MX2011002662A - Calentador electrico con un plano neutral de resistencia. - Google Patents

Abstract

Un sistema de calefacción en la forma de un panel de capas múltiples, pero relativamente delgado y flexible. El panel contiene un número de capas que incluyen capas eléctricamente aislantes primera, segunda y tercera. Una primera capa de resistencia conductora de electricidad (capa de calefacción) está contenida entre las primera y segunda capas aislantes. Una segunda capa de resistencia conductora de electricidad (capa de plano neutro de resistencia) está contenida entre la segunda y tercera capas aislantes. La capa de calefacción tiene una conexión eléctrica neutra y una conexión eléctrica viva. Las conexiones eléctricas neutra y viva se conectan eléctricamente entre sí en el panel solamente mediante material con resistencia eléctrica de la primera capa de calefacción que se extiende entre las conexiones eléctricas neutras y vivas. La capa del plano neutro de resistencia tiene una conexión eléctrica neutra eléctricamente conectada con la conexión neutra de la capa de calefacción. La capa del plano neutro de resistencia está eléctricamente aislada de la conexión viva de la capa de calefacción por medio de la segunda capa de aislamiento.

Description

CALENTADOR ELÉCTRICO CON UN PLANO NEUTRAL DE RESISTENCIA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona a sistemas de calefacción, y en particular, a sistemas de calefacción incorporados en paneles de capas múltiples que son relativamente delgados y flexibles, y se pueden incorporar en otros objetos como por ejemplo pisos, paredes o techos en un entorno de construcción, o en otros objetos ajenos a la construcción como por ejemplo espejos, marcos para fotografías, etc.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los sistemas de calefacción delgados se conocen. Calentados de malla de alambre tejido sin barras se hacen en donde cables delgados se tejen en un tapete de malla. El tapete se puede colocar debajo de un piso laminado o debajo de un subpiso o se pueden colocar en entornos ajenos a construcción. Sin embargo, estos tapetes se deben hacer a la medida para acoplarse en espacios de tamaños inusuales y no se pueden alterar en el sitio de trabajo. Esto incrementa el costo de los calentadores y su instalación, y hace el proceso de cambiar la distribución del calentador durante la instalación significativamente más difícil.

Los calentadores a base de polímeros se hacen empleando plásticos eléctricamente resistivos. Una barra conductiva en cualquier lado de los calentadores de resistencia completa el circuito. El resultados es una superficie de calefacción que se puede cortar; sin embargo los productos actualmente disponibles presentan un grosor significativo.

Los calentadores a base de tinta conductiva se hacen a base de tintas resistivas impresas en hojas plásticas. Una barra conductiva en cualquier lado de los calentadores de resistencia completa el circuito. Una segunda hoja plástica se coloca entonces sobre el circuito para proteger los elementos calefactores. El resultado es una superficie de calefacción delgada, flexible y que se puede cortar. Los calentadores a base de tinta conductiva se conocen para uso bajo pisos laminados, donde se colocan sin fijarse en el espacio entre los paneles del piso y el subpiso o, en el caso de una remodelación, un piso antiguo. Las hojas de plástico que protegen el dispositivo ofrecen una mala superficie para la adhesión de mosaicos de cerámica.

En elementos calefactores formados sobre hojas de plástico, hay cierta fuga de corriente debido a la naturaleza delgada de las hojas y los efectos de capacitancia. La magnitud de la fuga de corriente puede alcanzar niveles altos inaceptables en entornos húmedos como por ejemplo en el caso de aplicaciones de pisos en baños y cocinas. Controlar esta fuga de corriente, particularmente en aplicaciones donde los elementos calefactores pueden estar sujetos a alta humedad o agua pueden ser problemáticos. El problema de la fuga de corriente eléctrica en aplicaciones húmedas no se ha resuelto a la fecha con las tecnologías eléctricas y de calentadores eléctricos de la técnica anterior.

El daño a las delgadas hojas de plástico podría resultar adicionalmente en un corto eléctrico entre algunos de los elementos con carga eléctrica, lo que también podría resultar en una condición inaceptable, como por ejemplo una descarga eléctrica o sobrecalentamiento de los elementos calefactores o las hojas de plástico debido al elevado flujo de corriente.

En una modalidad de la presente invención se proporciona un calentador eléctrico delgado, ligero y flexible que es apropiado para uso en entornos secos y húmedos que tiene una fuga de corriente eléctrica medida en una superficie seca o húmeda que es menor de 5mA, más preferentemente menos de 2.5 mA y más preferentemente de menos de 1.0 mA.

En otra modalidad de la presente invención se proporciona un calentador eléctrico que es apropiado para uso en entornos secos y húmedos que tiene un área de cobertura de más de 25 pies cuadrados, más preferentemente más de 50 pies cuadrados, más preferentemente más de 75 pies cuadrados, más preferentemente más de 100 pies cuadrados, más preferentemente más de 125 pies cuadrados, y más preferentemente más de 150 pies cuadrados al mismo tiempo que mantiene valores de fugas de corriente eléctrica como se menciona en el párrafo anterior.

En otra modalidad de la presente invención se proporciona un calentador eléctrico que es apropiado para uso en entornos secos y húmedos y que es operable en combinación con un interruptor de de circuito por pérdida a tierra (GFCI) que tiene un límite de corte de 5 mA.

En otra modalidad de la presente invención se proporciona un calentador eléctrico que es apropiado para uso en entornos secos y húmedos con una densidad de energía de aproximadamente 50,000 watt/m2 del área del calentador, o aproximadamente 5000 watt/m2 del área del calentador, o aproximadamente 2500 watt/m2 del área del calentador, o aproximadamente 1000 watt/m2 del área del calentador, o aproximadamente 500 watt/m2 del área del calentador, o aproximadamente 250 watt/m2 del área del calentador.

En otra modalidad de la presente invención se proporciona un calentador eléctrico que es apropiado para uso en aplicaciones de construcción y pisos en entornos secos y húmedos y con una densidad de energía de aproximadamente 50,000 watt/m2 del área del calentador, o aproximadamente 300 watt/m2 del área del calentador, o aproximadamente 200 watt/m2 del área del calentador, o aproximadamente 150 watt/m2 del área del calentador, o aproximadamente 100 watt/m2 del área del calentador.

En otra modalidad de la presente invención se proporciona un calentador eléctrico que es apropiado para uso en entornos secos y húmedos que mantendrán el flujo de calor local producido por elementos conductivos del calentador por debajo de 12.5 kW/m2, más preferentemente 4.0 kW/m2, y más preferentemente por debajo de 2.0 kW/m2 bajo condiciones de operación extremas como es por ejemplo en el caso de un corto circuito accidental.

En otra modalidad de la presente invención se proporciona un calentador eléctrico que es apropiado para uso en entornos secos y húmedos y que tiene conexión a tierra para hacerlo absolutamente seguro para los usuarios en caso de un quebrantamiento accidental de la integridad del producto y cualquier fuga de corriente resultante.

En otra modalidad de la presente invención se proporciona un calentador eléctrico delgado, ligero y flexible que es apropiado para uso en entornos secos y húmedos que se puede operar usando corriente alterna CA o corriente directa CD.

En otra modalidad de la presente invención se proporciona un calentador eléctrico que es apropiado para uso en entornos secos y húmedos que es flexible y se puede enrollar hasta un diámetro que no exceda 20", más preferentemente que no exceda 12", y más preferentemente que no exceda 6".

En otra modalidad de la presente invención se proporciona un calentador eléctrico que es apropiado para uso en entornos secos y húmedos que es delgado, con un grosor total que no exceda 1", más preferentemente menos de 0.50", más preferentemente menos de 0.25" y más preferentemente menos de 0.125".

En otra modalidad de la presente invención se proporciona un calentador eléctrico que es apropiado para uso en entornos secos y húmedos que es ligero con un peso total del producto que no exceda 3.0 libras/pie cuadrado, más preferentemente que no exceda 2.0 libras/pie cuadrado, más preferentemente que no exceda 1.5 libras/pie cuadrado, más preferentemente que no exceda 1.0 libras/pie cuadrado, más preferentemente que no exceda 0.5 libras/pie cuadrado.

En otra modalidad de la presente invención se proporciona un calentador eléctrico que es apropiado para aplicaciones de construcción y pisos para uso en entornos secos y húmedos que es delgado, ligero, flexible, que se puede enrollar y no tiene memoria para regresar al rollo después de desdoblarse.

En otra modalidad de la presente invención se proporciona un calentador eléctrico que es apropiado para uso en aplicaciones de construcción y pisos en entornos secos y húmedos para instalación de mosaicos de cerámica y piedras naturales de forma que la fuerza total de enlace del calentador con los mosaicos de cerámica y las piedras naturales sea superior a 50 psi, más preferentemente más de 100 psi, y más preferentemente más de 150 psi.

En otra modalidad de la presente invención se proporciona un calentador eléctrico que es apropiado para uso en entornos secos y húmedos que se pueda cortar, se pueda formar y se le pueda dar forma con facilidad en el sitio empleando herramientas comúnmente disponibles como por ejemplo tijeras o cuchillos utilitarios.

En otra modalidad de la presente invención se proporciona un calentador eléctrico que es apropiado para uso en aplicaciones de construcción y pisos en entornos secos y húmedos que es químicamente estable bajo exposición a condiciones alcalinas agresivas como por ejemplo las que ofrecen los materiales cementosos (morteros de aplicación delgada y pegazulejos).

En otra modalidad de la presente invención se proporciona un calentador eléctrico que es apropiado para uso en aplicaciones de construcción y pisos en entornos secos y húmedos que se puede unir a una variedad de substratos como por ejemplo concreto, triplay, madera OSB, paneles de cemento, paneles de yeso, bases vertidas de yeso y cementosas, etc., empleando adhesivos comúnmente disponibles que incluyen morteros cementosos.

En otra modalidad de la presente invención se proporciona un calentador eléctrico para uso en aplicaciones de construcción y pisos en entornos secos y húmedos en los que el calentador eléctrico se puede instalar rápidamente sin requerir el uso de sujetadores mecánicos.

En una modalidad de la invención, se proporciona un calentador eléctrico en la forma de un panel flexible de capas múltiples pero relativamente delgados y flexibles. El panel contiene un número de capas que incluyen capas eléctricamente aislantes primera, segunda y tercera. Una primera capa de resistencia que conduce la electricidad se encuentra entre las primera y la segunda capas con aislamiento eléctrico, de forma que al ser impresas en una de las capas con aislamiento eléctrico. Una segunda capa de resistencia que conduce la electricidad se encuentra entre las segunda y la tercera capas con aislamiento eléctrico, de forma que al ser impresas en una de las capas con aislamiento eléctrico. La primera capa de resistencia conductora de electricidad tiene una primera conexión eléctrica (la conexión neutra) y una segunda conexión eléctrica (la conexión viva). Las primera y segunda conexiones eléctrica se conectan eléctricamente entre sí en el panel solamente mediante material con resistencia eléctrica de la primera capa con resistencia conductora de electricidad que se extiende entre las primera y segunda conexiones eléctricas. La segunda capa de resistencia conductora de electricidad tiene una primera conexión eléctrica (la conexión neutra) está eléctricamente conectada con la primera conexión eléctrica de la primera capa de resistencia conductora de electricidad. La segunda capa de resistencia conductora de electricidad está eléctricamente aislada de la segunda conexión eléctrica de la primera capa de resistencia conductora de electricidad por la segunda capa de aislamiento eléctrico.

En una modalidad, el sistema de calefacción incluye además una cuarta capa de aislamiento eléctrico y una tercera capa de resistencia conductora de electricidad. La tercera capa de resistencia conductora de electricidad está contenida entre la cuarta capa de aislamiento eléctrico y la primera capa de aislamiento eléctrico, como por ejemplo al estar impresa en una de las capas de aislamiento eléctrico, y tiene una primera conexión eléctrica (la conexión neutra) conectada eléctricamente con la primera conexión eléctrica de la primera capa de resistencia conductora de electricidad. También, la tercera capa de resistencia conductora de electricidad está eléctricamente aislada de la segunda conexión eléctrica de la primera capa de resistencia conductora de electricidad por la primera capa de aislamiento eléctrico.

En una modalidad, el sistema de calefacción incluye además al menos una capa de resistencia de baja conducción de electricidad con una conexión eléctrica (la conexión a tierra). La capa de resistencia de baja conducción de electricidad y su conexión eléctrica están eléctricamente aisladas de las primera y segunda capas de resistencia conductoras de electricidad por una de las capas de aislamiento eléctrico.

En una modalidad, el sistema de calefacción incluye además una cuarta capa dé aislamiento eléctrico que cubre al menos una capa de resistencia de baja conducción de electricidad.

En una modalidad, el sistema de calefacción incluye además una membrana de mosaico cementoso que cubre una de las primera y tercera capas de aislamiento eléctrico.

En una modalidad, el sistema de calefacción incluye además una capa de base que cubre una de las primera y tercera capas de aislamiento eléctrico sin cubrir por la membrana de mosaico cementoso.

En una modalidad, el material resistivo de la segunda capa de resistencia conductora de electricidad tiene una extensión lateral y longitudinal más grande que la extensión lateral y longitudinal del material resistivo de la primera capa de resistencia eléctrica.

En una modalidad, se proporciona un piso que incluye un substrato, un sistema de calefacción y una superficie decorativa para piso. El sistema de calefacción incluye una primera capa de aislamiento eléctrico, una segunda capa de aislamiento eléctrico, una terca capa de aislamiento eléctrico, una primera capa de resistencia conductora de electricidad contenida entre las primera y segunda capas de aislamiento eléctrico, y una segunda capa de resistencia conductora de electricidad contenida entre las segunda y terceras capas de aislamiento eléctrico. La primera capa de resistencia conductora de electricidad tiene una primera conexión eléctrica y una segunda conexión eléctrica. Las primera y segunda conexiones eléctrica se conectan eléctricamente entre sí solamente mediante material con resistencia eléctrica de la primera capa con resistencia conductora de electricidad que se extiende entre las primera y segunda conexiones eléctricas. La segunda capa de resistencia conductora de electricidad tiene una primera conexión eléctrica eléctricamente conectada con la primera conexión eléctrica de la primera capa de resistencia conductora de electricidad. La segunda capa de resistencia conductora de electricidad está eléctricamente aislada de la segunda conexión eléctrica de la primera capa de resistencia conductora de electricidad por la segunda capa de aislamiento eléctrico.

En una modalidad, la superficie decorativa del piso es piso laminado o piso de madera.

En una modalidad, la superficie decorativa del piso es mosaico de cerámica o piedra natural, y el piso consiste además de un adhesivo colocado entre el substrato y el sistema de calefacción y mortero entre el sistema de calefacción y el mosaico de cerámica o piedra natural.

En una modalidad, el substrato es madera, cemento, linóleo, mosaicos de cerámica o piedra natural o combinaciones de ellos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista perspectiva aumentada de un sistema de calefacción que presenta los principios de la presente invención.

La Figura 2 es una vista planar de tres capas del sistema de calefacción de la Figura 1.

La Figura 3 es una vista planar de una capa común y dos capas adicionales del sistema de calefacción de la Figura 1.

La Figura 4 es una vista lateral seccional esquemática del sistema de calefacción de la Figura 1.

La Figura 5 es un diagrama eléctrico del sistema de calefacción de la presente invención en un circuito.

La Figura 6 es una vista planar esquemática del panel de calefacción 22.

La Figura 7 es una vista aumentada perspectiva de otra modalidad de un sistema de calefacción que ejemplifica los principios de la presente invención y que muestra un segundo plano neutro de resistencia.

La Figura 8 es una vista lateral seccional esquemática del sistema de calefacción de la Figura 7.

La Figura 9 es una vista seccional lateral esquemática de otra modalidad de un sistema de calefacción que ejemplifica los principios de la presente invención y que muestra un plano de conexión a tierra.

La Figura 10 es una vista seccional lateral esquemática de otra modalidad de un sistema de calefacción que ejemplifica los principios de la presente invención y que muestra dos planos de conexión a tierra.

La Figura 1 1 es una vista seccional lateral esquemática de otra modalidad de un sistema de calefacción que ejemplifica los principios de la presente invención y que muestra una capa cementosa.

La Figura 12 es una vista seccional lateral esquemática de otra modalidad de un sistema de calefacción que ejemplifica los principios de la presente invención y que muestra una capa cementosa y una capa de base.

La Figura 13 es una vista seccional lateral esquemática de la modalidad de la Figura 12, que muestra detalles de la capa base.

La Figura 14 es una vista seccional lateral esquemática de otra modalidad de un sistema de calefacción que ejemplifica los principios de la presente invención y que muestra una capa funcional y una capa con adhesivo auto adherente.

La Figura 15 es una vista seccional lateral esquemática de otra modalidad de un sistema de calefacción que ejemplifica los principios de la presente invención y que muestra una capa compuesta de un panel rígido.

La Figura 16 es una vista seccional lateral esquemática de un piso con calefacción que usa el sistema de calefacción de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS EJEMPLARES PREDILECTOS En una modalidad de la invención, como se ilustra en las Figuras de la 1 a la 4, se proporciona un calentador eléctrico 20 en la forma de un panel flexible 22 de capas múltiples relativamente delgado y flexible. El panel 22 contiene un número de capas que incluyen capas eléctricamente aislantes primera 24, segunda 26 y tercera 28. Estas capas aislantes de preferencia están formadas de un polímero como por ejemplo poliéster, polipropileno, polietileno, nylon u otros polímeros que tienen una baja constante dieléctrica. Una primera capa de resistencia conductora de electricidad 30 está contenida entre las primera 24 y segunda 26 capas de aislamiento eléctrico. Una segunda capa de resistencia conductora de electricidad 32 está contenida entre las segunda 26 y tercera 28 capas de aislamiento eléctrico. Las capas de resistencia conductoras de electricidad 30, 32, actúan como resistencias eléctricas que producen calor bajo el paso de la corriente eléctrica.

La primera capa de resistencia conductora de electricidad 30 tiene una primera conexión eléctrica (la conexión neutra) 34 y una segunda conexión eléctrica (la conexión viva) 36. La primera conexión eléctrica 34 puede comprender una barra que se extiende a lo largo de la mayor parte de la longitud de la segunda capa de aislamiento eléctrico 26, deteniéndose un poco antes de cada extremo 38, 40 de la segunda capa de aislamiento eléctrico y está arreglada paralela a, pero separada hacia adentro de un primer borde longitudinal 42 de la segunda capa de aislamiento eléctrico. La segunda conexión eléctrica 36 puede comprender una barra que se extiende a lo largo de la mayor parte de la longitud de la segunda capa de aislamiento eléctrico 26, deteniéndose un poco antes de cada extremo 38, 40 de la segunda capa de aislamiento eléctrico y está arreglada paralela a, pero separada hacia adentro de un segundo borde longitudinal 44 de la segunda capa de aislamiento eléctrico. Las primera 34 y segunda 36 conexiones eléctrica se conectan eléctricamente entre sí en el panel 22 solamente mediante material con resistencia eléctrica de la primera capa con resistencia conductora de electricidad 30 que se extiende entre las primera y segunda conexiones eléctricas. La primera capa de resistencia conductora de electricidad 30 en algunas modalidades puede ser un calentador radiante a base de tinta conductiva que incluye una pluralidad de cintas a base de tinta eléctricamente conductiva 46 impresas en las primera 24 o segunda 26 capa de aislamiento eléctrico.

Varios tipos diferentes de calentadores radiantes a base de tinta conductiva 30 se venden comercialmente. Un tipo de calentador radiante a base de tinta conductiva 30 está impreso con una tinta a base de carbono que tiene una variedad de resistencias. Otro tipo de calentador radiante a base de tinta conductiva 30 está impreso con tintas que contienen plata y que tienen una variedad de resistencias. Todavía otro calentador radiante a base de tinta conductiva 30 es un circuito impreso sobre una película de poliéster.

Un calentador radiante a base de tinta conductiva preferido para la primera capa de resistencia conductora de electricidad 30 es similar a la comercializada por Calesco Norrels (Elgin, Illinois). La calefacción la proporcionan cintas de resistencias de tinta impresas 46 en la primera 24 o segunda 26 capa de aislamiento eléctrico que puede ser una hoja de polímero. Las cintas de resistencia 46 se colocan sobre la hoja de polímero 24, 26 usando cualquier método conocido. Una técnica de colocar las cintas de resistencia 46 es imprimiéndolas con una tinta a base de carbono. La tinta conductiva se elige para formar un material de resistencia cuando esté seco y para que se adhiera a la primera hora de polímero 24, 26 de manera que no se descascare o se desprensa de otra forma cuando el calentador radiante a base de tinta conductiva 30 se flexione. En una modalidad, la hoja de polímero 24, 26 puede estar hecha de poliéster.

Las cintas de resistencia eléctrica 46 de la primera capa de resistencia conductora de electricidad 30 se pueden arreglar paralelas entre sí y pueden terminar en extremos 48, 50 separados de los primero 42 y segundo 44 bordes longitudinales de la primera 24 o segunda 26 capa de aislamiento eléctrico. En otras modalidades, las cintas 46 pueden cruzarse entre sí, o pueden tener una forma de serpentina u otra forma no lineal.

Las cintas de resistencia 46 se incorporan en un circuito eléctrico 52 usando al menos las dos barras de la primera 34 y segunda 36 conexiones eléctricas como se muestra en la Figura 5. Una barra 34, 36 se coloca en o cerca de cada extremo 48, 50 de las cintas de resistencia 46 en el lado opuesto de la cinta de resistencia de la primera 24 o segunda 26 capa de aislamiento eléctrico a la que se aplican las cintas. De esta forma, las cintas 46 están conectadas en paralelo entre sí por medio de las barras de las primera 34 y segunda 36 conexiones eléctricas.

Barras adicionales 53, que por ejemplo conectan los puntos medios de las cintas de resistencia 46, se pueden agregar como se desee (véase la Figura 6). El uso de barras adicionales en esta forma minimiza el área de la hoja 22 que no proporciona calor cuando parte de una barra se corta durante la instalación como se describe a continuación. Cuando se utiliza una barra 53 adicional, la barra central 53 debe conectarse a la conexión viva L del circuito 52, y las barras externas 34, 36 deben estar ambas conectadas a la conexión neutra N. Un ejemplo de una barra preferida es una cinta de papel de cobre u otro material conductivo. En una modalidad, un extremo 54 de las barras 34, 36 se puede extender toda la extensión hasta el extremo 38 de la primera 24 o segunda 26 capa de aislamiento eléctrico para actuar como un conductor.

De ser necesario, se coloca un material conductivo delgado 56 entre las cintas de resistencia 46 y las primera 34 y segunda 36 conexiones eléctricas donde se cruzan para promover la buena conductividad entre ellas. De preferencia el material conductivo 56 es un polímero conductivo. Las clases comunes de polímeros orgánicos conductivos incluye poli(acetilenos), poli(pirroles), poli(tiofenos), poli(anilinas), poli(fluorenos), pol¡(3-alquilotiofenos), politetratiafulvalenos, polinaftalenos, poIKsulfuro p-fenileno) y poli(para-fenileno vinilenos).

Las primera 34 y segunda 36 conexiones eléctricas y el material conductivo 56 pueden estar unidos a la otra de la primera 24 o la segunda 26 capa de aislamiento eléctrico a la que la primera capa de resistencia conductora de electricidad 30 no está aplicada.

Los conductores eléctricos 58 como por ejemplo alambres pueden extenderse desde las primera 34 y segunda 36 conexiones eléctricas hasta al menos el extremo 38 del panel 22 o extenderse más allá del panel. Los conductores 58 también pueden ser extensiones de las conexiones eléctricas 34, 36 o conductores distintos a alambres o las barras.

La segunda capa de resistencia conductora de electricidad 32 tiene una primera conexión eléctrica 60 (la conexión neutra) está eléctricamente conectada con la primera conexión eléctrica 34 de la primera capa de resistencia conductora de electricidad 30. La segunda capa de resistencia conductora de electricidad 32 está eléctricamente aislada de la segunda conexión eléctrica 36 de la primera capa de resistencia conductora de electricidad 30 por la segunda capa de aislamiento eléctrico 26. La segunda capa de resistencia conductora de electricidad 32 se puede construir de forma substancialmente similar a la primera capa de resistencia conductora de electricidad 30, incluso el estar formada de cintas impresas 61 , pero por lo regular tiene una resistencia igual o mayor que la resistencia de la primera capa de resistencia conductora de electricidad. En todos los otros aspectos, como por ejemplo el uso de una barra como la primera conexión eléctrica 60, el uso de una tinta conductiva y el uso de un material conductivo entre la capa de resistencia conductora de electricidad y la primera conexión eléctrica pueden ser iguales que la primera capa de resistencia conductora de electricidad 30.

Como se ilustra en el diagrama del circuito eléctrico de la Figura 5, la primera conexión eléctrica 34 de la primera capa de resistencia conductora de electricidad 30 y la primera conexión eléctrica 60 de la segunda capa de resistencia conductora de electricidad 32 están conectadas a una conexión neutra N del circuito 52, mientas que la segunda conexión eléctrica 36 de la primera capa de resistencia conductora de electricidad 32 está conectada a una conexión viva o caliente L del circuito eléctrico. Con esta conexión, la corriente se suministra a la primera capa de resistencia conductora de electricidad 30 a través de la segunda conexión eléctrica 36 desde una fuente de energía en circuito, que puede ser el panel eléctrico principal de un edificio. Sin embargo, la corriente no se proporciona a la segunda capa de resistencia conductora de electricidad 32 desde la fuente de energía en circuito. Si cualquier corriente se fuga desde la primera capa de resistencia conductora de electricidad 30 y la intercepta la segunda capa de resistencia conductora de electricidad 32, esta corriente en fuga se dirigirá a la conexión neutra 60 en una forma que no cause un alto drenaje de corriente y acumulación de flujo de calor excesivo dado que la segunda capa de resistencia conductiva tendrá una resistencia significativa. La segunda capa de resistencia conductora de electricidad 32 por lo tanto se refiere en esta aplicación como el plano neutro de resistencia. El uso del plano neutro de resistencia 32 abre una oportunidad para utilizar una amplia gama de tintas conductivas para diseñar los elementos calefactores de manera que estas tintas proporcionen una gama más amplia de resistividad superficial y un área de cobertura imprimible más grande al mismo tiempo que se cumple de forma simultánea con los objetivos del control de corriente eléctrica en fuga y seguridad contra incendios.

El plano neutro resistivo 32 es instrumental para reducir la fuga general de corriente y prevenir la acumulación excesiva de calor en el panel 22 en caso de un corto circuito adicional. El plano de resistencia neutro 32 se puede colocar sobre o debajo de la primera capa de resistencia conductora de electricidad 30. El plano neutro de resistencia 32 puede estar compuesto de una tinta eléctricamente conductiva que tenga una alta resistividad eléctrica. Las tintas eléctricamente conductivas compuestas de partículas de carbono son ejemplos de las tintas preferidas. Las tintas conductivas que comprenden partículas como por ejemplo de plata, níquel, aluminio y carbono, o una combinación de dos o más de estas partículas, la resistividad eléctrica, el ancho, el grosor y la longitud de las cintas del plano neutro de resistencia 61 se hacen específicamente a la medida para alcanzar una seguridad eléctrica y contra incendios. La seguridad contra incendios se asegura manteniendo el flujo de calor máximo generado por las cintas de tinta conductiva 61 debajo de un límite predeterminado.

Se prefiere que el ancho de las cintas 46 de la primera capa de resistencia conductora de electricidad (elemento calefactor) 30 sea igual o inferior al ancho de las cintas 61 del plano neutro con resistencia impreso 32. Además, también se prefiere que el elemento calefactor de tinta conductiva impresa 30 del circuito principal cubra y permanezca totalmente cubierto por el plano neutro de resistencia 32. Es decir, en una modalidad, el material conductivo de la primera capa de resistencia conductora de electricidad 30 tiene una extensión lateral y una longitudinal entre las primera 24 y segunda 26 capas de aislamiento eléctrico y el material resistivo de la segunda capa de resistencia conductora de electricidad 32 tiene una extensión lateral y longitudinal al menos tan grande como la extensión lateral y longitudinal del material resistivo de la primera capa de resistencia conductora de electricidad.

La primera tinta eléctricamente conductiva empleada para la primera capa de resistencia conductora de electricidad 30, la segunda tinta eléctricamente conductiva empleada para la segunda capa de resistencia conductora de electricidad 32, el ancho de la primera capa de resistencia conductora de electricidad (calentador) y el ancho de la segunda capa de resistencia conductora de electricidad (plano neutro) se eligen de forma que el máximo flujo de calor producido por el sistema de calefacción 20 sea menos que el flujo de calor radiante crítico de la superficie adyacente o el flujo de calor radiante crítico más bajo para cualquier material componente del sistema de calefacción.

Cuando se utiliza un sistema de calefacción así en la construcción de edificios, como es por ejemplo debajo de una aplicación de pisos, deben considerarse los efectos de una fuga de corriente y un corto circuito adicional. La capa del plano neutro de resistencia 32 es una superficie conductiva que está colocada casi en paralelo a la capa de calefacción 30. El plano neutro de resistencia acumula la corriente en fuga y le permite fluir a la terminal neutra.

La resistividad relativa de la capa del plano neutro resistivo 32 y la resistividad de la capa del calefactor 30 están diseñadas para minimizar la corriente, la potencia y el flujo de calor en caso de un corto entre la capa del plano neutro de resistencia y la capa de calefacción. Si la capa del plano neutro 32 está diseñada para tener baja resistividad superficial, se pude desarrollar un alto flujo de calor si ocurre un corto en las cercanías de la fuente de energía. Bajo ciertas circunstancias, esto puede resultar en el derretimiento de una o más de las películas de polímero y/o la ignición de la superficie adyacente, como por ejemplo piso de madera o subpiso a base de madera. Estos problemas pueden resolverse con el diseño del sistema de calefacción 20 de forma que tenga un flujo máximo de calor que sea inferior al flujo crítico de calor de cualquier de los componentes del calefactor o el flujo crítico de calor de la superficie adyacente. Conforme a esta invención, se prefiere tener la resistividad superficial del plano neutro de resistencia que sea superior a 30 ohms por cuadrado, más preferentemente mayor de 60 ohms por cuadrado, más preferentemente mayor de 100 ohms por cuadrado y más preferentemente más de 200 ohms por cuadrado. Las tintas conductivas que proporcionan resistividad superficial de hasta 2000 ohms por cuadrado pueden emplearse efectivamente para imprimir el plano neutro de resistencia de la invención. Cuando se desea tener un plano neutro de resistencia muy ancho en el calentador, las tintas conductivas con resistividad superficial de hasta 2,000000 ohms por cuadrado se pueden emplear para imprimir el plano neutro de resistencia de la invención.

El panel flexible 22 se puede formar con un perímetro rectangular como se ilustra en la Figura 1 , o puede tener otras formas según se desee. Si se le da una forma rectangular, puede tener una de una variedad de diferentes tamaños, dependiendo de la aplicación para el panel. Por ejemplo, los paneles se pueden proporcionar con un ancho de 12 pulgadas o 18 pulgadas, o un múltiplo de 12 pulgadas o 18 pulgadas, o los paneles se pueden proporcionar con un ancho de 15 centímetros o un múltiplo de 25 centímetros. También, los paneles se pueden proporcionar con una longitud de 12 pulgadas o 18 pulgadas, o un múltiplo de 12 pulgadas o 18 pulgadas, o los paneles se pueden proporcionar con una longitud de 15 centímetros o un múltiplo de 25 centímetros. Por supuesto, se pueden elegir otros tamaños más pequeños o más grandes dependiendo de la aplicación en particular para los paneles 22.

En una modalidad, el sistema de calefacción 20, ilustrado en las Figuras 7 y 8, puede incluir además una cuarta capa de aislamiento eléctrico 62 y una tercera capa de resistencia conductora de electricidad 64. La tercera capa de resistencia conductora de electricidad 64 está contenida entre la cuarta para de aislamiento eléctrico 62 y la primera capa de aislamiento eléctrico 24 y tiene una primera conexión eléctrica 66 conectada eléctricamente con la primera conexión eléctrica 34 de la primera capa de resistencia conductora de electricidad 30. También, la tercera capa de resistencia conductora de electricidad 64 está eléctricamente aislada de la segunda conexión eléctrica 36 de la primera capa de resistencia conductora de electricidad 30 por la primera capa de aislamiento eléctrico 24 para hacerla también un plano de resistencia neutro. La tercera capa de resistencia conductora de electricidad 64 puede estar construida de forma esencialmente idéntica a la segunda capa de resistencia conductora de electricidad 32. Con el uso de la tercera capa de resistencia conductora de electricidad 64, cualquier fuga de corriente en una dirección opuesta a la de la segunda capa de resistencia conductora de electricidad 32 será interceptada por la tercera capa de resistencia conductora de electricidad 64 y se dirigirá a la conexión neutra en una forma que no causará un alto drenaje de corriente dado que la tercera capa de resistencia conductora también tendrá una resistencia significativa.

En una modalidad como la ilustrada en la Figura 9, el sistema de calefacción 20 incluye además al menos una capa de resistencia conductora de electricidad 68 (plano con conexión a tierra) con una conexión eléctrica 70. La capa de resistencia con baja conducción de electricidad 68 puede estar hecha de materiales con alta conductividad eléctrica (baja resistencia eléctrica) como por ejemplo cobre, plata, aluminio, etc. La capa de resistencia de baja conducción de electricidad 68 y su conexión eléctrica 70 están eléctricamente aisladas de las primera 30 y segunda 32 capas de resistencia conductoras de electricidad por una de las capas de aislamiento eléctrico 24, 26, 28. El sistema de calefacción 20 puede incluir además una cuarta capa de aislamiento eléctrico 72 que cubre al menos una capa de resistencia con baja conductividad eléctrica 68. La conexión eléctrica 70 deberá estar conectada a una conexión a tierra G (Figura 5) para que si hay una fuga de corriente que fluya a la capa de resistencia con baja conductividad eléctrica 68, esa corriente se dirigirá a tierra de inmediato. Dado que la capa de resistencia con baja conductividad eléctrica 68 tendrá una resistencia substancialmente menor que la resistencia de las primera 30 y segunda 32 capa de resistencia conductora de electricidad, el flujo de corriente a través de la capa de resistencia con baja conductividad eléctrica 68 puede ser mucho más alta, lo que ocasiona la interrupción de cualquier corta circuito d interruptor por pérdida a tierra que pueda haber en el circuito 52. La capa de resistencia con baja conductividad eléctrica 68 está diseñada para interceptar la corriente que se haya fugado debido a una falla serie en las capas del panel 22, y que por lo regular requerirá que se reemplace el panel en particular. La capa de resistencia con baja conductividad eléctrica 68 puede estar construida de forma similar a las capas de resistencia conductoras de electricidad 30, 32, como por ejemplo mediante la impresión de una tinta en una de las capas de aislamiento eléctrico, sin embargo, la resistencia de la tinta que forma la capa debe ser mucho menor que la empleada para las capas de resistencia conductoras de electricidad. Como una alternativa, se podrían usar materiales de papel delgado metálico (aluminio, cobre, plata, etc.) laminado sobre hojas de polímero como una capa de resistencia con baja conductividad eléctrica (plano con conexión a tierra) que está conectado a tierra para proporcionar seguridad eléctrica.

La capa de resistencia con baja conductividad eléctrica 68 se puede colocar en solamente un lado del panel 22, ya sea arriba o debajo de las primera 30 y segunda 32 capas de resistencia conductoras de electricidad, dependiendo de los particulares de la instalación, o se puede colocar una capa de resistencia con baja conductividad eléctrica 68 en ambos lados del panel, tanto arriba como debajo de la primera 30 y segunda 32 capas de resistencia conductoras de electricidad (Figura 10). La capa de resistencia con baja conductividad eléctrica 68 se puede proporcionar en la forma una hoja ancha cubriendo la superficie total del panel o en la forma de una banda delgada única o múltiples y que corre a lo largo de la longitud del panel 22 de forma similar a las barras eléctricas.

En una modalidad como la que se ilustra en la Figura 1 1 , el sistema de calefacción 20 incluye además una membrana de mosaico cementoso 74 que cubre una de la primera 24 y tercera 28 capas de aislamiento eléctrico y que está fija en ella mediante un adhesivo 75.

Una membrana de mosaico cementoso 74 preferida se describe en la Patente de Estados Unidos número 7,347,895, expedida el 23 de marzo de 2008 y titulada "Composiciones hidráulicas flexibles", y la patente europea EP179179 y en la solicitud de patente pendiente en Estados Unidos US2006/0054059 publicada el 16 de marzo de 2006 titulada "Membrana cementosa flexible y enrollable y método para fabricarla", todas incorporadas en la presente a manera de referencia en su totalidad y para todos los propósitos.

Cualquier componente hidráulico que incluya al menos 55% de cenizas de vuelo puede ser útil en la membrana 74. Ceniza de vuelo hidráulica Clase C, o su equivalente, es el componente hidráulico más preferido. Este tipo de ceniza de vuelo es una ceniza de vuelo con un alto contenido de cal que se obtiene del proceso de ciertos carbones. Las designación C-618 de ASTM, incorporada a la presente a manera de referencia, describe las características de la ceniza de vuelo Clase C (Bayou Ash Inc., Big Cajún, Illinois, Luisiana). Cuando se mezcla con agua, la ceniza de vuelo se cuaja de forma similar al cemento o el yeso. El uso de otros componentes hidráulicos en combinación con ceniza de vuelo está contemplado, incluso cementos, entre los que se incluye cementos con alto contenido de alumina, sulfatos de calcio, que incluyen sulfato de calcio anhidratado, sulfato de calcio hemihidratado o sulfato de calcio dihidratado, otros componentes hidráulicos y combinaciones de los mismos. Las mezclas de cenizas de vuelo también están contempladas para su uso. Vapor de sílice (SKW Silicium Becancour, St. Laurent, Québec, Canadá) es otro material preferido. La composición total incluye de preferencia desde aproximadamente 25% hasta aproximadamente 92.5% por peso del componente hidráulico.

El polímero es un polímero soluble en agua que forma película, de preferencia un polímero de látex. El polímero se puede emplear en forma líquida o como un polvo redispersable. Un polímero de látex particularmente preferido es un copolímero de metacrilato metílico de ácido acrílico y acetato butílico (Polímero Forton VF 774, EPS Inc., Marengo, Illinois). Aunque el polímero se agrega en cualquier cantidad útil, de preferencia se agrega en cantidades de desde aproximadamente 5% hasta 35% con base en los sólidos secos.

Para formar dos estructuras de matriz de interconexión, agua debe estar presente para formar esta composición. El agua total en la composición debe considerarse al agregar agua al sistema. Si el polímero de látex se proporciona en la forma de una suspensión acuosa, el agua empleada para dispersar el polímero debe incluirse en el agua de la composición. Cualquier cantidad de agua se puede utilizar que produzca una mezcla capaz de fluir. De preferencia, aproximadamente 5 hasta aproximadamente 35% de agua por peso se utiliza en la composición.

Cualquier aditivos bien conocidos para cementos o cementos de polímero pueden ser útiles en cualquiera de las modalidades de la composición presente para modificarle para un propósito específico de aplicación. Los rellenos se agregan por una variedad de motivos. La composición o el producto terminado se pueden hacer más ligeros si se agregan rellenos ligeros, como por ejemplo perlita expandida, otros materiales expansibles o vidrio, cerámica o microesferas de plástico. Las microesferas reducen el peso del producto total al encapsular materiales gaseosos en burbujas pequeñas que se incorporan en la composición para así reducir su densidad. Los agentes espumosos empleados en cantidades convencionales también son útiles para reducir la densidad del producto.

Los rellenos y agregados inorgánicos convencionales también son útiles para reducir el costo y disminuir el surgimiento de grietas por encogimiento. Los rellenos típicos incluyen arena, talco, óxido de estaño, carbonato de calcio, arcillas calcinadas, pómez, perlita molida o expandida, ceniza volcánica, ceniza de cáscara de arroz, tierra diatomácea, escoria, metacaolina y otros materiales pozolánicos. Las cantidades de estos materiales no debe exceder el punto donde las propiedades como la fuerza se afecten de forma negativa. Cuando se preparan membranas o capas subyacentes muy delgadas, el uso de rellenos muy pequeños, como por ejemplo arena o microesferas, se prefiere.

Los colorantes se agregan opcionalmente para cambiar el color de la composición de la membrana terminada 74. La ceniza de vuelo por lo regular tiene un color gris, con la ceniza de vuelo Clase C con un color por lo regular más claro que la ceniza de yuelo Clase F. Se puede utilizar cualquier tinte o pigmento que sea compatible con la composición. Opcionalmente se utiliza dióxido de titanio como blanqueador. Un colorante preferido es negro Ajack de Solution Dispersions, Cynthiana, Kentuky.

Los aditivos de control de curtido que aceleran o retrasan el tiempo de cuajado del componente hidráulico están contemplados para uso en estas composiciones. Los aditivos exactos dependerán de los componentes hidráulicos que se utilicen y el grado al que se esté modificando el tiempo de cuajado.

Los materiales de refuerzo se pueden utilizar para agregar fuerza a la membrana 74. La adición de fibras o mallas ayuda opcionalmente a mantener la composición unida. Fibras de acero, fibras de plástico, como por ejemplo polipropileno y alcoholes polivinílicos, y fibra de vidrio se recomienda, pero el ámbito de los materiales de refuerzo no se limita en la presente.

Los aditivos superplastificadores son conocidos por mejorar la fluidez de un lechado hidráulico. Dispersan las moléculas en solución para que se puedan mover con mayor facilidad entre sí y por ende mejorar la capacidad de fluidez de todo el lechado. Policarboxilatos, melaminas sulfonatadas y naftalenas sulfonatadas son superplastificadores conocidos. Los superplastificadores preferidos incluyen yeso ADVA de Grace Construction Products, Cambridge, Massachusetts y Dilflo WG Superplasticizer de Geo Specialty Chemicals, Cedartown, Georgia. La adición de estos materiales permite al usuario personalizar la fluidez del lechado para la aplicación en particular.

Los agentes que reducen el encogimiento ayudan a disminuir la formación de grietas por el encogimiento del plástico a medida que el recubrimiento de la membrana 74 se seca. Por lo general funcionan para modificar la tensión superficial de manera que el lechado fluya junto a medida que se seca. Los glicoles son los agentes que reducen el encogimiento preferidos.

En una modalidad, el sistema de calefacción 20 incluye además una capa de base 76 que cubre una de las primera 24 y tercera 28 capas de aislamiento eléctrico sin cubrir por la membrana de mosaico cementoso 74.

Una capa base 76 preferida para el sistema de calefacción 20 puede incluir al menos una primera lamina no tejida 78 (Figura 13). La primera lámina no tejida 78 se une como una opción directamente al panel del sistema de calefacción 22. En otras modalidades, una lámina hilada 80 opcional resiste la migración de líquidos a través de la capa base 76, lo que se suma a la resistencia del flujo de agua u otros líquidos a través de la capa base 76. La primera lamina no tejida 78 se coloca en el lado superior de la lamina hilada 80 para proporcionar alta porosidad en al menos una superficie de la capa base 76. La porosidad del material no tejido permita buena infiltración y absorción del mortero si el panel se incorpora a un piso con mosaicos. Las fibras grandes se vuelven incorporadas en la matriz de cristal del mortero, lo que forma un enlace fuerte.

Opcionalmente, está presente una segunda lamina no tejida 82 en la lamina hilada 80 en la superficie opuesta a la que está frente a la primera lamina no tejida 78. En esta modalidad, la lámina hilada 80 se contiene entre la primera lámina no tejida 78 y la segunda lámina no tejida 82. Esta modalidad tiene la ventaja de que tiene la misma superficie en ambas caras y no importe que superficie se aplique al panel del calentador 22 y que superficie está frente a un nuevo piso decorativo u otra superficie.

Las láminas 78, 80, 82 se unen entre sí mediante cualquier medio apropiado. Existen compuestos de tres capas de este tipo comercialmente disponibles como un laminado S-M-S de Kimberly-Clark, Roswell, Georgia. Este producto está hecho de fibras de polipropileno. Al mismo tiempo que proporciona una barrera contra líquidos, el material todavía es transpirable, lo que permite que el vapor de agua lo atraviese. Dependiendo de la aplicación final y los requerimientos de desempeño, otras láminas pueden ser más apropiadas para una aplicación en particular. La patente en Estados Unidos número 4,041 ,203, que se incorpora a la presente a manera de referencia, describe por completo un laminado S-M-S y un método para hacerlo.

Una modalidad alternativa del sistema de calefacción se ilustra en la Figura 14. En esta modalidad, hay capas múltiples como las descritas previamente y una nueva capa funcional 84 se proporciona y adhiere al panel 22 por imedio de una capa adhesiva 86 que puede proporcionar una función única o funciones múltiples.

Por ejemplo, la capa 84 puede tener propiedades de supresión sonora, puede comprender aislante térmico, puede comprender aislamiento eléctrico, puede brindar propiedades de repelente de agua y puede brindar un mejor aislamiento contra la aparición de grietas. Además, esta capa 84 puede proporciona una o más de las propiedades anteriores por medio de capas componente individuales o más de una de estas propiedades se puede n proporciona en una sola capa.

Como ejemplos de posibles componentes que comprenden la capa funcional 84, las propiedades de supresión sonora, particularmente de ruidos de impacto, se puede lograr con una capa de espuma, goma o plástico de baja densidad. La capa adhesiva 86 que fija la capa funcional 84 al panel 22 puede ser cinta de transferencia adhesiva sensible a presión o una cinta adhesiva de doble cara sensible a la presión o incluso adhesivos de aplicación en aspersión o líquida. El uso de cintas adhesivas de doble cara se prefiere cuando se desea mejor desempeño en aislamiento de formación de grietas o repelente de agua. Las espumas de baja densidad, que también pueden proporcionar aislamiento térmico y/o aislamiento eléctrico, pueden incluir espumas de polietileno como por ejemplo cinta de espuma de polietileno 3M 4462 ó 4466, espumas de poliuretano como por ejemplo cinta de espuma de uretano 3M 4004 ó 4008, espumas de polivinil como "por ejemplo cinta dé espuma de polivinil 3M .4408 ó 4416, espumas de acetato vinil etileno como por ejemplo cintas de espuma polietileno de International Tape Company 316 ó 332, espumas acrílicas como por ejemplo la familia de cintas de espuma acrílica de celda cerrada 3M VHB 4941 y espumas de EPDM (monómero de diene propileno etileno) como por ejemplo la cinta de espuma EPDM de celda cerrada EE1010 de Permacel. Las espumas de silicona incluyen cintas de espuma Saint-Gobain 512AV.062 y 512AF.094. Las espumas de goma incluyen la cinta 3M 500 Impact y cinta 510 Stencil. Las espumas elastoméricas incluye cinta de espuma elastomérica 3M 4921 y cinta de espuma Avery Dennison XHA 9500. Se pueden obtener hojas de goma o goma reciclada de Amorim Industrial Solutions o IRP Industrial Rubber.

El uso de una capa adhesiva 88 y una hoja de liberación 90 permite que los paneles 22 sean auto adherentes a una superficie de substrato deseada, en la naturaleza de un arreglo de pelar y pegar. Lo anterior permite al instalador colocar los paneles rápidamente en las locaciones deseadas sin la necesidad de mezclar o aplicar materiales adhesivos y garantizar que el adhesivo cubra de forma adecuada los paneles y que se apliquen las cantidades correctas.

Otra modalidad de la invención se ilustra en la Figura 15 que tiene todas las capas descritas con respecto a la Figura 14 (aparte de la hoja de liberación 90). Además, esta modalidad incluye una capa compuesta de panel rígido 92 por medio de la cual el sistema de calefacción 20 se proporciona en un panel para construcción que se puede incorporar en pisos, paredes, techos y otros componentes estructurales de un edificio. La capa compuesta de panel rígido 92 puede comprender un panel de cemento reforzado con malla, panel de cemento reforzado con fibra, paneles de yeso, paneles de fibra de yeso, triplay, panel OSB u otros tipos de paneles a base de madera, paneles plásticos así como otros tipos de compuestos de paneles rígidos. Los grosores del panel pueden variar entre 0.125 hasta 10 pulgadas, de preferencia entre 0.250 hasta 2 pulgadas y más preferentemente entre 0.250 y 1 pulgada.

En una modalidad como la que se ilustra en la Figura 18, se proporciona un piso 94 que incluye un substrato 96, un sistema de calefacción 20 y una superficie decorativa para piso 98. El sistema de calefacción 20 es como se describe anteriormente. La superficie decorativa de piso 98 puede ser piso laminado, piso de madera, mosaicos de cerámica o piedra natural. El piso comprende además un adhesivo 100 colocado entre el substrato 96 y el sistema de calefacción 20 y un mortero 102 entre el sistema de calefacción y el mosaico de cerámica o la piedra natural. El substrato 96 puede ser de madera, cemento, linóleo, mosaicos de cerámica, piedra natural o combinaciones de ellos.

Está contemplado que el sistema de calefacción 20 esté hecho en ciertos tamaños estándares. Para áreas más grandes que el tamaño del sistema de calefacción más grande disponible, dos o más paneles 22 se pueden acoplar entre sí de manera que la conexión de barra viva 36 de un calentador proporcione energía eléctrica a la conexión de barra viva de uno o más paneles adyacentes. Las conexiones neutras respectivas 34, 60 son similares en comunicación eléctrica con cada una. Esta técnica permite la creación de una superficie con calefacción para habitaciones de virtualmente cualquier tamaño.

Una ventaja del presente calentador es que se puede cortar y se le puede dar forma en el campo a medida que se instala el sistema de piso. Los paneles 22 del sistema de calefacción 20 se pueden cortar para ajustarse a áreas de cualquier forma y no tienen que hacerse a la medida. Al momento de la instalación, se puede cortar el calentador para acomodar, por ejemplo, ventilaciones de calefacción y aire acondicionado, conexiones de plomería y ase de gabinetes de varias formas. Aunque algunas de las cintas de calefacción individuales 46 no brindarán calor, las cintas sin cortar continuarán calentando la superficie adyacente. Si es necesario cortar los paneles 22 para ajustarse a un requerimiento dé instalación en particular, los paneles deben cortarse a lo largo de la línea (como por ejemplo en la línea 104 de la Figura 6) paralelo a las cintas de resistencia 46, en las modalidades donde las cintas están separadas y paralelas entre sí. Lo anterior resultará en dos porciones expuestas de las barras 34, 36 que necesitarán aislarse del borde de corte del panel, como por ejemplo con cinta aislante, un polímero líquido no conductor de electricidad y otros métodos conocidos de aislamiento eléctrico. Si el tamaño de la instalación requiere el corte del panel 22 a lo largo de su longitud (cortando a través de las cintas de resistencia 46), entonces se prefiere obtener un panel prefabricado más delgado, o limitar el área bajo el piso provisto con el calentador, para evitar tener que aislar eléctricamente el gran número de extremos expuestos de las cintas cortadas. Dado que los paneles 22 deben unirse juntos en un circuito con conexiones paralelas (véase la Figura 5), se pueden agregar paneles adicionales según sea necesario.

Se pueden desarrollar muchas variaciones del panel 22 con el uso de varias de las diferentes capas descritas anteriormente en otras combinaciones que las descritas en la presente. Aunque algunas capas se han demostrado como se emplean solamente con las capas de calefacción sencilla 30 y plano neutro de resistencia 32, se pueden combinar con otras capas descritas anteriormente para proporcionar un panel particular que tenga la funcionalidad deseada.

Mientras que se han ¡lustrado y descrito ejemplares particulares de un calentador con un plano de resistencia neutra, aquellos con experiencia en la técnica apreciarán que se pueden hacer cambios y modificaciones al mismo sin salir de la invención en sus aspectos más amplios. Cualquiera de las opciones y capas reveladas en la presente se puede utilizar con cualquier opción o capa a menos que se note lo contrario.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de calefacción en la forma de un panel de capas múltiples que comprende: una primera capa de aislamiento eléctrico; una segunda capa de aislamiento eléctrico; una tercera capa de aislamiento eléctrico; una primera capa de resistencia conductora de electricidad contenida entre dichas primera y segunda capas de aislamiento eléctrico; una segunda capa de resistencia conductora de electricidad contenida entre dichas segunda y tercera capas de aislamiento eléctrico; dicha primera capa de resistencia conductora de electricidad tiene una primera conexión eléctrica y una segunda conexión eléctrica, dichas primera y segunda conexiones eléctricas están eléctricamente conectadas entre sí solamente mediante material de resistencia eléctrica de dicha primera capa de resistencia conductora de electricidad que se extiende entre dichas primera y segunda conexiones eléctricas. dicha segunda capa de resistencia conductora de electricidad tiene una primera conexión eléctrica eléctricamente conectada con la primera conexión eléctrica de dicha primera capa de resistencia conductora de electricidad; y dicha segunda capa de resistencia conductora de electricidad está eléctricamente aislada de la segunda conexión eléctrica de dicha primera capa de resistencia conductora de electricidad por la segunda capa de aislamiento eléctrico.

2. El sistema de calefacción de la Reivindicación 1 que incluye además una cuarta capa de aislamiento eléctrico y una tercera capa de resistencia conductora de electricidad, la tercera capa de resistencia conductora de electricidad está contenida entre la cuarta capa de aislamiento eléctrico y la primera capa de aislamiento eléctrico y tiene una primera conexión eléctrica que está eléctricamente conectada con dicha primera conexión eléctrica de dicha primera capa de resistencia conductora de electricidad y dicha tercera capa de resistencia conductora de electricidad está eléctricamente aislada de dicha segunda conexión eléctrica de dicha primera capa de resistencia conductora de electricidad mediante dicha primera capa de aislamiento eléctrico.

3. El sistema de calefacción de la Reivindicación 1 que incluye además al menos una capa de resistencia con baja conductividad eléctrica con una conexión eléctrica, la capa de resistencia con baja conductividad eléctrica y su conexión eléctrica están eléctricamente aisladas de dichas primera y segunda capas de resistencia conductoras de electricidad por medio de dichas capas de aislamiento eléctrico.

4. El sistema de calefacción de la Reivindicación 1 que incluye además una membrana de capa cementosa que cubre una de dichas primera y tercera capas de aislamiento eléctrico.

5. El sistema de calefacción de la Reivindicación 4 que incluye además una capa de base que cubre una de dichas primera y tercera capas de aislamiento eléctrico no cubierta por dicha membrana de mosaico cementoso.

6. El sistema de calefacción de la Reivindicación 1 , en donde cada una de dichas primera, segunda y tercera capas de aislamiento eléctrico, y las primera y segunda capas de resistencia conductoras de electricidad son delgadas y flexibles, de forma que cuando se combinen en el panel de capas múltiples, el panel en sí sea delgado y flexible.

7. El sistema de calefacción de la Reivindicación 1 , en donde dicha primera capa de resistencia conductora de electricidad comprende una serie de cintas de tinta con resistencia a la electricidad impresas en una de dichas primera y segunda capas de aislamiento eléctrico y dicha segunda capa de resistencia conductora de electricidad comprende una serie de cintas de tinta con resistencia a la electricidad impresas en una de dicha segunda y tercera capas de aislamiento eléctrico.

8. El sistema de calefacción de la Reivindicación 1 , en donde la resistencia de dicha segunda capa de resistencia conductora de electricidad es mayor que la resistencia de dicha capa de resistencia conductora de electricidad.

9, El sistema de calefacción de la Reivindicación 1 , en donde las primera, segunda y tercera capas de aislamiento eléctrico comprenden hojas de polímero.

10. El sistema de calefacción de la Reivindicación 1 , que comprende además una capa multifuncional que se adhiere al panel de hojas múltiples usando un adhesivo, la capa multifuncional comprende una del grupo que consiste de una espuma de baja densidad, una hoja polimérica, una hoja de goma y combinaciones de las mismas.