elemento recuperador que permite cierto desplazamiento relativo entre ambas partes; la que soporta a los imanes y la que soporta a las espiras. Los extremos del conjunto de espiras se llevan al exterior para su consumo, mediante unas prolongaciones conductoras eléctricas. A partir de esta estructuración, en el dispositivo se definen dos estados, el estado de reposo y el estado forzado. Partiendo del estado de reposo, al presionar en el centro de la cúpula ésta empieza a deformarse de forma que, a partir de un punto de deformación se produce una ruptura en el equilibrio tensional de la misma, provocándose una brusca aceleración hasta su total deformación en el sentido opuesto a su posición de reposo, alcanzando así la posición de estado forzado. Este recorrido de ida provoca un desplazamiento de los imanes en la dirección normal al plano de la superficie del conjunto de espiras, con la consiguiente variación del flujo del campo magnético en el interior del conjunto y la generación de la corriente inducida en el mismo. Al cesar la fuerza inicial sobre la cúpula y debido a la tensión por su deformación, la misma experimenta un segundo desplazamiento, es decir, un recorrido de vuelta desde la posición forzada a la posición de reposo, de tal forma que también a partir de un determinado punto, el desplazamiento se vuelve a acelerar bruscamente atravesando otra vez los imanes el plano horizontal de la superficie de las espiras, lo que nuevamente provocará una variación del flujo de campo magnético con la generación de la corriente inducida. Opcionalmente, el dispositivo podría ser desarrollado a la inversa, es decir, que los imanes presentaran una configuración anular, dispuestos en la periferia, y que las espiras se situaran sobre la zona elásticamente deformable, de manera que la deformación de dicho sector central, traerá igualmente consigo un desplazamiento relativo entre imanes y espiras, generándose igualmente una corriente inducida sobre las espiras. De igual manera, en la propia composición del sustrato podría incluirse un material con propiedades magnéticas, de manera que potencie el campo magnético de los imanes existentes en la célula. A partir de esta configuración se deriva una ventaja sustancial, y es que la energía se produce mediante una acción mecánica, tanto en el movimiento de ida como en el de vuelta, y justo en el momento en que se solicita una actuación del sistema por parte del usuario. Por lo tanto no es necesario almacenar energía durante largos periodos para que el sistema consumidor funcione, sin perjuicio de que la energía generada y no consumida durante la actuación del sistema pueda ser almacenada de cara a usos posteriores. Además, esta célula puede ser miniaturizada y adaptarse al tamaño adecuado que la aplicación requiera, permitiendo que sus aplicaciones puedan ser virtualmente ilimitadas. A modo meramente ejemplario, la célula generadora puede ser preferentemente fabricada en un tamaño tal que se ajuste a la superficie de pulsación de un dedo humano. 3 Descripción de los dibujos Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: La figura 1.- Muestra una vista en perspectiva y en sección diametral de una célula generadora electromecánica realizada de acuerdo con el objeto de la presente invención. La figura 2.- Muestra una vista en perspectiva superior del dispositivo de la invención en una fase previa de fabricación en la que dicho dispositivo no ha sido integrado en un soporte rígido. La figura 3.- Muestra una vista en sección diametral del conjunto de la figura anterior, en estado de reposo. La figura 4.- Muestra una vista similar a la de la figura 3, pero correspondiente a su estado en posición forzada. Realización preferente de la invención A la vista de las figuras reseñadas puede observarse como la célula generadora electromecánica que se preconiza se obtiene a partir de una pieza laminar de material flexible (1) en cuya zona central, en su proceso de fabricación se define un sector (2) con una deformación, en forma de cúpula, sector (2) sobre el que tanto en su cara superior como en su cara inferior se establecen una pareja de imanes (3) permanentes, de escaso espesor, de naturaleza elásticamente deformables. Concéntricamente a dicho conjunto, y sobre al menos una de las caras de la pieza laminar de material flexible (1), se dispone una pluralidad de espiras (4), de un material conductor eléctrico, en funciones de bobina que rodea al conjunto de imanes (3), pudiéndose implantar una o más agrupaciones de espiras que determinen circuitos eléctricos interconectados. Entre el sector (2) y la zona de ubicación de las espiras (4) en la pieza laminar de material flexible (1) se define otra deformación perimetral (5), de concavidad opuesta a la del sector (2), en funciones de elemento recuperador, que permite cierto desplazamiento axial entre ambas partes contenedoras de los imanes y de las espiras. Los dos terminales o extremos libres de la bobina que determinan las espiras (4) se conectarán a respectivas conducciones eléctricas, no representadas en las figuras, para aprovechamiento de la corriente generada en el uso del dispositivo....

1. Célula generadora electromecánica, caracterizada porque está constituida a partir de una pieza laminar de material flexible (1) en cuya zona central, se define un sector (2) con una deformación, sector (2) sobre el que en al menos en una de sus caras se establece un imán (3) permanente; estableciéndose concéntricamente a dicho conjunto, y sobre al menos una de las caras de la pieza laminar de material flexible (1), una pluralidad de espiras (4), de un material conductor eléctrico, en funciones de bobina, formando uno o más circuitos eléctricos, definiéndose a partir de la zona de ubicación del imán o imanes una deformación perimetral, en funciones de elemento recuperador, que permita el desplazamiento axial entre imanes y espiras, espiras (4) cuyos extremos se conectan a respectivas conducciones eléctricas o terminales de salida de la célula generadora. 2. Célula generadora electromecánica, caracterizada porque está constituida a partir de una pieza laminar de material flexible (1) en cuya zona central, se define un sector (2) con una deformación, sector (2) sobre el que en al menos una de sus caras se establece una pluralidad de espiras, de un material conductor eléctrico, en funciones de bobina, formando uno o más circuitos eléctricos; estableciéndose concéntricamente a dicho conjunto, y sobre al menos una de sus caras de la pieza laminar de material flexible (1), un imán permanente, definiéndose a partir de la zona de ubicación de las espiras una deformación perimetral, en funciones de elemento recuperador, que permita el desplazamiento axial entre espiras e imanes, espiras cuyos extremos se conectan a respectivas conducciones eléctricas o terminales de salida de la célula generadora. 4 ES 2 351 138 A1 6 3. Célula generadora electromecánica, según reivindicaciones anteriores, caracterizada porque se integra en un soporte rígido (6), formal y dimensionalmente adecuado a las necesidades específicas de cada caso. 4. Procedimiento de obtención de la célula generadora electromecánica de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el mismo se definen las siguientes fases de producción: - Mediante uno o varios procesos de impresión, sobre el sustrato o lámina de material flexible (1) se imprimen las diferentes partes del dispositivo a partir de distintas tintas funcionales formando los conjuntos de espiras y los imanes, pudiendo dichos procesos ser realizados en forma de varias capas superpuestas, así como el establecimiento de conducciones que conectan ambos extremos del conjunto de espiras con los terminales de salida de la célula generadora. - Sometimiento del producto obtenido a una serie de fases de secado de las tintas o de sinterizado de las mismas - Magnetización de los imanes. - Moldeado por presión, calor, o por ambos, para conformar la forma del sector (2), a modo de cúpula o similar, así como la deformación perimetral (5) en funciones de elemento recuperador de forma. - Corte de la lámina de material flexible (1) que contengan una o varias células generadoras dependiendo de la funcionalidad a la que estén destinadas e implantación de las mismas en una plataforma rígida o soporte (6). ES 2 351 138 A1 6 ES 2 351 138 A1 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA