MX2013011804A - Portador electricamente calentable y elemento de calentamiento de panel, asi como metodo para producir los mismos. - Google Patents

Abstract

La invención se relaciona con un portador, en particular con una película de plástico, con una capa de calentamiento eléctrico que se aplica a por lo menos una parte de una superficie de portador. La capa de calentamiento se divide eléctricamente por una o una pluralidad de primeras zonas de separación, cada una de las cuales se integra de modo que la trayectoria de corriente cambia su dirección de flujo en extremos de zona libre, y una o una pluralidad de segundas zonas de separación, que se integran de modo que la trayectoria de corriente que cambia su dirección de flujo en los extremos de zona libre se divide por lo menos en secciones en una pluralidad de sub-trayectorias de corriente eléctricamente paralelas. Una o una pluralidad de segundas de zonas de separación se asocian con por lo menos un extremo de zona libre de una primera zona de separación, con las segundas zonas de separación arregladas en una extensión alineada de la primera zona de separación.

Description

PORTADOR ELÉCTRICAMENTE CALENTABLE Y ELEMENTO DE CALENTAMIENTO DE PANEL, ASÍ COMO MÉTODO PARA PRODUCIR LOS MISMOS Elementos de calentamiento de panel con un sustrato y una capa de calentamiento eléctrico son bastante conocidos per se y ya se han descrito varias veces en los documentos de patente. Se hace referencia solamente a modo de ejemplo en este respecto a las solicitudes de patente alemanas publicadas DE 102008018147 A1 y DE 102008029986 A1. En vehículos motorizados, se usan como parabrisas ya que, por ley, el campo visual central del parabrisas no debe tener restricciones visuales sustanciales.

De la producción en serie industrial de elementos de calentamiento de panel, se conoce la estructuración de la capa de calentamiento por medio de líneas de separación para formar un trayecto de corriente de devanado. Esto tiene la ventaja de que la resistencia eléctrica aumenta y el trayecto de corriente se puede contactar por medio de electrodos de conexión relativamente pequeños. En los documentos de patente, tal elemento de calentamiento de panel, por ejemplo, se describe en la solicitud de patente alemana publicada DE 19860870 A1.

Con tales elementos de calentamiento de panel, el problema ocurre en que la región de una curva de la trayectoria de corriente, la distribución de corriente se vuelve no homogénea y los centros de calor local ("puntos de calor") se pueden desarrollar. Estos puntos de calor causan una distribución de calor no uniforme en el elemento de calentamiento de panel y puede derivar, debido a sobrecalentamiento local, en deficiencia y posiblemente hasta daño a la capa de calentamiento o al sustrato. Además, con recuadros transparentes, la percepción visual a través del recuadro en los puntos de sobrecalentamiento puede ser deficiente.

Se describe una solución a estos problemas en la solicitud de patente estadounidense US 2005/221062 A1. De acuerdo con ella, se proporcionan líneas de guía curvas en forma de arco en los extremos libres de las líneas de separación, por medio de las cuales la trayectoria de corriente se divide en una pluralidad de sub-trayectorias de corriente paralelos.

En contraste, el objetivo de la presente invención consiste en contrarrestar el acontecimiento de centros de calor locales o evitarlos. Esto y otros objetivos se cumplen de acuerdo con la propuesta de la invención por medio de un portador, un elemento de calentamiento de panel producido con el mismo, y un método para producir tal portador con las características de las reivindicaciones coordinadas. Modalidades favorables de la invención se indican por las características de las sub-reivindicaciones.

De acuerdo con la invención, un portador, en particular, una película de plástico, se presenta, en la cual una capa de calentamiento eléctrico para calentar el portador se aplica en por lo menos una superficie de portador o película. El portador o película puede estar hecho de cualquier plástico adecuado para la aplicación de, por ejemplo, de poliamida (PA), poliuretano (PU), policloruro de vinilo (PVC), policarbonato (PC), poliéster (PE), butiral de polivinilo (PVB) o tereftalato de polietileno (PET). También tiene por lo menos dos electrodos proporcionados para la conexión de la fuente de voltaje que se conectan a la capa de calentamiento de modo que una trayectoria de corriente (principal) para una corriente de calentamiento se forma entre los electrodos. La capa de calentamiento se divide eléctricamente en secciones por una o una pluralidad de primeras zonas de separación, con cada primera zona de separación con por lo menos un zona ("libre") que termina libremente dentro de la capa de calentamiento. Una o una pluralidad de primeras zonas de separación se incorpora de modo que, en cada caso, la trayectoria de corriente (principal) cambia su dirección de flujo en los extremos de zona libre, por ejemplo, por 180°. Preferiblemente, pero no obligatoriamente, las primeras zonas de separación se integran como líneas separadas, linealmente, en particular de forma rectilínea. Además, una o una pluralidad de segundas zonas de separación se integran en la capa de calentamiento, que, en cada caso, dividen eléctricamente la capa de calentamiento en secciones y se integran de forma que la trayectoria de corriente (principal) que cambia su dirección de flujo en los extremos de zona libre se divide por lo menos en secciones en una pluralidad de sub-trayectorias de corriente paralelas eléctricamente. La trayectoria de corriente (principal) entonces se divide en los extremos de zona libre, por lo menos en una sección de trayectoria de corriente que cambia su dirección de flujo, en sub-trayectorias de corriente. Así, la corriente de calentamiento se puede guiar alrededor del extremo de zona libre, por lo menos en secciones, en sub-trayectorias de corriente. Aquí, una o una pluralidad de segundas zonas de separación, en cada casó, se asocian con el mismo extremo de zona libre de una zona de separación, con, para este propósito, una o una pluralidad de segundas zonas de separación arregladas, en cada caso, cerca o adyacentes al extremos de zona libre asociada.

De acuerdo con la invención, una o una pluralidad de segundas zonas de separación se asocia con un extremo de zona libre de una primera zona de separación preferiblemente rectilínea, cuyas segundas zonas de separación en cada caso se arreglan en una extensión alineada de la primera zona de separación. Preferiblemente, pero no obligatoriamente, las segundas zonas de separación se integran como líneas de separación linealmente rectilíneas en particular. Por medio de esta medida, las segundas zonas de separación se pueden producir de una manera particularmente ventajosa en el mismo paso de proceso que las primeras zonas de separación, por medio de las cuales la producción del portador en producción en serie se simplifica significativamente. Si, por ejemplo, un láser de retiro de capa de calentamiento se usa para producir las primeras y segundas zonas de separación, es meramente necesario guiar el láser, por ejemplo, de forma rectilínea sobre la capa de calentamiento y variar la energía eléctrica de forma adecuada de modo que la primera zona de separación y las segundas zonas de separación asociadas se pueden producir en uno y el mismo movimiento de translación de la cabeza de láser.

Por medio de la división de las trayectorias de corriente (principales) en una pluralidad de sub-trayectorias de corriente, se puede obtener una homogenización espacial de la densidad de corriente en la región del cambio en la dirección de flujo de las trayectorias de corriente (principales), para, de esta manera, contrarrestar la creación de centros de calor local o puntos de calor.

Es particularmente favorable para las zonas de separación tener una distancia entre ellas que se vuelva más pequeña hacia el extremo de zona libre. Por esta medida, se puede obtener una homogenización particularmente efectiva del flujo de corriente en la trayectoria de corriente curva para homogenizar la distribución de calor.

En otra modalidad favorable del portador, una o una pluralidad de segundas zonas de separación se asocian con por lo menos un (y el mismo) extremo de zona libre, con las segundas zonas de separación integradas de forma que las sub-trayectorias de corriente tengan, en el extremo de zona libre, y por lo menos aproximadamente igual resistencia eléctrica. Por esta medida, se puede lograr favorablemente que la corriente sea dividida de forma uniforme en la sub-trayectoria de corriente de modo que haya una distribución de densidad de corriente particularmente homogénea y distribución de calor en el portador.

En otra modalidad favorable del portador, una zona de transición, en la cual la conductividad eléctrica de la capa de calentamiento disminuye hacia el extremo de zona libre, es decir, disminuye a cero, colinda con el extremo de zona libre de por lo menos una primera zona de separación, con la cual una o una pluralidad de segundas zonas de separación se asocian. Preferiblemente, pero no obligatoriamente, la zona de transición se integra de modo que la conductividad de la capa de calentamiento disminuye continuamente, en particular linealmente, hacia el extremo de zona libre. Preferiblemente, pero no obligatoriamente, las zonas de transición se integran en cada caso linealmente, en particular de forma rectilínea. Por medio de esta medida, favorablemente, a través de una variación espacial de la resistencia eléctrica de la capa de calentamiento, es posible otra homogenización del flujo de corriente en la región de una curva de la trayectoria de corriente en los extremo de zona libre.

En el inicio de la zona de transición, la conductividad eléctrica es cero. El final de la zona de transición se constituye por la región en la cual la conductividad eléctrica en aumento ha alcanzado toda la conductividad eléctrica de la capa de calentamiento. Las segundas zonas de separación asociadas con las zonas de separación libres se arreglan de manera distribuida en la región de la zona de transición. El extremo de la segunda zona de separación más lejos del extremo de zona libre de espaldas al extremo de zona libre se coloca en el extremo de la zona de transición.

En una modalidad favorable, las zonas de transición se integran de modo que un grosor de capa de la capa de calentamiento varía. Aquí, el grosor de capa de la capa de calentamiento disminuye hacia el extremo de zona libre o aumenta lejos del extremo de zona libre. El inicio de la zona de transición se define por el extremo de zona libre en el que el grosor de capa de la capa de calentamiento es cero. El extremo de la zona de transición se define al alcanzar todo el grosor de capa de la capa de calentamiento. Preferiblemente, pero no obligatoriamente, la zona de transición se integra de modo que el grosor de capa de la capa de calentamiento disminuye continuamente, en particular linealmente, hacia el extremo de zona libre.

En otra modalidad favorable, una porosidad de la capa de calentamiento aumenta hacia el extremo de zona libre, de modo que, en correspondencia, se puede lograr una disminución en la conductividad eléctrica.

En otra modalidad favorable, en la cual la capa de calentamiento tiene un dopante para aumentar la conductividad eléctrica, las zonas de transición se integran de modo que una concentración del dopante en la zona de transición disminuye hacia el extremo de zona libre de modo que, en correspondencia, se puede lograr una disminución en la conductividad eléctrica.

En una modalidad favorable, la zona de transición tiene, en un extremo de zona libre, una longitud que corresponde a por lo menos la mitad del ancho de la trayectoria de corriente en el extremo de zona libre medido perpendicular a su longitud, por medio de lo cual se puede lograr una homogenización particularmente buena del flujo de corriente.

La invención además se extiende a un elemento de calentamiento de panel con por lo menos un sustrato con una superficie de sustrato en la cual se aplica una película de plástico como se describe anteriormente para el calentamiento del sustrato. El elemento de calentamiento de panel, en particular, puede ser un recuadro compuesto en el cual dos recuadros individuales se unen entre sí por una capa adhesiva.

La invención además se extiende a un método para producir un portador eléctricamente calentable integrado como se describe anteriormente, en particular una película de plástico, con los siguientes pasos: Suministro del portador, en el cual se aplica una capa de calentamiento eléctrico en por lo menos una parte de una superficie de película y que tiene por lo menos dos electrodos proporcionados para la conexión a una fuente de voltaje, cuyos electrodos se conectan a la capa de calentamiento de modo que una trayectoria de corriente para una corriente de calentamiento se forma entre los electrodos; División eléctrica de la capa de calentamiento por una o una pluralidad de primeras zonas de separación, con las zonas de separación que tienen, en cada caso, por lo menos un extremo de zona libre y se integran de modo que la trayectoria de corriente cambia su dirección de flujo en los extremos de zona libre, y; División eléctrica de la capa de calentamiento por una o una pluralidad de segundas zonas de separación, que se integran de modo que la trayectoria de corriente que cambia su dirección de flujo en los extremos de zona libre se divide por lo menos en secciones en una pluralidad de sub-trayectorias de corriente eléctricamente paralelas, donde una o una pluralidad de segundas zonas de separación se asocian con por lo menos un extremo de zona libre de una primera zona de separación rectilínea, con las segundas zonas de separación arregladas en una extensión alineada de la primera zona de separación.

La invención además se extiende al uso de un portador como se describe anteriormente para el calentamiento eléctrico de una pieza individual funcional y una parte incorporada en mobiliario, dispositivos y edificios, en particular para el calentamiento eléctrico de elementos de calentamiento en espacios residenciales, por ejemplo, como elementos de calentamiento montables en muros o autónomos, así como en medios de transporte para viajar en tierra, en el aire o en agua, en particular vehículos motorizados, por ejemplo, como un parabrisas, ventana trasera, ventana lateral y/o techo de vidrio.

Se entiende que varias modalidades de la invención se pueden llevar a cabo individualmente o en cualquier combinación. En particular, las características antes mencionadas y aquellas por explicar a continuación se pueden usar no sólo en las combinaciones indicadas, sino también en otras combinaciones o solas, sin desviarse del objetivo de la presente invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La invención ahora se explica a detalle por medio de modalidades de ejemplificación con referencia a las figuras acompañantes. Representan, en representación sin escala simplificada: Figura 1 una película de plástico de acuerdo con la invención con primeras y segundas zonas de separación en una vista superior; Figura 2 la película de plástico de la figura 1 con zonas de transición adicionales en una vista superior y en una vista de sección transversal; Figura 3A-3B la película de plástico de la figura 2 con un trayectoria de corriente delimitada en una vista superior (figura 3A) así como una película de plástico convencional sin zonas de transición (figura 3B); Figura 4 una película de plástico convencional con representación de puntos de calor locales en una vista superior.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS FIGURAS La referencia se hace primero a la figura 4, en la cual una película de plástico de acuerdo con la técnica anterior, en referencia como un todo por el número de referencia 101 , se representa. La película de plástico 101 comprende una superficie de película 102, en la cual se aplica una capa de calentamiento eléctrico 103. La capa de calentamiento 103 se separa eléctricamente por zonas de separación rectilíneas 104 de modo que se forma una estructura en forma de S o serpenteante continua, que se conecta eléctricamente en ambos extremos a los dos electrodos de conexión 106, 06'. Entre los dos electrodos de conexión 106, 106', una trayectoria de corriente de devanado 105 se forma para una alimentación de corriente de calentamiento a los electrodos de conexión 106, 106', por cuya corriente de calentamiento se calienta la capa de calentamiento 103. Las zonas de separación 104 tienen, en cada caso, un extremo de zona libre 108 en la capa de calentamiento 103.

En zonas de cambio 107, en las cuales, en cada caso, una zona de extremo libre 108 de una zona de separación 104 se contiene, la corriente de calentamiento revierte su dirección de flujo varias veces por 180°. En consecuencia, en las zonas de cambio 107, la trayectoria de corriente 105 tiene un curso curvo, por medio del cual deriva una distribución de densidad de corriente no uniforme con una concentración del flujo de corriente en los extremos de zona 108. Esto comúnmente lleva al acontecimiento de sitios de sobrecalentamiento local o puntos de calor 109 en los extremos de zona 108.

La presente invención resuelve este problema en que homogeniza la distribución del flujo de corriente en las regiones de una curva de la trayectoria de corriente de modo que una concentración del flujo de corriente en los sitios revertidos de la trayectoria de corriente se evita por lo menos en gran parte. Esto se explica a detalle más adelante.

Ahora se hace referencia a la figura 1 , en la cual se representa una modalidad de una película de plástico de acuerdo con la invención, referida como un todo por el número de referencia 1. La figura 1 representa la película de plástico 1 en una representación general (superior), así como en detalle magnificado de la misma (inferior).

De acuerdo con ella, la película de plástico 1 comprende una superficie de película 2, en la cual una capa de calentamiento eléctricamente conductiva 3 se aplica substancialmente sobre toda su superficie. Un plástico, aquí, por ejemplo, PET, se usa como material para la película de plástico 1. En general, cualquier material con suficiente resistencia química, estabilidad de forma y tamaño adecuados, así como, si es el caso, transparencia óptica adecuada se puede usar para la película 1.

La capa de calentamiento 3 incluye un material eléctricamente conductivo. Generalmente hablando, la selección de la capa de calentamiento 3 no se restringe a un material específico siempre y cuando un calentador eléctrico plano se pueda llevar a cabo con este material. Ejemplos de esto son metales con alta conductividad eléctrica, como titanio, manganeso, indio, cromo, plata, cobre, oro, aluminio o molibdeno, aleaciones de metal como aleación de plata con paladio, así como óxidos conductivos transparentes (TCO). Los TCO son preferiblemente óxido de indio-estaño, dióxido de estaño dopado al flúor, dióxido de estaño dopado al aluminio, dióxido de estaño dopado al galio, dióxido de estaño dopado al boro, óxido de zinc-estaño o óxido de estaño dopado al antimonio. La capa de calentamiento 3 puede consistir de una capa individual conductiva o una estructura de capa que incluya por lo menos una subcapa conductiva. Por ejemplo, tal estructura de capa incluye por lo menos una subcapa conductiva, preferiblemente plata (Ag), y otras subcapas, como capas antireflejantes o de bloqueo. El grosor de capa de la capa de calentamiento 3 puede variar ampliamente, con el grosor en cada punto, por ejemplo, en el rango de 0.1 nm a 100 pm. En el caso de los TCO, el grosor de capa está, por ejemplo, en el rango de 100 nm a 1.5 pm, preferiblemente en el rango de 150 nm a 1 pm, y aún más preferiblemente en el rango de 200 nm a 500 nm. Por ejemplo, el grosor de capa de una capa de titanio está en el rango de 0.1 a 2 nm; el grosor de capa de una capa de manganeso, en el rango de 0.1 a 1 nm; el grosor de capa de una capa de molibdeno, en el rango de 0.1 a 1 nm; el grosor de capa de una capa de plata, en el rango de 1 a 50 nm; el grosor de capa de una capa de indio, en el rango de 50 a 200 nm; el grosor de capa de una capa de oro, en el rango de 1 a 10 nm; y el grosor de capa de una capa de cromo es, por ejemplo, alrededor de 1 nm. La resistencia de hoja de la capa de calentamiento 3 es, por ejemplo de menos de 20 ohm y, en particular en el rango de 0.1 a 20 ohm. En la modalidad de ejemplificación representada, la resistencia de hoja de la capa de calentamiento 3, por ejemplo, está en el rango de 3 a 7 ohm.

La capa de calentamiento 3 se deposita en la película de plástico 1 desde la fase de gas, para cuyo propósito se pueden usar métodos conocidos per se, como deposición química de vapor (CVD) o deposición física de vapor. Preferiblemente, la capa de calentamiento 3 se deposita en la película de plástico 1 al pulverizarse (pulverización catódica por magnetrón).

Si la película de plástico 1 sirve para calentar una ventana de vehículo, en particular un parabrisas, debe ser adecuadamente transparente para luz visible en el rango de longitud de onda de 350 nm a 800 nm, con el término "transparencia" que se entiende que significa una alta transmisión de luz de, por ejemplo, más de 80 %. Esto se puede obtener, en particular, con la producción desde PET y una capa de calentamiento transparente 3 hecha de plata (Ag).

La película de plástico 1 , por ejemplo, se integra aquí en la forma de un rectángulo, con la película de plástico 1 con dos primeros bordes de película opuestos 11, 1 ' (aquí, por ejemplo, los bordes de película más largos) y dos segundos bordes de película opuestos 12, 12' (aquí, por ejemplo, los bordes de película más cortos). Se entiende que la película de plástico 1 puede tener cualquier otra forma adecuada para la aplicación respectiva.

Como se representa en la figura 1 , la capa de calentamiento 3 se divide eléctricamente por una pluralidad de zonas de separación rectilíneas 4, 5, con una trayectoria de corriente principal en forma de S o serpenteante 6 entre dos electrodos de conexión 8, 8' que se forman por la capa de calentamiento 3. La capa de calentamiento 3 se puede calentar al suministrar una corriente de calentamiento a los electrodos de conexión 8, 8'. Aquí, los dos electrodos de conexión 8, 8' se hacen, por ejemplo, de uno y el mismo material de metal, por ejemplo, cobre o aluminio. Los electrodos de conexión 8, 8' se pueden conectar, por medio de conductores de conexión (no se muestran), a las dos terminales de una fuente de voltaje, por ejemplo, una batería o acumulador, en particular una batería de vehículo, para proporcionar una voltaje de alimentación. La fuente de voltaje, por ejemplo, puede hacer disponible un voltaje de suministro de 12 a 24 V, que corresponden a un voltaje a bordo común en vehículos motorizados dirigidos por combustión, o de más de 40 V, que corresponde a un voltaje a bordo común en vehículos eléctricos. En particular, la capa de calentamiento 3 se puede calentar con un voltaje en el rango de 42 a 400 V. En el caso de un elemento de calentamiento de panel 1 para calentamiento en el interior o exterior de un edificio, la fuente de voltaje también puede ser un suministro de energía central con un voltaje principal de, por ejemplo, 1 10 a 220 V.

En la película de plástico 1 , las zonas de separación 4, 5 se producen por remoción del material de la capa de calentamiento 3, que produce, por ejemplo, canales en forma de V o en forma de U o descansos en el material de la capa de calentamiento 3. Estos canales también se pueden llenar con un material aislante eléctrico. La remoción de la capa de calentamiento 3 para formar las zonas de separación 4, 5 puede, por ejemplo, ocurrir mecánicamente, por ejemplo, al cortar o triturar. La remoción por medio de rayo láser, que retira el material de la capa de calentamiento 3 en las zonas de separación 4, 5, se prefiere de acuerdo con la invención.

En el contexto de la presente invención, el término "zona de separación" se entiende comúnmente que significa cualquier región de la capa de calentamiento 3 que es adecuada para separar dos regiones adyacentes de la capa de calentamiento 3 entre sí de forma eléctrica de modo que se evita un flujo de corriente por medio de las zonas de separación. Para esto, las zonas de separación tienen, por ejemplo, una resistencia eléctrica de más de 1 ?O.

La capa de calentamiento 3 tiene primeras zonas de separación rectilíneas 4 con un arreglo paralelo. Las primeras zonas de separación 4 se extienden alternativamente desde el primer borde de película 1 1 o 1 1 ' hasta el primer borde de película opuesto 11 ' o 1 1 , que termina libremente en cada caso con un extremo de zona 10 dentro de la capa de calentamiento 3, sin alcanzar el primer borde de película opuesto. Esto forma una trayectoria de corriente principal en forma de S o serpenteante 6 en la capa de calentamiento 3. Generalmente hablando, "extremo de zona 10" se entiende que significa cualquier borde o esquina de una primera zona de separación 10 que sobresale en la región de superficie de la capa de calentamiento 3 y provoca que la trayectoria de corriente principal 6 cambie su dirección de flujo dentro de la capa de calentamiento 3. En otras palabras, los extremos de zona 10 representan, en cada caso, puntos de inversión, en los cuales una corriente de calentamiento cambia su dirección de flujo, aquí, por ejemplo, por 180°.

En la modalidad representada en la figura 1 , se arreglan segundas zonas de separación rectilíneas 5, en cada caso, en una extensión alineada de las primeras zonas de separación 4, cuyas segundas zonas de separación 5 sirven para interrumpir el flujo de corriente en estas regiones. En la modalidad de ejemplificación, cuatro segundas zonas de separación 5, por ejemplo, se asocian con uno y el mismo extremo de zona 10 de una primera zona de separación 4. En cada caso, el material de la capa de calentamiento 3 se localiza entre las zonas de separación 4, 5 de modo que se forma una pluralidad (en este caso, p. ej., cuatro) de agujeros 13 para la corriente de calentamiento. En consecuencia, la trayectoria de corriente principal 6 se divide en la región de cualquier extremo de zona 10 en una pluralidad (en este caso, cinco) de sub-trayectorias de corriente 7, con la corriente de calentamiento guiada a través de las sub-trayectorias de corriente 7 por lo menos en secciones alrededor de los extremos de zona libre 10. Romper la trayectoria de corriente principal 6 en múltiples sub-trayectorias de corriente 7 tiene el efecto de que, en los extremos de zona 10, la corriente de calentamiento se distribuye por una gran área de la capa de calentamiento 3 comparada con la película de plástico convencional 101 de la figura 4. Por lo tanto, en particular, una concentración local de la densidad de corriente se puede evitar de modo que el flujo de corriente en la capa de calentamiento 3 se homogenice y se evite el acontecimiento de áreas locales de calentamiento (puntos de calor). En la modalidad de ejemplificación representada, las segundas zonas de separación 5 se integran más cerca mientras más lejos estén del extremo de zona libre 10. El ancho de los agujeros 13 medido en una extensión alineada de la primera zona de separación 4 disminuye en la dirección hacia el extremo de zona 10, por medio de la cual se puede obtener una homogenización particularmente buena de la distribución de densidad de corriente. La primera y segunda zonas de separación 4, 5 se pueden producir de manera particularmente simple y económica en producción en serie industrial, con, para este propósito, una cabeza de láser guiada de forma rectilínea por una capa de calentamiento 3 y encendida de manera intermitente para crear una zona de separación 4, 5.

La figura 2 representa otra modalidad de la película de plástico 1 de la figura 1. Para evitar repetición innecesaria, sólo las diferencias relativas a la modalidad de ejemplificación de la figura 1 se explican y, de lo contrario, se hace referencia a las afirmaciones hechas allí.

De acuerdo con ello, una zona de transición rectilínea 14 se arregla en una extensión alineada de la primera zona de separación rectilínea 4 en cada caso en los extremos de zona libre 10, con la zona de transición 14 inmediatamente seguidos de la primera zona de separación 4. Sin embargo, también es concebible para las zonas de transición 14 tener una orientación y arreglo diferentes relativos a la primera zona de separación asociada 4. Las zonas de transición 14 se integran en cada caso al disminuir el grosor de capa de la capa de calentamiento 3 en la dirección hacia el extremo de zona 10. Por medio de la disminución del grosor de capa de la capa de calentamiento 3, la conductividad de la capa de calentamiento 3 disminuye localmente y, por lo tanto, aumenta su resistencia eléctrica.

Como es discernible de la vista en sección transversal aumentada de la figura 2 (sección a través de la película de plástico 1 a lo largo de una primera zona de separación 4 y zona de transición 14), el grosor de capa de la capa de calentamiento 3 aumenta linealmente en la zona de transición 14 con inicio desde el extremo de zona 10 hasta que se alcanza el grosor de capa de la capa de calentamiento 3 fuera de la primera zona de separación 4. Por lo tanto, la conductividad en la zona de transición 14 cambia de forma correspondiente, es decir, disminuye hacia el extremo de zona 10. Como se indica, no existe capa de calentamiento 3 en el sustrato 2 en la región de la primera zona de separación 4 (región A) de modo que se descarta una conexión eléctrica. En la región de la zona de transición 14 (región B), el grosor de capa de la capa de calentamiento 3 aumenta continua y linealmente, con inicio desde el extremo de zona libre 10 de la primera zona de separación 4, por cuyo medio la conductividad de la zona de transición 14 aumenta con la distancia en aumento desde el extremo de zona libre 10. En la capa de calentamiento 3 (región C), existe por lo menos aproximadamente un grosor de capa constante. Ya que una disminución en la conductividad eléctrica deriva en el hecho de que parte de la corriente cambia a una región de mayor conductividad, una homogenización del flujo de corriente en el extremo de zona 0 se puede lograr para evitar puntos de calor.

Una variación del grosor de capa de la capa de calentamiento 3 en las zonas de transición 14 puede, por ejemplo, ocurrir por medio de remoción selectiva, preferiblemente por medio de un láser, con una cantidad específica de material de la capa de calentamiento retirada según la densidad de energía seleccionada del punto de láser en la capa de calentamiento 3. Sin embargo, de otra forma, otros parámetros de láser se podrían adaptar adecuadamente como, por ejemplo, energía, frecuencia, longitud de pulso, forma de rayo láser o tasa de repetición. Longitudes de onda adecuadas del láser pueden, por ejemplo, ser de 355 nm, 532 nm o 1064 nm. Además, con el uso de una cabeza de láser controlable y movible, es posible obtener una remoción variada al adaptar el movimiento de la punta de láser, por ejemplo, al cambiar la velocidad o aceleración del punto de láser. Para obtener una profundidad de remoción deseada de la capa de calentamiento 3, los métodos antes mencionados se pueden usar en cualquier combinación. La selección de parámetros y del láser usado depende del material de la capa de calentamiento 3 que se estructurará. En principio, para la remoción de la capa de calentamiento 3 y producción de un gradiente de grosor de capa, se pueden usar aún otros métodos, por ejemplo, métodos mecánicos o químicos. Un método químico para la remoción de la capa de calentamiento 3 podría, por ejemplo, tener un paso de grabado.

Favorablemente, la zona de transición 14 tiene una longitud medida en una extensión alineada de la primera zona de separación 4 que corresponde a por lo menos al doble del ancho de la trayectoria de corriente principal, por cuyo medio se puede lograr que, en la región de la zona de transición 14, esté presente una distribución de corriente particularmente uniforme y la creación de puntos de calor se pueda contrarrestar de forma segura y confiable.

En lugar de una disminución del grosor de capa de la capa de calentamiento 3, la zona de transición 14 puede, generalmente hablando, formarse también por todas las medidas adecuadas que son capaces de cambiar la conductividad eléctrica de la capa de calentamiento 3 en la región del extremo de zona libre 10 de la manera deseada, por ejemplo, al cambiar la porosidad de la capa de calentamiento o agregar impurezas o dopantes a la capa de calentamiento 3.

En las zonas de transición 14, las segundas zonas de separación 5 están en cada caso arregladas de forma distribuida (no representada a detalle en la figura 2). Aquí, el extremo de la segunda zona de separación 5 más lejano del extremo de zona libre 10 lejos del extremo de zona libre 10 se coloca en el extremo de la zona de transición 14. En general, una homogenización aún mejor del flujo de corriente alrededor de los extremos de zona libre 10 se puede lograr a través de la combinación de segundas zonas de separación 5 y zonas de transición 14.

La figura 3A representa la modalidad de la figura 2, con la trayectoria de corriente principal 6 representada por líneas de corriente. De acuerdo con ella, la concentración del flujo de corriente en los extremos de zona libre 10 en la región de una curva de la trayectoria de corriente 6 se evita por un cambio en la conductividad eléctrica en las zonas de transición 14, por medio de la cual el acontecimiento de puntos de calor se puede contrarrestar. En comparación con esto, la figura 3B ilustra una situación correspondiente en la película de plástico convencional 101 de la figura 4. De acuerdo con esto, el flujo de corriente se concentra en la región de los extremos de zona libre 10 de las zonas de separación 104, por medio de las cuales la temperatura en estas regiones aumenta en gran medida, lo que deriva en una distribución de calor no uniforme en la película de plástico 101 y en el acontecimiento de puntos de calor 109.

Lista de caracteres de referencia 1 película de plástico 2 superficie de película 3 capa de calentamiento 4 primera zona de separación 5 segunda zona de separación 6 trayectoria de corriente principal 7 sub-trayectoria de corriente 8, 8' electrodo de conexión 9 zona de cambio 10 extremo de zona 1 1 , 11' primer borde de película 12, 12' segundo borde de película 13 agujero 14 zona de transición 101 película de plástico 102 superficie de película 103 capa de calentamiento 104 zona de separación 105 trayectoria de corriente 106, 106' electrodo de conexión 107 zona de cambio 108 extremo de zona 109 punto de calor

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. El portador para elementos de calentamiento de panel, en particular película de plástico, con una capa de calentamiento eléctrico aplicada a por lo menos una parte de una superficie de portador y con por lo menos dos electrodos proporcionados para conexión a una fuente de voltaje, cuyos electrodos se conectan a la capa de calentamiento, de modo que una trayectoria de corriente para una corriente de calentamiento se forma entre los electrodos, caracterizado porque la capa de calentamiento se divide de forma eléctrica por: una o una pluralidad de primeras zonas de separación, que tienen, en cada caso, por lo menos un extremo de zona libre, y se integran de modo que la trayectoria de corriente cambia su dirección de flujo en los extremos de zona libre, y - una o una pluralidad de segundas zonas de separación, que se integran de modo que una trayectoria de corriente que cambia su dirección de flujo en los extremos de zona libre se divide por lo menos en secciones en una pluralidad de sub-trayectorias de corriente eléctricamente paralelas, - donde una o una pluralidad de segundas zonas de separación se asocian con por lo menos un extremo de zona libre de una primera zona de separación, donde las segundas zonas de separación se arreglan en una extensión alineada de la primera zona de separación.

2. El portador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque las zonas de separación tienen una distancia entre ellas que se vuelve más pequeña hacia el extremo de zona libre.

3. El portador de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque las segundas zonas de separación asociadas con el extremo de zona libre se integran de modo que las sub-trayectorias de corriente tienen, en el extremo de zona libre, por lo menos aproximadamente una resistencia eléctrica igual.

4. El portador de conformidad con una de las reivindicaciones 1 5 a 3, caracterizado porque una zona de transición, en la cual disminuye una conductividad eléctrica de la capa de calentamiento hacia el extremo de zona libre, colinda con el extremo de zona libre de por lo menos una primera zona de separación, con la cual se asocia una o una pluralidad de zonas de separación. 0

5. El portador de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque en la zona de transición, un grosor de capa de la capa de calentamiento disminuye hacia el extremo de zona libre.

6. El portador de conformidad con la reivindicación 4 o 5, caracterizado porque en la zona de transición, una porosidad de la capa de _ 5 calentamiento aumenta hacia el extremo de zona libre.

7. El portador de conformidad con una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque la capa de calentamiento tiene un dopante para disminuir la conductividad eléctrica, con una concentración del dopante en la zona de transición que disminuye hacia el extremo de zona de libro. 0

8. El portador de conformidad con una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque la capa de calentamiento tiene un dopante para disminuir la conductividad eléctrica, con una concentración del dopante en la zona de transición que aumenta hacia el extremo de zona libre.

9. El elemento de calentamiento de panel, caracterizado porque 5 con por lo menos un sustrato con una superficie de sustrato en la cual se aplica un portador, en particular una película de plástico, de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 8.

10. Método para producir un portador eléctricamente calentable, en particular una película de plástico, con los siguientes pasos: Suministro del portador, en el cual la capa de calentamiento eléctrico se aplica en por lo menos una parte de una superficie de película y que tiene por lo menos dos electrodos proporcionados para conexión a una fuente de voltaje, cuyos electrodos se conectan a la capa de calentamiento de modo que una trayectoria de corriente para una corriente de calentamiento se forma entre los electrodos; División eléctrica de la capa de calentamiento por una o una pluralidad de primeras zonas de separación, con las zonas de separación que tienen, en cada caso, por lo menos un extremo de zona libre y se integran de modo que la trayectoria de corriente cambia su dirección de flujo en los extremos de zona libre, y; División eléctrica de la capa de calentamiento por una o una pluralidad de segundas zonas de separación, que se integran de modo que la trayectoria de corriente que cambia su dirección de flujo en los extremos de zona libre se divide por lo menos en secciones en una pluralidad de sub-trayectorias de corriente eléctricamente paralelas, caracterizado porque una o una pluralidad de segundas zonas de separación se asocian con por lo menos un extremo de zona libre de una primera zona de separación, con las segundas zonas de separación arregladas en una extensión alineada de la primera zona de separación. 1 1. Uso de un portador, en particular de una película de plástico, de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 8 para el calentamiento eléctrico de una pieza individual funcional y una parte incorporada en mueblería, dispositivos y edificios, en particular para el calentamiento eléctrico o elementos de calentamiento en espacios residenciales, por ejemplo, como elementos de calentamiento montables en muros o autónomos, así como en medios de transporte para viajar en tierra, en aire o en agua, en particular en vehículos motorizados, por ejemplo, como un parabrisas, ventana trasera, ventana lateral y/o techo de vidrio.