Procedimiento para la obtención de un calefactor en un automóvil.

Procedimiento, y dispositivo asociado, para la obtención de un calefactor con nanotubos de carbono,

que comprende la preparación de una disolución de un material polimérico, disolvente y un aditivo de carbono, la aplicación de al menos una capa de dicha disolución sobre un sustrato, la disposición de unos medios conductores sobre dicha capa, el recubrimiento de dichos medios conductores con unos medios protectores, siendo el material del sustrato de propiedades similares al material polimérico de la disolución. Así, la invención plantea eliminar la capa interior calefactora compuesta por circuitos metálicos imprimando sobre el propio soporte del espejo una capa con nanotubos permitiendo obtener un calentamiento del espejo de iguales prestaciones omitiendo dicho componente. La invención es igualmente válida para todas aquellas funciones en que se requiera del calentamiento de una superficie o material polimérico por contacto.

Procedimiento para la obtención de un calefactor en un automóvil

OBJETO DE LA INVENCIÓN 5

La presente solicitud de patente tiene por objeto un procedimiento para la obtención de un calefactor en un automóvil según la reivindicación 1, y que incorpora notables innovaciones y ventajas.

Así mismo, la presente solicitud de patente tiene también por objeto un dispositivo calefactor en un automóvil según la reivindicación 13.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 15

La estructura actual de los retrovisores consta de dos superficies visibles desde el exterior: la carcasa y el espejo. En la parte interior comprenden un soporte (el cual además permite el movimiento del espejo al objeto de ajustar su orientación según las necesidades del conductor) , y una capa o manta calefactora (que puede estar compuesta por aluminio, cobre 20 y/o una aleación de varios de metales) al objeto de desempañarlo con celeridad cuando las condiciones ambientales producen este efecto sobre la superficie de la luneta.

La colocación de dicha capa o manta calefactora representa un coste adicional en la fabricación del retrovisor, y cuanto mayor sea su integración en los componentes básicos del 25 retrovisor, mayor será la simplicidad de su montaje, y menor el coste final del conjunto.

Es conocido del estado de la técnica, según el documento EP2136603, un calentador lineal que incluye un soporte lineal, un elemento de calentamiento y al menos dos electrodos. El elemento de calentamiento se encuentra en el soporte lineal e incluye una estructura de 30 nanotubos de carbono. Los al menos dos electrodos están situados por separado y conectados eléctricamente al elemento de calentamiento.

Por otro lado, en el documento del estado de la técnica EP2400814, se describe un calentador de lámina producida por impresión en huecograbado, en el que una pasta de 35 plata se imprime en un patrón en zigzag entre películas transparentes de PET o OPS biaxialmente orientada, y una tinta de CNT que tiene excelentes propiedades de generación de calor está cubierta en forma de lámina sobre la película, evitando de este modo la desconexión o un incendio, y que permite elevación de la temperatura en un corto período de tiempo mientras que consume menos energía. 5

Por otro lado, en el documento del estado de la técnica US20100122980, se describe un calentador que incluye un elemento de calentamiento y por lo menos dos electrodos conectados al elemento de calentamiento. El elemento de calentamiento incluye una estructura de material compuesto de nanotubos de carbono. La estructura de material 10 compuesto de nanotubos de carbono incluye una matriz y al menos una estructura de nanotubos de carbono. La al menos una estructura de nanotubos de carbono incluye una pluralidad de nanotubos de carbono unidos por fuerzas atractivas de van der Waals entre los mismos.

En cuanto a los procedimientos de fabricación de los dispositivos reseñados en los citados documentos del estado de la técnica, son divulgados de manera limitada atendiendo a la configuración específica de dichos dispositivos.

Así pues existe aún una necesidad de disponer de un procedimiento mejorado para la 20 obtención de un sistema de calefacción utilizado en los retrovisores laterales exteriores de un vehículo, de modo que el propio soporte comprenda la función de calefactor, omitiendo la capa de material calefactor actual y, a la vez, sea una alternativa al sistema de calentamiento sobre cualquier superficie de plástico por contacto directo.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

De acuerdo con la presente invención, este cometido se soluciona mediante un procedimiento y un dispositivo calefactor en un automóvil según las reivindicaciones 30 independientes 1 y 13. Ventajas adicionales de la invención se presentan en las reivindicaciones dependientes de la descripción que se acompaña a continuación.

Según la invención, el procedimiento para la obtención de un calefactor comprende las siguientes etapas: 35

- preparación de una disolución de un material polimérico, disolvente y un aditivo de carbono, - aplicación de al menos una capa de dicha disolución sobre un sustrato, - disposición de unos medios conductores sobre dicha capa, - recubrimiento de dichos medios conductores, y de la al menos una capa aplicada sobre el 5 sustrato, con unos medios protectores, siendo el material del sustrato de la misma familia de polímeros que el material polimérico de la disolución.

Por medios conductores se debe entender medios conductores eléctricamente, y las propiedades similares, no teniendo que ser exactamente el mismo material, deben serlo en 10 particular a nivel químico, buscando prestaciones de adherencia. Así, si el sustrato y el polímero de la disolución son el mismo polímero (o de la misma familia) , el propio disolvente presente en la disolución ataca la superficie del sustrato dando como resultado una adherencia muy elevada entre sustrato y recubrimiento, sin necesidad de usar ningún tipo de cola o unión adicional. De este modo, el calefactor sería el mismo soporte, reduciendo el 15 peso del conjunto retrovisor, consiguiendo disminuir el consumo energético necesario para obtener resultados semejantes. Además, el hecho de reducir el número de piezas, permite simplificar y mejorar el proceso productivo de dichos espejos retrovisores laterales. No hay que omitir que esta invención es igualmente válida para todas aquellas funciones en que se requiera del calentamiento de una superficie o material polimérico por contacto directo o, de 20 igual modo, del calentamiento indirecto por contacto a dicho material polimérico.

Más concretamente la etapa de preparación de una disolución de un material polimérico, disolvente y un aditivo de carbono comprende las siguientes subetapas:

- pesar el material polimérico y el aditivo de carbono, 25

- juntar ambos materiales, - añadir el líquido disolvente del material polimérico, - actuar hasta su mezcla completa, - aplicar ultrasonidos durante un tiempo predefinido, preferiblemente una hora.

De este modo se logra una distribución homogénea de la disolución. Se entiende que los 30 materiales se juntan en un recipiente y que actuar sobre los materiales hasta su mezcla es agitar el recipiente.

Según otro aspecto de la invención, la concentración de la disolución del material polimérico con un aditivo de carbono en el líquido disolvente es de un intervalo entre 2 y 10 mg/ml, 35 preferiblemente 6 mg/ml. Así, la disolución preparada en las concentraciones citadas incorpora el polímero o material base, de modo que no es necesario incorporar una capa base adicional, ni tampoco una capa de material adhesivo.

Según aún otro aspecto de la invención, la etapa de aplicación de al menos una capa de 5 dicha disolución sobre un sustrato comprende las siguientes subetapas:

- disponer una máscara con la geometría de la capa a aplicar encima del sustrato, - aplicación de la disolución sobre el sustrato, - dejar secar un tiempo predefinido, preferiblemente 10 minutos, - extraer la máscara, 10

siendo la máscara una pieza con cierta rigidez y con uno o varios huecos dispuesto en su interior, cuyo diseño va en función de la forma que interesa aplicar sobre el sustrato.

Más en particular, la aplicación de la disolución sobre el sustrato es una técnica de aerografiado. Así, mediante esta técnica se puede recubrir un sustrato de cualquier forma 15 3D (plana, curva...) , debiendo ser, preferiblemente, poco rugosa o lisa. También es posible usar otras técnicas para su aplicación, como por ejemplo la serigrafía con rodillo o la impresión por inyección.

Según aún otro aspecto de la invención, la etapa de disposición de medios conductores 20 sobre dicha capa comprende las siguientes subetapas:

- sobrescribir unas pistas conductoras de un circuito, - dejar secar un tiempo predefinido, preferiblemente 10 minutos, - disponer unos contactos eléctricos con un barniz conductor sobre dicho circuito.

De este modo se incorpora al calefactor los medios conductores que generan el calor y los 25 elementos conductores que transmiten la energía eléctrica desde la fuente exterior.

Ventajosamente, el barniz conductor tiene una conductividad un orden de magnitud mayor a la de la capa, siendo especialmente de plata o de carbono. Así, el barniz permite el paso a su a través de la energía eléctrica. Por otra parte, utilizando contactos de barniz de carbono 30 en lugar de barniz de plata permite tener un producto "libre de metales", lo cual es ventajoso en procesos de separación y reciclaje al final de la vida útil del producto.

Según otro aspecto de la invención,...

1. Procedimiento para la obtención de un calefactor, que comprende las siguientes etapas:

- preparación de una disolución (5) de un material polimérico (51) , disolvente (52) y un aditivo de carbono (53) , 5

- aplicación de al menos una capa (3) de dicha disolución (5) sobre un sustrato (1) , - disposición de unos medios conductores (2) sobre dicha capa (3) , - recubrimiento de dichos medios conductores (2) con unos medios protectores (4) , caracterizado porque el material del sustrato (1) es de la misma familia de polímeros que el material polimérico (51) de la disolución (5) . 10

2. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque la etapa de preparación de una disolución (5) de un material polimérico (51) , disolvente (52) y un aditivo de carbono (53) comprende las siguientes subetapas:

- pesar el material polimérico (51) y el aditivo de carbono (53) , 15

- juntar ambos materiales, - añadir el líquido disolvente (52) del material polimérico, - actuar hasta su mezcla completa, - aplicar ultrasonidos durante un tiempo predefinido, preferiblemente una hora.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque la concentración de la disolución (5) del material polimérico (51) con un aditivo de carbono (53) en el líquido disolvente (52) es de un intervalo entre 2 y 10 mg/ml, preferiblemente 6 mg/ml.

4. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque la etapa de aplicación de al 25 menos una capa (3) de dicha disolución (5) sobre un sustrato (1) comprende las siguientes subetapas:

- disponer una máscara con la geometría de la capa (3) a aplicar encima del sustrato (1) , - aplicación de la disolución (5) sobre el sustrato (1) , - dejar secar un tiempo predefinido, preferiblemente 10 minutos, 30

- extraer la máscara.

5. Procedimiento según la reivindicación 4 caracterizado porque la aplicación de la disolución (5) sobre el sustrato (1) es una técnica de aerografiado.

6. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque la etapa de disposición de medios conductores (2) sobre dicha capa (3) comprende las siguientes subetapas:

- sobrescribir unas pistas conductoras (22) de un circuito, - dejar secar un tiempo predefinido, preferiblemente 10 minutos, - disponer unos contactos eléctricos (21) con un barniz conductor sobre dicho circuito. 5

7. Procedimiento según la reivindicación 6 caracterizado porque el barniz conductor tiene una conductividad un orden de magnitud mayor a la de la capa (3) , especialmente de plata o de carbono.

8. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque la etapa de recubrimiento de dichos medios conductores (2) con medios protectores (4) comprende las siguientes subetapas:

- recubrir la capa (3) mediante un material protector, - reforzar los contactos, 15

- dejar secar un tiempo predefinido, preferiblemente 15 minutos.

9. Procedimiento según la reivindicación 8 caracterizado porque el material protector es resina.

10. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque el aditivo de carbono (53) está compuesto de nanotubos de carbono y/o de grafeno.

11. Procedimiento según la reivindicación 10 caracterizado porque el sustrato (1) sobre el que se aplica la capa (3) de disolución (5) es un soporte (62) de una luneta (61) de un 25 espejo retrovisor (6) .

12. Dispositivo calefactor obtenido del procedimiento de la reivindicación 1.

13. Dispositivo calefactor según la reivindicación 12 caracterizado porque el material 30 protector es resina.

14. Dispositivo calefactor según la reivindicación 12 caracterizado porque el aditivo de carbono (53) está compuesto de nanotubos de carbono y/o de grafeno.

15. Retrovisor (6) para vehículos automóviles que comprende un dispositivo calefactor según la reivindicación 12 caracterizado porque el sustrato (1) es un soporte (62) para una luneta (61) .