ES2904881T3 - Cuerpo generador de calor - Google Patents

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ES2904881T3 ES14894535T ES14894535T ES2904881T3 ES 2904881 T3 ES2904881 T3 ES 2904881T3 ES 14894535 T ES14894535 T ES 14894535T ES 14894535 T ES14894535 T ES 14894535T ES 2904881 T3 ES2904881 T3 ES 2904881T3
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  • Surface Heating Bodies (AREA)
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Abstract

Un cuerpo generador de calor (1; 11) que comprende: un material base (2; 12); una capa conductora (4; 14; 14A, 14B) dispuesta de manera plana a lo largo del material base (2; 12) y formada por un material conductor; y un electrodo (5) conectado eléctricamente a la capa conductora (4; 14; 14A, 14B), donde el material base (2; 12) y la capa conductora (4; 14; 14A, 14B) son flexibles de modo que el cuerpo generador de calor (1; 11) es instalable a lo largo de cualquier objeto con varias formas, y el cuerpo generador de calor (1; 11) comprende además una capa aislante (3; 13; 13A, 13B) dispuesta en el lado del material base flexible (2; 12) sobre el cual la capa conductora flexible (4; 14; 14A, 14B) se proporciona y forma de un material aislante, y el cuerpo generador de calor se caracteriza porque comprende además una parte espaciadora (16; 16A, 16B) dispuesta entre la capa conductora flexible (4; 14; 14A, 14B) y la capa aislante (3; 13; 13A, 13B) y capaz de formar un espacio cerrado (17; 17A, 17B) entre la capa conductora flexible (4; 14; 14A, 14B) y la capa aislante (3; 13; 13A, 13B).

Description

DESCRIPCIÓN
Cuerpo generador de calor
ANTECEDENTES
[Campo de la invención]
[0001] La presente invención se refiere a un cuerpo generador de calor. Específicamente, la presente invención implica, por ejemplo, un cuerpo generador de calor que se instalará en una ventana para suprimir la congelación y/o condensación en la ventana.
[Técnica anterior]
[0002] Comúnmente se utilizan cuerpos generadores de calor que generan calor eléctricamente.
[0003] Por ejemplo, un cuerpo generador de calor puede montarse en la superficie externa de un recipiente para evitar la congelación o el calentamiento del líquido dentro del recipiente, o un cuerpo generador de calor puede enrollarse alrededor de la tubería de fluido que necesita mantenerse caliente para evitar que la temperatura del fluido disminuya.
[0004] Los cuerpos generadores de calor que utilizan un alambre calentado eléctricamente también son bien conocidos.
[0005] Por ejemplo, una parte generadora de calor de un calentador como se muestra en la Fig. 7 se describe en el Documento de patente 1.
[0006] Es decir, la parte generadora de calor 111 descrita en el Documento de patente 1 incluye un material lateral inferior 111B, un alambre calentado eléctricamente 111A y un material lateral superior 111C.
[0007] El alambre calentado eléctricamente 111A está cableado en un patrón serpentino predeterminado y montado en la superficie superior del material lateral inferior 111B y dispuesto para generar calor a través de su energización. El material del lado superior 111C se forma del mismo material que el material del lado inferior 111B y se une para cubrir completamente la superficie superior del material del lado inferior 111B en el que se cablea el alambre calentado eléctricamente 111A.
[0008] El Documento de patente 2 describe un cuerpo formado que tiene una superficie curva, un procedimiento para producir el cuerpo formado, una cubierta frontal para un dispositivo de iluminación de vehículo y un procedimiento para producir la cubierta frontal. La cubierta frontal para el dispositivo de iluminación del vehículo está montada en una abertura frontal en el dispositivo de iluminación del vehículo que tiene un cuerpo de lámpara y una fuente de luz que está proporcionada en el cuerpo de lámpara, donde un cuerpo generador de calor está proporcionado en una región sustancialmente rectangular de esa superficie de la cubierta frontal que está orientada hacia la fuente de luz. El cuerpo generador de calor mantiene la relación de Ra < (2 x RO), donde RO es el valor de resistencia eléctrica (valor inicial) del cuerpo generador de calor antes de que el cuerpo generador de calor se alargue y Ra es el valor de resistencia eléctrica del cuerpo generador de calor después de que el cuerpo generador de calor se alargue un 5 %.
[0009] El Documento de patente 3 describe un conjunto de vidrio de múltiples paneles que tiene al menos un panel que se puede calentar eléctricamente. Los paneles de vidrio del conjunto están dispuestos en una relación estrechamente separada, lado a lado, con un espaciador interpuesto entre los paneles adyacentes. Los separadores incluyen una pluralidad de miembros tubulares huecos dispuestos cerca de los bordes periféricos de los paneles con extremos adyacentes de los miembros tubulares conectados por elementos clave de esquina. Los alambres conductores eléctricos que se extienden desde una superficie interior calentable eléctricamente de uno de los paneles se dirigen a través de aberturas o conductos respectivos en los elementos clave de esquina, hacia el extremo de un miembro tubular respectivo conectado al elemento clave de esquina, y a través de los miembros espaciadores tubulares a una ubicación de salida común. Los elementos clave de esquina están adaptados para retener material desecante en al menos algunos de los miembros tubulares, que, junto con el sellador aplicado alrededor de la periferia del conjunto, permite mantener una condición sustancialmente libre de vapor y hermética al aire en el espacio entre los paneles. Debido a que los alambres conductores eléctricos se forman a través de los miembros espaciadores tubulares, el sellador se puede aplicar alrededor de la periferia exterior del conjunto y el conjunto se puede manejar de manera eficiente sin el impedimento de los alambres conductores expuestos. Los elementos clave de esquina con abertura permiten además un fácil llenado del interior del conjunto con un gas inerte para mejorar su eficiencia de aislamiento.
[Lista de citas]
[Bibliografía de patentes]
[0010]
Documento de patente 1: Patente japonesa N.° 3890334
Documento de patente 2: EP 2315494 A1
Documento de patente 3: US 4691486 A
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
[Problema técnico]
[0011] Sin embargo, dicha parte generadora de calor que utiliza un alambre calentado eléctricamente como se describe en el Documento de patente 1 se calienta de forma gradual y no uniforme desde la periferia del alambre calentado eléctricamente. Como resultado, se necesita tiempo para alcanzar una temperatura alta deseada.
[0012] También existe la posibilidad de desconexión en una parte doblada del alambre calentado eléctricamente.
[0013] La presente invención se ha realizado en vista de las circunstancias descritas anteriormente y un objeto de la misma es proporcionar un cuerpo generador de calor que puede alcanzar una temperatura alta deseada en un corto período de tiempo.
[Solución al problema]
[0014] Con el fin de lograr el objeto anterior, un cuerpo generador de calor según la presente invención se define por las características de la reivindicación 1.
[0015] La capa conductora que está dispuesta de este modo de una manera plana a lo largo del material base y formada de un material conductor y el electrodo que está conectado de este modo eléctricamente a la capa conductora permite que una corriente fluya a través de la capa conductora para la generación de calor uniforme en la dirección plana.
[0016] Además, en el cuerpo generador de calor según la presente invención, el material base puede ser una placa de resina o una película de resina, y la capa conductora puede ser una malla de alambre.
[0017] En este caso, dado que tanto el material base como la capa conductora son flexibles, el cuerpo generador de calor puede instalarse a lo largo de cualquier objeto con diversas formas.
[0018] La malla de alambre también puede reducir significativamente el valor de resistencia de la superficie.
[0019] Además, en el cuerpo generador de calor según la presente invención en el que el material base es una placa de resina o una película de resina, el material conductor puede ser al menos uno seleccionado de una mezcla de una sustancia que contiene carbono y un metal, una sustancia que contiene carbono y un polímero conductor.
[0020] En este caso, dado que tanto el material base como la capa conductora son flexibles, el cuerpo generador de calor puede instalarse a lo largo de cualquier objeto con diversas formas.
[0021] Además, el cuerpo generador de calor según la presente invención incluye una capa aislante dispuesta en el lado del material base sobre el que se proporciona la capa conductora y que se forma por un material aislante.
[0022] En este caso, la resistencia aumenta y es menos probable que se produzcan roturas.
[0023] Dado que esto también proporciona una estructura en la que el electrodo se intercala entre el material base y la capa aislante, el electrodo puede estar protegido y no expuesto.
[0024] El cuerpo generador de calor según la presente invención también incluye una parte espaciadora dispuesta entre la capa conductora y la capa aislante y capaz de formar un espacio cerrado entre la capa conductora y la capa aislante.
[0025] En este caso, el espacio cerrado puede aumentar la adiabaticidad y, por lo tanto, suprimir la aparición de condensación.
[0026] Además, en el cuerpo generador de calor según la presente invención, el material base puede tener una forma de placa rectangular, y el electrodo puede conectarse eléctricamente a la capa conductora a lo largo del borde de un lado largo del material base.
[0027] En este caso, el valor de resistencia puede reducirse.
[0028] Además, en el cuerpo generador de calor según la presente invención, el electrodo puede conectarse eléctricamente a la capa conductora a través de un polímero conductor.
[0029] En este caso, la capa conductora y el electrodo entran en contacto cercano y se integran estrechamente entre sí en la interfaz entre ambos, por lo que es menos probable que se produzca una mala conducción.
[0030] Además, en el cuerpo generador de calor según la presente invención, el material base, la capa conductora y la capa aislante pueden ser translúcidos.
[0031] En este caso, es posible instalar el cuerpo generador de calor en cualquier objeto que sea necesario para ser translúcido.
[Efecto de la invención]
[0032] El cuerpo generador de calor según la presente invención puede alcanzar una temperatura alta deseada en un corto período de tiempo.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
[0033]
La Fig. 1 es una vista esquemática que muestra un ejemplo de un cuerpo generador de calor según un primer ejemplo que no forma parte de la invención.
La Fig. 2 es una vista en sección transversal esquemática que muestra una sección transversal tomada a lo largo de la línea A-A en la Fig. 1.
La Fig. 3 es una vista en sección transversal esquemática que muestra un cuerpo generador de calor según la presente invención.
La Fig. 4 es una vista en sección transversal esquemática que muestra un cuerpo generador de calor según una primera realización a la que se aplica la presente invención.
La Fig. 5 es una vista en sección transversal esquemática que muestra un cuerpo generador de calor según la segunda realización a la que se aplica la presente invención.
La Fig. 6 es una vista esquemática que muestra un vidrio común incluido en un alambre calentado eléctricamente como contraparte comparativa. La Fig. 7 es una vista en despiece esquemática que muestra un cuerpo generador de calor convencional.
DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES (PREFERIDAS)
[0034] Las realizaciones de la presente invención se describirán a continuación con referencia a los dibujos adjuntos para la comprensión de la presente invención.
[0035] La Fig. 1 es una vista esquemática que muestra un ejemplo de un cuerpo generador de calor que no forma parte de la invención. La Fig. 2 es una vista en sección transversal esquemática que muestra una sección transversal tomada a lo largo de la línea A-A en la Fig. 1.
[0036] El cuerpo generador de calor 1 que se muestra en las Figs. 1 y 2 incluye un material base de vidrio similar a una placa rectangular 2. El material base de vidrio 2 tiene un espesor de 3 mm. Aquí, el material base de vidrio es un ejemplo del material base.
[0037] El cuerpo generador de calor 1 según la presente invención también incluye una película metálica 4 dispuesta de manera plana a lo largo de un lado del material base de vidrio 2. Aquí, la capa metálica es un ejemplo de la capa conductora.
[0038] Además, la película metálica 4 se forma a través de la deposición de metales en el material base de vidrio 2. Aquí, el metal es un ejemplo del material conductor.
[0039] El metal utilizado para la formación de la película metálica 4 es, por ejemplo, óxido de estaño e indio (ITO), oro (Au), plata (Ag), cobre (Cu), óxido de zinc (ZnO) u óxido de estaño (SnO2).
[0040] La película metálica 4 también tiene un espesor de 800 a 1200 angstroms y, más específicamente, 1000 angstroms.
[0041] La película metálica 4 también tiene un valor de resistencia superficial de 50 Q/cm2 o menos, preferentemente 30 Q/cm2 o menos, y más preferentemente 10 Q/cm2.
[0042] La película metálica, que tiene un valor de resistencia superficial de 50 Q/cm2 o menos, es probable que tenga un flujo de electricidad y, por lo tanto, puede alcanzar una temperatura alta con un voltaje más bajo.
[0043] El cuerpo generador de calor 1 según la presente invención también incluye electrodos 5 conectados eléctricamente a la película metálica 4. Además, cada uno de los electrodos 5 está compuesto por una lámina de cobre.
[0044] En el ejemplo que se muestra en la Fig. 1, los electrodos 5 también se proporcionan, respectivamente, en ambos lados de la película metálica 4 a lo largo de los bordes de los lados largos opuestos del material base de vidrio 2 y en aproximadamente el centro de la película metálica 4.
[0045] En este caso, el electrodo no necesariamente puede proporcionarse aproximadamente en el centro de la capa conductora. También es deseable que el electrodo proporcionado en aproximadamente el centro de la capa conductora pueda ser lo más estrecho posible para garantizar una buena visibilidad.
[0046] Cada uno de los electrodos 5 está conectado eléctricamente a la película metálica 4 a través de una capa de película de resina de poliacetileno 9.
[0047] Aquí, la película de resina de poliacetileno es un ejemplo del polímero conductor.
[0048] Dado que cada electrodo está conectado eléctricamente a la capa conductora a través de un polímero conductor tal como una película de resina de poliacetileno, la capa conductora y cada electrodo entran en contacto cercano y se integran estrechamente entre sí en la interfaz entre ellos, por lo que es menos probable que se produzca una mala conducción.
[0049] Cada uno de los electrodos 5 está conectado a un cable de alimentación 7. Cada cable de alimentación 7 también está conectado a una fuente de alimentación 8 dispuesta para suministrar energía a través de cada cable de alimentación 7 a cada electrodo 5.
[0050] El cuerpo generador de calor 1 según la presente invención también incluye una placa de vidrio 3 dispuesta en el lado del material base de vidrio 2 sobre el cual se proporciona la película metálica 4 y formada de vidrio como un material aislante. La placa de vidrio 3 tiene un espesor de 3 mm.
[0051] Aquí, la placa de vidrio es un ejemplo de la capa aislante.
[0052] La placa de vidrio 3 también tiene una forma similar a una placa rectangular.
[0053] Además, el material base de vidrio 2 y la placa de vidrio 3 tienen aproximadamente la misma área.
[0054] Un compuesto de butilo, por ejemplo, también se puede aplicar desde las caras extremas del material base de vidrio 2 a las caras de extremo de la placa de vidrio 3 para proporcionar impermeabilidad.
[0055] También se dispone una capa adhesiva de película de resina de Eva (copolímero de etileno-acetato de vinilo) 6 entre el material base de vidrio 2 y la placa de vidrio 3, de modo que el material base de vidrio 2, en el que se montan la película metálica 4 y los electrodos 5, y la placa de vidrio 3 se adhieren entre sí.
[0056] Es decir, la película metálica 4, los electrodos 5, la capa adhesiva de película de resina Eva 6 y la capa de película de resina de poliacetileno 9 se colocan entre el material base de vidrio 2 y la placa de vidrio 3.
[0057] Cabe señalar que en la parte parcialmente ranurada de la Fig. 1, no se muestra la capa adhesiva de película de resina de Eva.
[0058] En lugar de la película de resina de Eva, una película de resina de PVA (alcohol polivinílico) o una película de resina de PVB (butiral de polivinilo), por ejemplo, también se puede disponer como una capa adhesiva.
[0059] Sin embargo, la película de resina de Eva se dispone preferentemente como una capa adhesiva para aumentar aún más la resistencia al agua del cuerpo generador de calor.
[0060] En este caso, la capa conductora no necesariamente puede estar dispuesta en solo un lado del material base, pero por supuesto puede estar dispuesta en ambos lados del material base.
[0061] El cuerpo generador de calor según la presente invención puede no incluir necesariamente una capa aislante.
[0062] Sin embargo, el cuerpo generador de calor según la presente invención incluye preferentemente una capa aislante para tener una mayor resistencia para tener menos probabilidades de romperse y también proporcionar una estructura en la que los electrodos se intercalan entre el material base y la capa aislante, mediante lo cual los electrodos pueden estar protegidos y no expuestos.
[0063] Los electrodos pueden no estar necesariamente conectados eléctricamente a la capa conductora a lo largo de los bordes de los lados largos del material base.
[0064] Sin embargo, el valor de resistencia se puede reducir preferentemente en comparación con el caso en que los electrodos se conectan eléctricamente a la capa conductora a lo largo de los bordes de los lados cortos debido a que el valor de resistencia es inversamente proporcional a la longitud del material base.
[0065] Los electrodos no necesariamente pueden estar compuestos por una lámina de cobre, pero por supuesto pueden estar compuestos por otro metal tal como óxido de estaño e indio (ITO) o una lámina de plata.
[0066] Cada electrodo no necesariamente puede estar conectado eléctricamente a la capa conductora a través de un polímero conductor, pero se puede conectar eléctricamente a la capa conductora con, por ejemplo, compresión térmica o adhesivo.
[0067] Sin embargo, si los electrodos están preferentemente conectados eléctricamente a la capa conductora a través de los polímeros conductores, la capa conductora y los electrodos entran en contacto cercano y se integran estrechamente entre sí en las interfaces entre ellos, por lo que es menos probable que se produzca una mala conducción.
[0068] Además de la forma de una película delgada tal como una película metálica, la capa conductora también puede tener la forma de una malla tal como una malla de alambre.
[0069] Específicamente, la malla de alambre es, por ejemplo, un nanoalambre metálico. Además, el metal que compone la malla de alambre es, por ejemplo, óxido de estaño e indio (ITO), oro, plata, cobre o níquel.
[0070] Además, si la capa conductora es una malla de alambre, el valor de resistencia superficial puede suprimirse de forma escasa. Por ejemplo, el valor de resistencia superficial también puede ser de 10 Q/cm2 o menos.
[0071] La malla de alambre también es resistente a la flexión y el plegado y puede soportar incluso el plegado de 180 grados.
[0072] La malla de alambre, que se puede deformar térmicamente, también se puede deformar libremente para adaptarse al sitio de instalación, por lo que el cuerpo generador de calor se puede instalar en varias ubicaciones.
[0073] Específicamente, el material conductor que forma la capa conductora es al menos uno seleccionado, por ejemplo, de una mezcla de una sustancia que contiene carbono y un metal, una sustancia que contiene carbono, es decir, carbono, y un polímero conductor.
[0074] Específicamente, la sustancia que contiene carbono es, por ejemplo, un nanotubo de carbono.
[0075] Específicamente, el polímero conductor es, por ejemplo, dioxitiofeno de polietileno (PEDOT) o polipirrol (PPy).
[0076] Además, la mezcla de una sustancia que contiene carbono y un metal es una pasta adhesiva.
[0077] Específicamente, el metal utilizado para la mezcla de una sustancia que contiene carbono y un metal es, por ejemplo, oro, plata, cobre, níquel u óxido metálico.
[0078] Específicamente, el óxido metálico es, por ejemplo, óxido de plomo, óxido de zinc, óxido de silicio, óxido de boro, óxido de aluminio, óxido de itrio u óxido de titanio.
[0079] También se pueden usar oro, plata, cobre, níquel, óxido metálico o partículas microscópicas de carbono.
[0080] Las partículas microscópicas también tienen un tamaño de grano de varios a decenas de nanómetros. Cuanto menor sea el tamaño del grano, más fino será el cableado, mientras que cuanto mayor sea el tamaño del grano, menor será el valor de resistencia. Específicamente, el tamaño de grano es deseablemente de 50 nm o menos.
[0081] Además, la capa conductora, si no está formada por una película metálica sino por una malla de alambre, una pasta adhesiva como una mezcla de una sustancia que contiene carbono y un metal, una sustancia que contiene carbono, es decir, carbono, o un polímero conductor, es más resistente al impacto, es menos probable que se raye y es menos probable que tenga un valor de resistencia superficial aumentado que las películas metálicas.
[0082] Además, disponer la capa conductora de manera plana sobre el material base usando el metal que compone la malla de alambre, la mezcla de una sustancia que contiene carbono y un metal, la sustancia que contiene carbono o el polímero conductor puede incluir los siguientes procedimientos.
[0083] Hay, por ejemplo, un procedimiento para disolver uno de estos materiales conductores con disolvente que tiene un punto de ebullición relativamente bajo, recubrir el material base con la solución con el material conductor disuelto en este, y a continuación calentar el material base a una temperatura de evaporación del disolvente, un procedimiento para unir uno de estos materiales conductores al material base de manera plana a través del denominado procesamiento adhesivo tal como curado UV y curado térmico, y un procedimiento de impresión.
[0084] En el caso de una película metálica, la frecuencia de aparición de una grieta fina, es decir, una microgrieta sería alta.
[0085] Además, dado que la pulverización catódica utilizada para la formación de una película metálica provocaría que el material base tuviera una temperatura elevada, intentar formar una película metálica sobre un material base de resina podría deformar potencialmente el material base de forma no intencional.
[0086] Además, en el caso de la formación de una película metálica, sería necesario utilizar equipos de tamaño relativamente grande.
[0087] Además, con el fin de reducir el valor de resistencia superficial, sería necesario espesar la película de metal a través de pulverización catódica. Si la película se espesa, se producirá un amarillamiento común a las películas metálicas, reduciendo la transmitancia.
[0088] La reducción de la transmitancia dificultaría la instalación del cuerpo generador de calor en un sitio donde se requiere una alta transmitancia, como en una ventana.
[0089] Por otro lado, en el caso de disponer la capa conductora de manera plana sobre el material base usando el metal que compone la malla de alambre, la mezcla de una sustancia que contiene carbono y un metal, la sustancia que contiene carbono, o el polímero conductor, se puede usar un procedimiento de impresión o un procedimiento de recubrimiento en húmedo para disponer la capa conductora con relativa facilidad.
[0090] Además, dado que el procedimiento de impresión y el procedimiento de recubrimiento en húmedo no hacen que el material base tenga una temperatura tan alta como a través de pulverización catódica, se puede adoptar un material base de resina tal como una placa de resina o una película de resina.
[0091] A continuación, si se puede adoptar un material base de resina tal como una placa de resina o una película de resina, el material base con una capa conductora proporcionada en el mismo se puede deformar libremente y, por lo tanto, el cuerpo generador de calor se puede instalar a lo largo de un objeto que se va a calentar.
[0092] Por ejemplo, los automóviles tienen ventanas curvas tridimensionales, en las que no se pueden instalar cuerpos generadores de calor planos e indeformables, tales como los que incluyen un material base de vidrio con una película metálica proporcionada en el mismo.
[0093] Por otro lado, los cuerpos generadores de calor que incluyen un material base de placa de resina o un material base de película de resina con una malla de alambre, por ejemplo, proporcionados en estos como una capa conductora se pueden instalar con precisión a lo largo de las ventanas al deformar el material base usando una pistola de calor o similares. Esto se debe tanto a la flexibilidad del material base como a la flexibilidad de la capa conductora.
[0094] En particular, si el material base y la capa aislante son transparentes y la capa conductora es una malla de alambre, los cuerpos generadores de calor se pueden instalar, por ejemplo, en ventanas de automóvil con un valor de resistencia superficial de 10 Q/cm2 o menos con la transmitancia que se mantiene en un 90 % o más, aunque dependiendo del ancho de la malla.
[0095] Además, en el caso en que la capa conductora esté dispuesta de manera plana sobre el material base usando la mezcla de una sustancia que contiene carbono y un metal, la sustancia que contiene carbono o el polímero conductor, la capa conductora puede estar dispuesta con alta translucidez. Por consiguiente, si el material base y/o la capa aislante son transparentes, el cuerpo generador de calor según la presente invención puede instalarse preferentemente en cualquier objeto que deba ser translúcido, tal como una ventana.
[0096] Además, en el caso de instalar el cuerpo generador de calor según la presente invención en un objeto que es necesario que sea translúcido, tal como una ventana, los electrodos son preferentemente lo más estrechos posible.
[0097] La Fig. 3 es una vista en sección transversal esquemática que muestra un cuerpo generador de calor según la presente invención.
[0098] El cuerpo generador de calor 11 según la presente invención que se muestra en la Fig. 3 incluye un material base de película de resina de poliimida 12. Aquí, el material base de película de resina de poliimida es un ejemplo del material base.
[0099] El cuerpo generador de calor 11 según la presente invención también incluye una capa de nanocable metálico 14 dispuesta de manera plana a lo largo de un lado del material base de película de resina de poliimida 12. Aquí, el nanocable metálico es un ejemplo de la malla de alambre y la malla de alambre es un ejemplo de la capa conductora.
[0100] La capa de nanocable metálico 14 también está formada por un procedimiento de impresión en el material base de película de resina de poliimida 12.
[0101] El cuerpo generador de calor 11 según la presente invención también incluye electrodos 5 conectados eléctricamente a la capa de nanocable metálico 14. Además, cada uno de los electrodos 5 está compuesto por una lámina de cobre.
[0102] Se observa que el cable de alimentación y la fuente de alimentación no se muestran.
[0103] Los electrodos 5 también se proporcionan, respectivamente, en ambos lados de la capa de nanocable metálico 14 a lo largo de los bordes opuestos del material base de película de resina de poliimida 12 y en aproximadamente el centro de la capa de nanocable metálico 14.
[0104] Cada uno de los electrodos 5 está conectado eléctricamente a la capa de nanocable metálica 14 a través de una capa de película de resina de politiofeno 18.
[0105] Aquí, la película de resina de politiofeno es un ejemplo del polímero conductor.
[0106] El cuerpo generador de calor 11 según la presente invención también incluye una capa de película de resina de triacetato 13 dispuesta en el lado del material base de película de resina de poliimida 12 sobre el cual se proporciona la capa de nanocable metálico14 y formada por resina de triacetato como material aislante.
[0107] Además, la capa de película de resina de triacetato es un ejemplo de la capa aislante.
[0108] El cuerpo generador de calor 11 según la presente invención también incluye una parte espaciadora 16 dispuesta entre la capa de nanocable metálico 14 y la capa de película de resina de triacetato 13 y capaz de formar un espacio cerrado 17 entre la capa de nanocable metálico 14 y la capa de película de resina de triacetato 13.
[0109] Como se muestra en la figura, la parte espaciadora 16 también está dispuesta fuera de los electrodos 5.
[0110] Una capa adhesiva de película de resina de Eva 6 también está dispuesta entre un lado de la parte espaciadora 16 y la capa de nanocable metálico 14, por lo que el lado de la parte espaciadora 16 y la capa de nanocable metálico 14 se adhieren entre sí.
[0111] Una capa adhesiva de película de resina de Eva 6 también está dispuesta entre el otro lado de la parte espaciadora 16 y la capa de película de resina de triacetato 13, por lo que el otro lado de la parte espaciadora 16 y la capa de película de resina de triacetato 13 se adhieren entre sí.
[0112] Es decir, el espacio cerrado 17 es un espacio rodeado por la capa de nanocable metálico 14, la capa de película de resina de triacetato 13 y la parte espaciadora 16.
[0113] También se coloca un desecante dentro de la parte espaciadora 16, aunque no se muestra.
[0114] Este desecante seca el aire dentro del espacio cerrado 17.
[0115] El espacio cerrado 17 así formado puede aumentar la adiabaticidad y, por lo tanto, suprimir la aparición de condensación.
[0116] Además, el gas inerte tal como gas de argón o gas de triptona, por supuesto, puede encapsularse dentro del espacio cerrado 17 o el espacio cerrado 17 puede evacuarse para aumentar la adiabaticidad.
[0117] La Fig. 4 es una vista en sección transversal esquemática que muestra un primer ejemplo del cuerpo generador de calor según una primera realización a la que se aplica la presente invención.
[0118] El cuerpo generador de calor 11 según la presente invención que se muestra en la Fig. 4 incluye un material base de película de resina de poliimida 12.
[0119] El cuerpo generador de calor 11 según la presente invención también incluye una primera capa de nanocable metálico 14A dispuesta de manera plana a lo largo de un lado del material base de película de resina de poliimida 12 y una segunda capa de nanocable metálico 14B dispuesta de manera plana a lo largo del otro lado del material base de película de resina de poliimida 12.
[0120] La primera capa de nanocable metálico 14A y la segunda capa de nanocable metálico 14B también se forman mediante un procedimiento de impresión en el material base de película de resina de poliimida 12.
[0121] El cuerpo generador de calor 11 según la presente invención también incluye una primera capa de película de resina de triacetato 13A que se adhiere a través de una capa adhesiva de película de resina de Eva 6 a la primera capa de nanocable metálico 14A que está dispuesta de manera plana a lo largo de un lado del material base de película de resina de poliimida 12.
[0122] El cuerpo generador de calor 11 según la presente invención también incluye electrodos 5 conectados eléctricamente a la segunda capa de nanocable metálico 14B que está dispuesta de manera plana a lo largo del otro lado del material base de película de resina de poliimida 12. Además, cada uno de los electrodos 5 está compuesto por una lámina de cobre.
[0123] Se observa que el cable de alimentación y la fuente de alimentación no se muestran.
[0124] Los electrodos 5 también se proporcionan, respectivamente, en ambos lados de la segunda capa de nanocable metálico 14B a lo largo de los bordes opuestos del material base de película de resina de poliimida 12 y en aproximadamente el centro de la segunda capa de nanocable metálico 14B.
[0125] Cada uno de los electrodos 5 está conectado eléctricamente a la segunda capa de nanocable metálico 14B a través de una capa de película de resina de politiofeno 18.
[0126] El cuerpo generador de calor 11 según la presente invención también incluye una segunda capa de película de resina de triacetato 13B dispuesta en el lado del material base de película de resina de poliimida 12 en el que la segunda capa de nanocable metálico 14B está dispuesta con los electrodos 5 proporcionados en la misma.
[0127] También se dispone una capa adhesiva de película de resina de Eva 6 entre la segunda capa de nanocable metálico 14B con los electrodos 5 provistos en esta y la segunda capa de película de resina de triacetato 13B.
[0128] La segunda capa de nanocable metálico 14B con los electrodos 5 proporcionados en la misma y la segunda capa de película de resina de triacetato 13B a continuación se adhieren entre sí.
[0129] Es decir, la segunda capa de nanocable metálico 14B, la capa de película de resina de politiofeno 18, los electrodos 5 y la capa adhesiva de película de resina de Eva 6 se colocan entre el material base de película de resina de poliimida 12 y la segunda capa de película de resina de triacetato 13B.
[0130] El cuerpo generador de calor 11 según la presente invención también incluye una tercera capa de película de resina de triacetato 13C dispuesta en el lado de la segunda capa de película de resina de triacetato 13B, opuesta a los electrodos 5, que se adhiere a la segunda capa de nanocable metálico 14B con los electrodos 5 proporcionados en la misma.
[0131] El cuerpo generador de calor 11 según la presente invención también incluye una parte espaciadora 16 dispuesta entre la segunda capa de película de resina de triacetato 13B y la tercera capa de película de resina de triacetato 13C.
[0132] Una capa adhesiva de película de resina de Eva 6 también está dispuesta entre un lado de la parte espaciadora 16 y la segunda capa de película de resina de triacetato 13B, por lo que el lado de la parte espaciadora 16 y la segunda capa de película de resina de triacetato 13B se adhieren entre sí.
[0133] Una capa adhesiva de película de resina de Eva 6 también está dispuesta entre el otro lado de la parte espaciadora 16 y la tercera capa de película de resina de triacetato 13C, por lo que el otro lado de la parte espaciadora 16 y la tercera capa de película de resina de triacetato 13C se adhieren entre sí.
[0134] La parte espadadora 16 puede entonces formar un espacio cerrado 17 entre la segunda capa de película de resina de triacetato 13B y la tercera capa de película de resina de triacetato 13C.
[0135] Es decir, el espacio cerrado 17 es un espacio rodeado por la segunda capa de película de resina de triacetato 13B, la tercera capa de película de resina de triacetato 13C y la parte espaciadora 16.
[0136] También se coloca un desecante dentro de la parte espaciadora 16, aunque no se muestra.
[0137] Este desecante seca el aire dentro del espacio cerrado 17.
[0138] La Fig. 5 es una vista en sección transversal esquemática que muestra un cuerpo generador de calor según la segunda realización a la que se aplica la presente invención.
[0139] El cuerpo generador de calor 11 según la presente invención que se muestra en la Fig. 5 incluye un material base de película de resina de poliimida 12.
[0140] El cuerpo generador de calor 11 según la presente invención también incluye una primera capa de nanocable metálico 14A dispuesta de manera plana a lo largo de un lado del material base de película de resina de poliimida 12 y una segunda capa de nanocable metálico 14B dispuesta de manera plana a lo largo del otro lado del material base de película de resina de poliimida 12.
[0141] La primera capa de nanocable metálico 14A y la segunda capa de nanocable metálico 14B también se forman mediante un procedimiento de impresión en el material base de película de resina de poliimida 12.
[0142] El cuerpo generador de calor 11 según la presente invención también incluye una primera capa de película de resina de triacetato 13A dispuesta en el lado de la primera capa de nanocable metálico 14A que está dispuesta de manera plana a lo largo de un lado del material base de película de resina de poliimida 12.
[0143] El cuerpo generador de calor 11 según la presente invención también incluye una primera parte espaciadora 16A dispuesta entre la primera capa de nanocable metálico 14A y la primera capa de película de resina de triacetato 13A.
[0144] Una capa adhesiva de película de resina de Eva 6 también está dispuesta entre un lado de la primera parte espaciadora 16A y la primera capa de nanocable metálico 14A, por lo que el lado de la primera parte espaciadora 16A y la primera capa de nanocable metálico 14A se adhieren entre sí.
[0145] Una capa adhesiva de película de resina de Eva 6 también está dispuesta entre el otro lado de la primera parte espaciadora 16A y la primera capa de película de resina de triacetato 13A, por lo que el otro lado de la primera parte espaciadora 16A y la primera capa de película de resina de triacetato 13A se adhieren entre sí.
[0146] La primera parte espaciadora 16A puede entonces formar un primer espacio cerrado 17A entre la primera capa de nanocable metálico 14A y la primera capa de película de resina de triacetato 13A.
[0147] Es decir, el primer espacio cerrado 17A es un espacio rodeado por la primera capa metálica de nanocable 14A, la primera capa de película de resina de triacetato 13A y la primera parte espaciadora 16A.
[0148] El cuerpo generador de calor 11 según la presente invención también incluye electrodos 5 conectados eléctricamente a la segunda capa de nanocable metálico 14B. Además, cada uno de los electrodos 5 está compuesto por una lámina de cobre.
[0149] Se observa que el cable de alimentación y la fuente de alimentación no se muestran.
[0150] Los electrodos 5 también se proporcionan, respectivamente, en ambos lados de la segunda capa de nanocable metálico 14B a lo largo de los bordes opuestos del material base de película de resina de poliimida 12 y en aproximadamente el centro de la segunda capa de nanocable metálico 14B.
[0151] Cada uno de los electrodos 5 está conectado eléctricamente a la segunda capa de nanocable metálico 14B a través de una capa de película de resina de politiofeno 18.
[0152] El cuerpo generador de calor 11 según la presente invención también incluye una segunda capa de película de resina de triacetato 13B dispuesta en el lado del material base de película de resina de poliimida 12 en el que la segunda capa de nanocable metálico 14B está dispuesta con los electrodos 5 proporcionados en la misma.
[0153] El cuerpo generador de calor 11 según la presente invención también incluye una segunda parte espadadora 16B dispuesta entre la segunda capa de nanocable metálico 14B y la segunda capa de película de resina de triacetato 13B.
[0154] Como se muestra en la figura, la segunda parte espadadora 16B también está dispuesta fuera de los electrodos 5.
[0155] Una capa adhesiva de película de resina de Eva 6 también está dispuesta entre un lado de la segunda parte espaciadora 16b y la segunda capa de nanocable metálico 14B, por lo que el lado de la segunda parte espaciadora 16B y la segunda capa de nanocable metálico 14B se adhieren entre sí.
[0156] Una capa adhesiva de película de resina de Eva 6 también está dispuesta entre el otro lado de la segunda parte espaciadora 16B y la segunda capa de película de resina de triacetato 13B, por lo que el otro lado de la segunda parte espaciadora 16B y la segunda capa de película de resina de triacetato 13B se adhieren entre sí.
[0157] La segunda parte espaciadora 16B puede entonces formar un segundo espacio cerrado 17B entre la segunda capa de nanocable metálico 14B y la segunda capa de película de resina de triacetato 13B.
[0158] Es decir, el segundo espacio cerrado 17B es un espacio rodeado por la segunda capa de nanocable metálico 14B, la segunda capa de película de resina de triacetato 13B y la segunda parte espaciadora 16B.
[0159] También se coloca un desecante dentro de cada una de la primera parte espaciadora 16A y la segunda parte espaciadora 16B, aunque no se muestra.
[0160] Este desecante seca el aire dentro de cada uno del primer espacio cerrado 17A y el segundo espacio cerrado 17B.
[Ejemplo experimental]
[0161] A continuación, para un cuerpo generador de calor 1 según una primera realización de la presente invención y un vidrio común incluido en un alambre calentado eléctricamente, la placa de vidrio se calentó eléctricamente y la temperatura de la placa de vidrio se midió cada 5 minutos.
[0162] La Fig. 6 es una vista esquemática que muestra un vidrio común incluido en un alambre calentado eléctricamente como contraparte comparativa.
[0163] El vidrio incluido en un alambre calentado eléctricamente 200 que se muestra en la Fig. 6 incluye una placa de vidrio plana rectangular 201 y una placa calentadora plana 203 montada en un lado de la placa de vidrio 201.
[0164] También se proporciona un alambre calentado eléctricamente con serpentina 202 en la placa calentadora 203.
[0165] El cable calentado eléctricamente 202 también se conecta a través de un conector 205 a un cable de alimentación 204 para suministrar energía desde una fuente de alimentación que no se muestra al cable calentado eléctricamente 202.
[0166] Además, la placa de vidrio 3 del cuerpo generador de calor 1 según la presente invención tiene la misma área que la placa de vidrio 201 del vidrio incluido en un alambre calentado eléctricamente 200.
[0167] La película metálica 4 del cuerpo generador de calor 1 según la presente invención se alimentó entonces a través de los electrodos 5 y la placa de vidrio 3 se calentó durante 20 minutos, durante los cuales la temperatura de la placa de vidrio 3 se midió cada 5 minutos. Los resultados se muestran en la Tabla 1 como un ejemplo práctico.
[0168] El alambre calentado eléctricamente 202 del vidrio incluido en un alambre calentado eléctricamente 200 también se alimentó y la placa de vidrio 201 se calentó durante 20 minutos, durante los cuales la temperatura de la placa de vidrio 201 se midió cada 5 minutos. Los resultados se muestran en la Tabla 1 como un ejemplo comparativo.
[0169] Además, el voltaje aplicado al cuerpo generador de calor 1 según la presente invención fue de 30 V, mientras que el voltaje aplicado al vidrio incluido en un alambre calentado eléctricamente 200 fue de 100 V.
Tabla 11
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[0170] Como se puede encontrar en la Tabla 1, para el cuerpo generador de calor 1 según la presente invención, la temperatura de la placa de vidrio 3 excedió los 30 °C tan pronto como hayan pasado 5 minutos después del inicio del suministro de alimentación, mientras que para el vidrio incluido en un alambre calentado eléctricamente 200, la temperatura de la placa de vidrio 201 no excedió los 30 °C incluso 20 minutos después del inicio del suministro de alimentación.
[0171] Como se ha descrito hasta ahora, dado que el cuerpo generador de calor según la presente invención incluye la capa conductora dispuesta de manera plana a lo largo del material base y formada por un material conductor y el electrodo conectado eléctricamente a la capa conductora, es posible hacer que una corriente fluya a través de la capa conductora para la generación uniforme de calor en la dirección plana.
[0172] Por consiguiente, el cuerpo generador de calor según la presente invención puede alcanzar una temperatura alta deseada dentro de un período de tiempo más corto que un cuerpo generador de calor convencional a base de alambre calentado eléctricamente.
[0173] En particular, adoptar un material base de resina tal como una placa de resina o una película de resina y a continuación disponer la capa conductora de manera plana sobre el material base usando el metal que compone la malla de alambre, la mezcla de una sustancia que contiene carbono y un metal, la sustancia que contiene carbono o el polímero conductor permite que el cuerpo generador de calor según la presente invención se instale a lo largo de un objeto curvado estéricamente.
[0174] El cuerpo generador de calor según la presente invención también incluye películas de resina altamente transparentes tales como una película de resina de poliimida y una película de resina de triacetato y también incluye una capa de nanocable metálico que tiene una alta transmitancia y flexibilidad como la capa conductora.
[0175] Por consiguiente, el cuerpo generador de calor según la presente invención puede instalarse, por ejemplo, en ventanas de automóvil curvadas tridimensionales para suprimir la congelación y/o condensación en las mismas y así garantizar la visibilidad en climas fríos y/o durante meses fríos para mayor seguridad.
[0176] El cuerpo generador de calor según la presente invención también se puede aplicar, por ejemplo, cristales de ventanas de edificios, tabiques, espejos de baño, ventanas de automóviles, ventanas de vagones, ventanas de embarcaciones, parabrisas de motocicletas, paneles de medidores, ventanas de aislamiento térmico de equipos de laboratorio y calentadores de equipos de laboratorio.
DESCRIPCIÓN DE NÚMEROS DE REFERENCIA
[0177] 1: Cuerpo generador de calor, 2: Material base de vidrio, 3: Placa de vidrio, 4: Película metálica, 5: Electrodo, 6: Capa adhesiva de película de resina de EVA, 7: Cable de alimentación, 8: Fuente de alimentación, 9: Capa de película de resina de poliacetileno, 11: Cuerpo generador de calor, 12: Material base de película de resina de poliimida, 13: Capa de película de resina de triacetato, 13A: Primera capa de película de resina de triacetato, 13B: Segunda capa de película de resina de triacetato, 13C: Tercera capa de película de resina de triacetato, 14: Capa de nanocable metálico, 14A: Primera capa de nanocable metálico, 14B: Segunda capa de nanocable metálico, 16: Parte espaciadora, 16A: Primera parte espaciadora, 16B: Segunda parte espaciadora, 17: Espacio cerrado, 17A: Primer espacio cerrado, 17B: Segundo espacio cerrado, 18: Capa de película de resina de politiofeno

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Un cuerpo generador de calor (1; 11) que comprende:
un material base (2; 12);
una capa conductora (4; 14; 14A, 14B) dispuesta de manera plana a lo largo del material base (2; 12) y formada por un material conductor; y
un electrodo (5) conectado eléctricamente a la capa conductora (4; 14; 14A, 14B),
donde
el material base (2; 12) y la capa conductora (4; 14; 14A, 14B) son flexibles de modo que el cuerpo generador de calor (1; 11) es instalable a lo largo de cualquier objeto con varias formas, y
el cuerpo generador de calor (1; 11) comprende además una capa aislante (3; 13; 13A, 13B) dispuesta en el lado del material base flexible (2; 12) sobre el cual la capa conductora flexible (4; 14; 14A, 14B) se proporciona y forma de un material aislante, y el cuerpo generador de calor se caracteriza porque
comprende además una parte espaciadora (16; 16A, 16B) dispuesta entre la capa conductora flexible (4; 14; 14A, 14B) y la capa aislante (3; 13; 13A, 13B) y capaz de formar un espacio cerrado (17; 17A, 17B) entre la capa conductora flexible (4; 14; 14A, 14B) y la capa aislante (3; 13; 13A, 13b ).
2. El cuerpo generador de calor (1) según la reivindicación 1, donde el material base flexible (2; 12) es una placa de resina o una película de resina, y
la capa conductora flexible (4; 14; 14A, 14b ) es una malla de alambre.
3. El cuerpo generador de calor (1; 11) según la reivindicación 1, donde el material conductor es al menos uno seleccionado de una mezcla de una sustancia que contiene carbono y un metal, una sustancia que contiene carbono y un polímero conductor.
4. El cuerpo generador de calor (1; 11) según la reivindicación 1, donde el material base flexible (2; 12) tiene una forma de placa rectangular, y
el electrodo (5) está conectado eléctricamente a la capa conductora flexible (4; 14; 14A, 14B) a lo largo del borde de un lado largo del material base flexible (2; 12).
5. El cuerpo generador de calor (1; 11) según la reivindicación 1, donde el electrodo (5) está conectado eléctricamente a la capa conductora flexible (4; 14; 14A, 14B) a través de un polímero conductor (18).
6. El cuerpo generador de calor (1; 11) según la reivindicación 1, donde el material base flexible (2; 12), la capa conductora flexible (4; 14; 14A, 14B), y la capa aislante (3; 13; 13A, 13B) son translúcidos.
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