ES2277289T3 - Elemento estratificado dotado de una capa calentadora. - Google Patents
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Abstract
Un elemento en láminas o estratificado, en forma de placa, (1), que comprende al menos dos cristales rígidos (2, 4), pegados el uno al otro por sus superficies, en particular cristales de vidrio, cada uno de los cuales está dotado, sobre toda la superficie, de un revestimiento (5) conductor de la electricidad, que puede ser calentado mediante la aplicación de una tensión eléctrica por la intermediación de electrodos (6), caracterizado por que uno de los dos cristales rígidos está dotado, en una zona de conexión, de un recorte (9) que permite hacer pasar conexiones eléctricas exteriores (12, 14, 15), que se ponen en contacto con los dos revestimientos (5) por la intermediación de electrodos planos (6).
Description
Elemento estratificado dotado de una capa
calentadora.
La invención se refiere a un elemento en láminas
o estratificado, a modo de placa y dotado de una capa calefactora,
el cual presenta las características del preámbulo de la
reivindicación 1.
Tales elementos de calentamiento, aplicados
sobre vidrio u otros soportes no conductores, pueden ser utilizados
como cuerpos de calentamiento (por radiación) si la potencia de
calentamiento instalada es suficiente para este propósito. Estos
elementos calefactores pueden ser instalados sobre o en el interior
de las paredes de los edificios, o bien ser integrados dentro de
estos edificios, reemplazando a los cuerpos de calentamiento
(central) habituales. Con este fin, no se deben confeccionar con la
forma de ventanas, y pueden igualmente serlo con la forma de
espejos, superficies decorativas, etc. Es, asimismo, posible
utilizar eventualmente dichos elementos a modo de placa, de forma
general, para producir un calentamiento de las superficies de
aparatos técnicos, por ejemplo, aparatos electrodomésticos, cuya
pequeña altura de montaje y superficie muy lisa, fácil de limpiar,
pueden ofrecer grandes ventajas.
La alimentación de capas calefactoras de gran
superficie obliga a la utilización de tensiones eléctricas
relativamente elevadas. Es necesario, por tanto, prever un
aislamiento eléctrico seguro, en particular sobre los bordes de la
placa en cuestión, y que se dispone, eventualmente, como
revestimiento sobre toda su superficie.
El documento DE-A1 198 60 870
describe un elemento calefactor en forma de placa de este tipo, que
tiene un soporte de vidrio dispuesto por revestimiento sobre toda
su superficie. Para un aislamiento seguro del revestimiento, que se
alimenta con electricidad hacia el exterior, se aísla, por medio de
una línea de separación, una zona que constituye un marco
periférico del revestimiento, y es así neutralizada eléctricamente.
Dicha disposición protege igualmente el revestimiento de la
corrosión que penetra en ella por los bordes exteriores, pero que
tan solo puede penetrar hasta la línea de separación.
Las conexiones eléctricas de la capa calefactora
se ponen en contacto con el revestimiento situado en el interior de
la superficie circunscrita por el marco, de tal modo que otras
líneas de separación definen un recorrido o camino de circulación
de la corriente de calentamiento sobre la totalidad de la superficie
del revestimiento. Este mismo documento divulga igualmente la
opción consistente en dotar de un revestimiento conductor de la
electricidad a varios de los vidrios colados de una luna en láminas
o estratificada, o de seguridad. No se entra, sin embargo, en los
detalles de la puesta en práctica de semejante cristal en láminas o
estratificado, ni en lo que se refiere a la puesta en contacto
eléctrico, ni para el gobierno eléctrico de tal revestimiento
calefactor doble.
En otro elemento en forma de placa conocido (el
documento DE-B-2 113 876), el
revestimiento eléctricamente conductor y el elemento calefactor no
se extienden hasta el borde de la placa, de tal manera que es
posible colar un marco de separación de una luna aislante sin
disposiciones particulares, directamente sobre el reborde (carente
de capa) de la luna. Los conductores de alimentación eléctrica de
los electrodos se hacen pasar por unos taladros estancos dispuestos
en el interior del marco de separación. El segundo cristal de la
luna aislante está dotado de una capa no calefactora para
protección solar.
La Solicitud de Patente anterior Nº 102 41
728.8, de la presente solicitante, describe un dispositivo de unión
para un elemento en láminas o estratificado, a modo de placa, que
comprende un primer cristal rígido, dotado de una capa calefactora,
así como un segundo cristal rígido, unido, en toda su superficie, a
la primera por adherencia. El dispositivo de unión está insertado
en un taladro practicado en uno de los cristales rígidos. Éste
comprende contactos que permiten establecer un contacto directo con
la capa calefactora. Con este propósito, ésta última presenta al
menos dos electrodos que están dispuestos dentro de la zona de dicho
recorte. Entre estos electrodos pueden extenderse una pluralidad de
caminos de corriente conectados eléctricamente en paralelo y
dispuestos en el seno del revestimiento.
La longitud y la anchura del camino de corriente
o de los caminos de corriente, así como la conductividad de las
superficies (expresada en ohmios por unidad de superficie) del
sistema de capas que se utiliza, son determinantes para la
absorción de la energía eléctrica y para la potencia de
calentamiento del elemento en forma de placa. En función de la
tensión de alimentación concreta disponible o predeterminada, es
posible establecer anchas franjas u órdenes de potencias diferentes
de calentamiento por razón del recorrido o camino de la corriente,
de tal modo que la temperatura máxima admisible depende igualmente
del dominio de utilización del elemento en forma de placa
terminado. Si, por ejemplo, no es posible el establecimiento de
contactos directos por parte del usuario o éstos no deben ser
supuestos, las temperaturas pueden situarse claramente por debajo
de 50ºC. Evidentemente, sin embargo, es necesario evitar que los
revestimientos que están adheridos sobre el cristal revestido, por
ejemplo, las láminas adhesivas de una luna estratificada o en
láminas, se degraden a las temperaturas que pueden alcanzarse en
funcionamiento normal.
En la literatura se mencionan diferentes
materiales que resultan adecuados para tales capas calefactoras.
Únicamente a título de ejemplo, se mencionarán aquí el óxido de
indio y de estaño
("Indium-Tin-Oxide" -ITO), así
como metales buenos conductores, tales como el oro, la plata, el
cobre o el aluminio. Los sistemas de capas dotados de capas
dieléctricas antirreflectantes y de al menos una capa metálica
situada entre ellas, permiten una muy buena transmisión de la luz
visible, con una conductividad eléctrica satisfactoria, si bien
pueden igualmente ser utilizados, al mismo tiempo, como reflectores
de los infrarrojos. Tales sistemas habituales de capas presentan
resistencias superficiales comprendidas entre 1 y 4 \Omega por
unidad de superficie.
Cuando estos elementos calefactores funcionan
con una elevada potencia de calentamiento, la capa de adhesivo, en
general termoplástica (de preferencia, una lámina de PVB, PMMA o
EVA), puede alcanzar sus límites térmicos. La adherencia a las
superficies (revestidas) del vidrio puede relajarse cuando se aplica
la plena potencia de calentamiento durante un lapso de tiempo
considerablemente largo. En ciertos casos, y, en particular, en los
lugares con una densidad de corriente elevada, esto puede llevar
consigo desprendimientos o exfoliaciones locales del revestimiento.
Como, por razones de técnica de producción y de coste, no se desea
abandonar los adhesivos probados tras varios años en la fabricación
de vidrio en láminas o estratificado, se buscan otras vías para
evitar estos problemas térmicos.
El problema de base de la invención consiste en
proponer un elemento estratificado, a modo de placa, mejor y dotado
de capas calefactoras.
De acuerdo con la invención, este problema se
resuelve por medio de las características de la reivindicación 1.
Las características de las reivindicaciones dependientes
proporcionan desarrollos ventajosos de este objeto.
En primer lugar, con un revestimiento doble, se
propone la opción que consiste en obtener la misma potencia de
calentamiento que con un revestimiento simple, sin un aumento
notable del volumen del cuerpo de calentamiento, de tal modo que
los espesores de capa están comprendidos en el orden nanométrico,
con una corriente por unidad de superficie significativamente menor
para cada revestimiento. El calor no se produce entonces solamente
en una única de las capas limítrofes situadas entre una placa de
vidrio y la capa de adhesivo. Además, los electrodos de conexión
por los que ha de penetrar el conjunto de la corriente en todos
caminos de corriente, se han cortado de forma intermitente
térmicamente. Otra particularidad de esta configuración de acuerdo
con la invención reside en que los dos revestimientos se ponen en
contacto eléctrico por una cara plana del elemento en forma de
placa, gracias al hecho de que una de las dos placas está dotada de
un recorte que permite hacer pasar las conexiones externas.
En un primer modo ventajoso de realización de la
invención, los dos revestimientos están dispuestos por ambas caras
de la capa de adhesivo que une los dos cristales rígidos. En un
segundo modo ventajoso de realización, que, en función del espesor
de los cristales rígidos, puede arrojar un espesor total ligeramente
más grande del elemento dispuesto en láminas o estratificado, en
forma de placa, se ha previsto un tercer cristal rígido y se ha
dispuesto al menos una capa calefactora en cada cara del tercer
cristal rígido. En particular, no se requiere obligatoriamente que
el cristal central porte las dos capas calefactoras, y es posible
realizar diversas variantes de disposición, tal y como se explicará
con mayor detalle más adelante.
Pueden realizarse igualmente otras combinaciones
de dos variantes en el caso de que se desee un reparto aún más
extremado de la potencia de calentamiento, y, en caso de necesidad y
en el marco de la presente invención, pueden añadirse aún otros
cristales rígidos (revestidos o no revestidos).
En todas las configuraciones, es posible obtener
un gobierno controlado del reparto del calentamiento, por una
parte, si los dos revestimientos son idénticos y son alimentados por
tensiones de alimentación idénticas (de preferencia, con la tensión
de la red de suministro habitual en el país en cuestión (por
ejemplo, 110 ó 230 V -)).
En un desarrollo ventajoso, los revestimientos
que forman, cada uno de ellos, una o varias resistencias de
calentamiento (paralelas), pueden realizarse en la práctica, cada
uno de ellos, independiente de los otros, o ser utilizados en un
circuito en serie o en un circuito en paralelo.
En este último caso, es posible obtener la
potencia más alta de calentamiento; puede preverse ésta última, por
ejemplo, para el calentamiento del elemento calentador aún frío, y
devolverse a una potencia de calentamiento menor para un
funcionamiento de larga duración.
No obstante, la configuración de acuerdo con la
invención permite también equipar los dos revestimientos con
propiedades completamente diferentes. Por una parte, éstos pueden
realizarse de materiales distintos. Sus resistencias pueden ser
ajustadas en grandes intervalos o franjas, por ejemplo, por
selección de la conductividad específica y/o de la estructura
interna del sistema de capas, de tal manera que, incluso cuando se
les aplica la misma tensión de alimentación, se obtienen diferentes
potencias de calentamiento.
Por otra parte, los revestimientos pueden
igualmente realizarse con diferentes espesores. Se actúa así
igualmente sobre la resistencia en la superficie, según que los
revestimientos de diferentes espesores se hayan confeccionado de
materiales idénticos o de materiales diferentes.
Además, en particular en el caso de elementos
calefactores en forma de placa transparente, la selección del
material permite igualmente obtener el aspecto coloreado que se
desee. Por ejemplo, un revestimiento de oro tiene un tinte dorado o
rojo más o menos pronunciado, en tanto que las capas de plata tienen
un tinte o matiz más bien neutro.
Es evidente que, de manera conocida en sí misma,
pueden disponerse, igualmente, sobre un elemento en forma de placa
de acuerdo con la invención, varios recorridos o caminos de
corriente que, eventualmente, pueden ser conectados,
independientemente unos de otros, al interior de uno de los
revestimientos o de los dos, a fin de poder, en caso de necesidad,
ramificar y reunificar la potencia de calentamiento por etapas. Ello
depende del número de contactos o de electrodos de conexión
disponibles sobre los revestimientos.
A la hora de la fabricación de elementos
calefactores en forma de placa sin función de ventana, es
eventualmente posible suprimir un tratamiento antirreflectante de
la capa conductora propiamente dicha, que se hace, por ejemplo, de
plata o de cualquier otro metal conductor, lo que simplifica, por
una parte, la alimentación con corriente (habitualmente, las capas
antirreflectantes dieléctricas no son conductoras o son malas
conductoras), y, por otra parte, hace posible obtener efectos
decorativos en la superficie. La determinación precisa de los
materiales apropiados para el sistema de capas calefactoras se deja,
no obstante, al criterio del hombre del oficio, que tiene como
cometido ajustar la potencia de calentamiento deseada.
A título complementario, pueden disponerse una o
varias sondas de temperatura con el fin de detectar la temperatura
efectiva del elemento en forma de placa. Tales sondas de temperatura
pueden incluso realizarse en forma de limitadores de corriente (por
ejemplo, de conductores fríos cuya resistencia eléctrica/óhmica
aumenta con la temperatura). Como variante, es posible disponer un
órgano de conmutación distinto para la desconexión o desactivación
de la corriente de calentamiento, en caso de amenaza de
sobrecalentamiento del elemento en forma de placa, de tal modo que
este órgano puede ser gobernado por una sonda de temperatura.
De forma particularmente ventajosa, el elemento
en forma de placa de acuerdo con la invención puede estar equipado
con un dispositivo de conexión del tipo que se describe en la
solicitud anterior ya mencionada. Es posible poner las dos capas
calefactoras en contacto simultáneo un único dispositivo de
conexión, que se dispondrá en el interior del recorte de uno de los
cristales. Pueden unirse de esta forma, ventajosamente y de manera
muy compacta, las conexiones eléctricas del elemento calefactor. Al
mismo tiempo, el elemento de conexión puede comprender los
elementos de conmutación necesarios para el gobierno de la potencia
de calentamiento del elemento calefactor. Éstos son, en particular,
elementos de gobierno independientes de uno de los revestimientos o
de los dos, y, eventualmente, de varios recorridos o caminos de
corriente independientes, situados en el interior de uno de los
revestimientos o de los dos, elementos que permiten establecer
conexiones en paralelo o en serie, así como, eventualmente,
elementos de conmutación gobernados por sonda térmica. Por último,
con vistas a una desconexión de seguridad, pueden disponerse aún
los elementos de conmutación necesarios en el caso de una eventual
rotura del elemento calefactor de vidrio.
Este dispositivo de conexión tiene como ventaja
el hecho de poder montarse después de la fabricación del elemento
estratificado en forma de placa, y de poder igualmente ser retirado
del mismo en caso de necesidad. De forma particularmente preferida,
el dispositivo de conexión está equipado con medios de contacto
liberables, por ejemplo, contactos de clavija o de resorte. Para
las tensiones de alimentación relativamente elevadas del elemento
estratificado en forma de placa, éstos tan solo deben transmitir
corrientes pequeñas (alternas); por lo demás, los elementos
calefactores que se utilizan en los edificios no están sometidos,
por regla general, a vibraciones.
Así pues, no es necesario atender a los
problemas de corrosión que, en otros campos de utilización
(construcción de vehículos), pueden tener como efecto frenar el
contacto por aumento de la resistencia de transferencia. Además, la
zona de conexión o de contacto puede, en caso de necesidad, ser
obturada o sellada herméticamente de tal modo que ni la humedad ni
la suciedad puedan penetrar en ella.
En caso de necesidad, los contactos eléctricos
hacia los elementos funcionales o, según el caso, sus electrodos,
pueden, no obstante, ser realizados también por soldadura o no
presentar más que una protección a título complementario. Se
conocen técnicas de soldadura que permiten hacer que se fundan de
manera segura los emplazamientos de soldadura sin contacto directo
con la fuente de calor (soldadura por inducción o por láser), o que
pueden utilizarse incluso a través del cristal revestido, sin que
por ello se destruya el revestimiento.
Un elemento en forma de placa equipado de
acuerdo con la invención puede ser utilizado como cuerpo de
calentamiento autónomo. Es posible, igualmente, integrarlo en el
interior de una luna aislante, dentro de la cual se encuentra unido
a otro cristal por un marco de separación. Es evidente, del mismo
modo, que se le puede unir a otras placas (de vidrio) dentro de un
estratificado unido en toda su superficie a los dos cristales
rígidos del elemento calefactor en forma de placa, sin apartarse
con ello de la idea básica de la invención.
Otros detalles y ventajas del objeto de la
invención se pondrán de manifiesto por las figuras de un ejemplo de
realización y de una variante de realización, así como por la
descripción a la que se procede en lo que sigue.
En representaciones simplificadas y que no
guardan la escala,
la Figura 1 muestra una vista en corte de un
elemento en forma de placa y formado por láminas o estratificado,
de acuerdo con la invención, en la región de un dispositivo de
conexión, de tal modo que se han dispuesto dos revestimientos
calefactores por electricidad en las dos caras de una misma capa de
adhesivo, y
la Figura 2 muestra una vista en corte de una
variante del elemento en forma de placa y estratificado de acuerdo
con la invención, dotado de un tercer cristal rígido y de dos
revestimientos calefactores por electricidad, situados en las dos
caras de la placa central rígida.
En la Figura 1, un elemento calefactor en forma
de placa 1, de acuerdo con la invención, está realizado con la
forma de una luna en láminas o estratificada que presenta un primer
cristal rígido 2, una capa de adhesivo 3 y un segundo cristal
rígido 4. Los dos cristales rígidos 2 y 4 son, preferiblemente,
cristales pretensados o parcialmente pretensados térmicamente.
Sobre su cara plana situada hacia la capa de adhesivo 3, cada uno
de los dos cristales está dotado de una capa calefactora 5. Tan solo
se ha representado una parte del espesor del cristal rígido 2, y
una línea doble en trazos discontinuos y transversal al cristal
rígido 4, indica que su espesor representado ha sido igualmente
acortado. Se comprende que estos dos cristales rígidos son
apreciablemente más gruesos que la capa de adhesivo 3.
Las capas calefactoras 5 están constituidas por
composiciones y/o por sucesiones de capas que resisten
suficientemente los esfuerzos térmicos cuando funcionan como capas
calefactoras de superficie, y que resultan adecuadas para la
aplicación particular y, eventualmente, para el pretensado de los
cristales. Se han descrito en numerosas variantes dentro del estado
de la técnica sistemas de capas apropiados, de manera no es
necesario preocuparse más de ellos aquí. Éstos pueden ser
realizados con vistas a una alta transmisión de la luz visible y,
por tanto, ser transparentes.
Puede utilizarse, por ejemplo, un revestimiento
que se comercializa por la presente solicitante bajo la denominación
"Planitherm 1,3", en la que el número representa su valor de
k. Se trata de un sistema de capas de alta resistencia térmica y
apto para ser pretensado, que está dotado de una capa de plata y de
capas dieléctricas antirreflectantes por las dos caras del mismo, y
que posee, además, propiedades de reflexión de los infrarrojos.
No obstante, según las necesidades, es posible,
evidentemente, utilizar del mismo modo otros sistemas de capas
conductoras de la electricidad. Su resistencia superficial deberá
estar comprendida entre 1 y 25 ohmios por unidad de superficie.
Cuanto más pequeña sea la resistencia superficial, más grande puede
ser el elemento calefactor plano que ha de ser calentado a una
tensión predeterminada.
Unos medios apropiados garantizan, de manera
conocida en sí misma, la pasivación periférica de los revestimientos
5 a lo largo del borde, no representado aquí, del elemento en forma
de placa 1, es decir, que no existe contacto eléctrico conductor
con su superficie exterior ni con su superficie frontal, como
tampoco el riesgo de un ataque exterior por corrosión del material
de las capas. En todo caso, con la ayuda del material adhesivo
sintético termoplástico que forma la capa de adhesivo 3 (por
ejemplo, el polivinilbutiral (PVB), el
etilen-acetato de vinilo (VA)), se obtiene un
recubrimiento hermético del intersticio de reborde. Se comprende que
el material de la capa adhesiva debe seleccionarse de manera que
sea compatible con el material del revestimiento 5.
La representación en corte muestra los
componentes esenciales de la alimentación eléctrica de las dos capas
calefactoras 5 dentro de una zona común de conexión. Cada una de
ellas incorpora (al menos) dos electrodos planos 6 que están
dispuestos a ambos lados de una línea de separación aislante 7 que
aísla uno de otro dos polos eléctricos de las capas calefactoras 5.
Las capas calefactoras 5, que se depositan primeramente de manera
continua, son divididas de modo conocido en sí mismo en recorridos o
caminos de corriente por unas líneas estructurales dispuestas con
posterioridad. Esto define los caminos de corriente entre los dos
partes de electrodos 6, de tal manera que la corriente circula
sobre toda la superficie del elemento en forma de placa. Los caminos
de corriente no representados aquí pueden, sin que sea necesario,
ser idénticos para los dos revesti-
mientos 5.
mientos 5.
Los electrodos 6 de las dos capas 5 pueden,
igualmente, en función de las necesidades, estar hechos de la misma
manera o de maneras diferentes. No es necesario en todos los casos
de aplicación hacer circular las mismas corrientes por los mismos
revestimientos 5 y/o esperar de ellos la misma potencia de
calentamiento.
Los electrodos 6 propiamente dichos son opacos y
no pueden ser vistos desde el exterior. En consecuencia, pueden
estar configurados igualmente como elementos decorativos, de manera
que representen, por ejemplo, el logotipo de una firma o de un
fabricante.
A diferencia de la sucesión de capas que se ha
representado, los electrodos 6 pueden haberse dispuesto igualmente
por debajo de los revestimientos 5, es decir, antes de su deposición
sobre las superficies de vidrio. Pueden realizarse con la forma de
delgadas hojas metálicas o, igualmente, como bandas de pasta
conductora de serigrafía, adecuas para ser cocidas (en el momento
del pretensado de los cristales). Se han descrito ampliamente en el
estado de la técnica modos de realización de electrodos apropiados,
que se denominan igualmente raíles colectores. Mediante la tinción
o coloración de la pasta conductora de serigrafía utilizada para la
realización de los electrodos, pueden obtenerse igualmente efectos
coloreados definidos.
Es evidente que, en caso de necesidad, la zona
de la puesta en contacto eléctrico puede ser enmascarada visualmente
por medios apropiados, por ejemplo, situado por debajo de ella un
adorno opaco o imprimiendo en ella tal adorno, o bien utilizando
igualmente una pasta de vidrio de tono muy oscuro para los
cristales. A título de ejemplo, el cristal 4 incorpora, en la zona
de los electrodos, un revestimiento opaco 8 que no es conductor de
la electricidad y que ha sido impreso sobre la superficie del
vidrio antes del depósito del revestimiento 5, y cocido a la hora
del pretensado.
En la zona de la conexión de los electrodos 6,
existe un taladro o un recorte 9 dispuesto en el cristal 4 y en la
capa de adhesivo 3. Éste sirve para hacer pasar por él las
conexiones eléctricas externas de los dos pares de electrodos 6 de
los dos revestimientos 5. El recorte de la capa de adhesivo 3 se ha
dimensionado antes de unir los dos cristales rígidos 2 y 4, de tal
manera que el material adhesivo no penetra hasta los electrodos 6
por fusión. Llegado el caso, se adoptarán las disposiciones de
protección apropiadas.
Dentro del taladro 9 del cristal 4 se ha fijado
una pieza de inserción 10 en forma de cubilete. Su longitud axial
se corresponde sensiblemente con el espesor del cristal rígido 4
(algunos milímetros), y penetra hasta situarse en el plano de la
capa de adhesivo 3. Un saliente radial 11, que sobresale hacia el
exterior, se engancha por su parte trasera con el borde del taladro
9, de tal manera que la pieza de inserción 10 queda fijada a él en
correspondencia geométrica, con el fin de impedir que ésta se
extraiga.
Esta pieza de inserción debe haber sido ya
colocada dentro del taladro 9 antes de unir los dos cristales
rígidos 2 y 4. No es hasta el momento de la fusión de la capa de
adhesivo termoplástico 3 cuando se fija de manera definitiva. Puede
observarse en el dibujo que el saliente 11 aún es atrapado de nuevo
por el material de la capa de adhesivo 3.
La pieza de inserción 10 constituye la base
mecánica de una caja de conexión 12. Dos líneas verticales de
trazos discontinuos indican una unión roscada y liberable o
desmontable entre las dos piezas. Un bloque de soporte 13 está
fijado dentro del taladro de la pieza de inserción 10 por la caja de
conexión 12. Éste forma la base de dos pares 14, 15 de contactos de
resorte que se ponen en contacto con los electrodos 6. El par
interior 14 de contactos de resorte está dispuesto en el extremo
inferior de un corto apéndice axial del bloque de soporte 13. Éste
último presenta un diámetro o una periferia o contorno ligeramente
más pequeño que el bloque de soporte 13 propiamente dicho. Los
contactos de resorte se han colocado en conducción eléctrica directa
sobre los electrodos 6 del revestimiento 5 del cristal (inferior)
2. La tensión de alimentación o de calentamiento se lleva al
revestimiento del cristal rígido 2 por medio de estos contactos
14.
Aunque los contactos de resorte 14 son
suficientes para el uso previsto del elemento calefactor de las
superficies 1 (tensión de alimentación relativamente elevada,
corriente alterna), con las exigencias de una unión eléctrica
segura y duradera, en caso de necesidad, pueden ser, de forma
complementaria, soldados a los electrodos 6, en particular con la
ayuda de un estañado previo adecuado, de tal modo que puede
aportarse el calor necesario, de preferencia, sin contacto (por
inducción o por láser).
El par exterior de contactos de resorte 15 salen
del bloque de soporte 13 por el respaldo que se ha formado en la
transición con su apéndice. Los contactos de resorte 15 no se
encuentran en contacto directo con los electrodos superficial 6 de
la capa calefactora 5 del cristal rígido (superior) 4, debido a que
éstos últimos deben terminarse por los dos lados del taladro 9. Por
el contrario, la pieza de inserción 10 posee, a este fin, dos
puentes de conexión 16. Por un lado, éstos penetran en el resorte de
la pieza de inserción 10. Éstos terminan a ambos lados del apéndice
del bloque de soporte 13 y forman los elementos directamente
complementarios de los contactos de resorte 15. Por otro lado,
atraviesan la pared de la pieza de inserción 10 y reposan, por
ambos lados, sobre la superficie (superior) del saliente 11 de la
pieza de inserción 10, a saber, la superficie situada de cara al
revestimiento 5 del cristal 4.
Después de la inserción y de la fijación de la
pieza de inserción 10 en el taladro 9 del cristal rígido 4, y de la
unión de los dos cristales rígidos 2 y 4, el saliente 11 mantiene
los puentes de conexión 16 en contacto con los electrodos planos
(superiores) 6. La pieza de inserción 10 está enroscada dentro de la
caja de conexión 12. De esta forma, se tira del saliente 11
sometiéndolo a un pretensado, contra los electrodos planos 6, y
este emplazamiento de contacto no es particularmente crítico. Las
superficies de los puentes de conexión 16 en contacto con los
electrodos planos 6, pueden hacerse rugosas o dotarse de puntas con
el fin de permitir una cierta penetración de los puentes de
conexión dentro de los electrodos planos 6. Aquí, igualmente, tal y
como se ha indicado ya anteriormente, puede realizarse también, sin
embargo, mediante aporte de calor, una soldadura complementaria con
un estañado previo de los puentes de conexión y/o de los electrodos
planos.
Los puentes de conexión 16 están, de
preferencia, integrados fijamente dentro de la pieza de inserción 10
al objeto de que el montaje del dispositivo de conexión pueda
llevarse a cabo de una forma tan simple como sea posible. Ello
puede obtenerse, por ejemplo, por envolvimiento de los puentes de
conexión 16 (estrechas bandas de chapa) por el material sintético
de la pieza de inserción 10 en el momento de su conformación.
El bloque de soporte 13, con los contactos de
resorte 14, 15, es insertado en posición correcta dentro de la
pieza de inserción 10, eventualmente al ser forzado por unos
elementos conformados apropiados, de tal manera que los contactos
de resorte 14, 15 entran en contacto con el elemento complementario
que en cada ocasión se haya previsto (electrodo, contacto de
puente), y, a continuación, se fijan. El bloque de soporte 13 puede
constituir una entidad fija con la caja de conexión 12 y ser fijado,
al mismo tiempo que ésta última, sobre la pieza de inserción 10. El
descentramiento axial y radial de los pares 14 y 15 de contactos de
resorte permite evitar los contactos directos.
Los símbolos de circuito de un conmutador 17 y
de un transistor 18 representan el equipo eléctrico o electrónico
del bloque de soporte 13 ó de la caja de conexión 12, y pueden
corresponder, cada uno de ellos, a una pluralidad de elementos
correspondientes. Además del paso de la tensión eléctrica de
alimentación desde el cable de conexión hasta los electrodos 6, se
atribuyen a esta parte del dispositivo de conexión otros cometidos
de gobierno y de conmutación. En particular, estos elementos de
conmutación garantizan la alimentación controlada en tensión de uno
de los revestimientos o de ambos, en función de las prescripciones
correspondientes del gobierno externo, tal y como se ha explicado
ya en lo anterior.
En la parte de conexión, con la ayuda de la
pieza de inserción 10 y del bloque de soporte 13, es posible
igualmente mantener una o varias sondas de temperatura (no
representadas) en contacto con uno o varios cristales revestidos 2
y 4, a fin de detectar la temperatura efectiva en la zona del
contacto de los electrodos 6.
Un elemento de conmutación puede entonces
evaluar los valores de medida de la sonda de temperatura y
eventualmente interrumpir o desconectar, al menos momentáneamente,
el aporte de corriente hacia una de las capas calefactoras o las
dos, en el caso de que la temperatura efectiva deba sobrepasar un
umbral admisible. Puede preverse también, no obstante, un elemento
de conmutación que garantice la protección contra los excesos de
temperatura y que, de manera conocida en sí misma, limite la
potencia eléctrica consumida a valores admisibles.
Al menos un conmutador, que puede presentar una
configuración electrónica o electromecánica, administra el aporte
de corriente a las capas calefactoras. Este conmutador puede,
fundamentalmente, conectarse o activarse manualmente de modo local,
ser gobernado por captadores, por ejemplo, por la sonda de
temperatura o por un dispositivo de gobierno de ventana. Tal y como
ya se ha indicado, éste último puede formar parte de una regulación
automática de la temperatura del local (instalación de
climatización, etc.), si bien puede, fundamentalmente, ser
gobernado también selectivamente de forma manual.
Si las señales de gobierno son transmitidas sin
hilos o de forma inalámbrica, se dispondrá un receptor apropiado en
el interior de la caja de conexión 8 ó dentro del bloque de soporte
13, además de un descodificador y de otros medios de conmutación
(por ejemplo, amplificadores). Si las señales de gobierno son
transmitidas por líneas conductoras, se preverán para éstas órganos
apropiados de evaluación, en particular, en el caso de que las
señales de gobierno sean transmitidas por líneas de conexión del
sector previstas de todos modos, y deben ser filtradas sobre el
terreno.
De manera particularmente ventajosa, el conjunto
de los dispositivos o interfaces eléctricas queda así reunido
localmente dentro de la parte de conexión del elemento calefactor en
forma de placa 1.
Tras la fabricación del dispositivo de conexión
y la verificación de su funcionamiento, todavía puede hacerse
estanca, en caso necesario, la transición entre la superficie del
cristal y la caja de conexión 12, por medio de una junta de
estanqueidad 19. A diferencia de la representación, puede
disponerse, evidentemente, esta junta de estanqueidad directamente
entre la cara inferior de la caja de conexión 12 y la superficie del
cristal.
Mientras la pieza de inserción 10 puede unirse
en la práctica a ras con la superficie principal del cristal rígido
4, la caja de conexión 12 sobrepasa o se desborda ligeramente por
encima de esta superficie. Como en la mayor parte de los casos,
esta cara del elemento calefactor plano 1 no se dispone vuelta hacia
el observador o el usuario en posición montada, y/o se sitúa, por
ejemplo, de cara a una pared o dentro de ésta, la percepción visual
del dispositivo de conexión sobre la máscara (o, eventualmente,
sobre el electrodo opaco 6 realizado a modo de elemento
decorativo), permanece limitada, y, por otra parte, se eliminan, en
la práctica, los riesgos ocasionados por la manipulación no
autorizada o inopinada del dispositivo de conexión. En el caso de
que deba preverse una maneta de accionamiento de un órgano de
gobierno del dispositivo de conexión, se dispondrá ésta
evidentemente, de preferencia, en un emplazamiento fácilmente
accesible, por ejemplo, cerca del borde del elemento calefactor
plano.
En la Figura 2, se han dado a los elementos
idénticos a los de la Figura 1 las mismas referencias numéricas.
Aquí, el elemento en láminas o estratificado en forma de placa está
equipado con un tercer cristal rígido 20 (inferior), que está unido
por adherencia superficial al cristal rígido central 2 con la ayuda
de otra capa de adhesivo 3. La superficie situada en la parte
superior del dibujo de los dos cristales rígidos 2 y 4, está dotada
de un revestimiento calefactor plano 5. De nuevo, los dos
revestimientos 5 están dotados, cada uno de ellos, de un par de
electrodos 6. Lo que se ha dicho a la hora de explicar de la Figura
1 vale igualmente en lo concerniente a la división de los
revestimientos 5 y de los caminos de corriente entre los pares de
electrodos 6, al igual que para el gobierno eléctrico y el modo de
funcionamiento en general.
Aquí, igualmente, el cristal rígido 2 está
atravesado por un taladro 21 que se encuentra orientado en dirección
sensiblemente axial por respecto al taladro 9 del cristal rígido 4.
La segunda capa de adhesivo 3 presenta un recorte correspondiente,
en el que terminan los electrodos 6 del revestimiento inferior. Una
prolongación axial 22 del bloque de soporte 13 se encuentra
insertada en el taladro 21 con la caja de conexión y el bloque de
soporte. Su diámetro o, según el caso, su periferia o contorno, es
más pequeño que el del bloque de soporte 13. Enfrente de la pared
del taladro 21, ésta presenta un espacio radial libre, a fin de
poder compensar eventuales separaciones o desviaciones entre los
centros de los orificios perforados 9 y 21, que podrían resultar de
la fabricación del cristal en láminas o estratificado. Éste se
extiende en el sentido longitudinal hasta un poco por delante de la
superficie del tercer cristal 20 que se ha situado en el
estratificado. Aquí, igualmente, los contactos entre los pares 14 y
15 de contactos de resorte se han evitado por medio de un
descentramiento axial y un descentramiento radial.
Los contactos de resorte 14 que se representan
en la Figura 1 están dispuestos aquí en el extremo inferior del
apéndice 22 y descansan o se apoyan con una presión de contacto
suficiente sobre los electrodos 6 del revestimiento inferior 5. Por
el contrario, los contactos de resorte 15 vuelven a salir por el
respaldo del bloque de soporte 13 que está formado en la transición
con el apéndice 22. Éstos están situados directamente sobre los
electrodos 6 del revestimiento superior 5 del cristal central 2.
En otra variante no representada del
calentamiento de doble capa, es posible, evidentemente, disponer un
revestimiento 5 sobre la superficie inferior del cristal superior 4
(como se ha representado en la Figura 1), en lugar de disponerlo
sobre la superficie superior del cristal central 2, y realizar su
contacto de manera correspondiente a la de la Figura 1.
En tanto que, con la configuración de la Figura
1, se emite una radiación térmica sensiblemente idéntica sobre las
dos caras del elemento en forma de placa (en el caso de una
realización completamente simétrica y, por tanto, con una misma
potencia eléctrica por los dos revestimientos y los mismos espesores
para los dos cristales rígidos), otra disposición de los
revestimientos en el estratificado permite obtener una radiación
asimétrica que, en caso de necesidad, podría ser completamente
deseable.
De la misma manera, no están fuera del alcance
de la invención aquí descrita otras combinaciones de disposiciones
de capas, eventualmente con tres o más capas calefactoras.
Claims (17)
1. Un elemento en láminas o estratificado, en
forma de placa, (1), que comprende al menos dos cristales rígidos
(2, 4), pegados el uno al otro por sus superficies, en particular
cristales de vidrio, cada uno de los cuales está dotado, sobre toda
la superficie, de un revestimiento (5) conductor de la electricidad,
que puede ser calentado mediante la aplicación de una tensión
eléctrica por la intermediación de electrodos (6),
caracterizado porque uno de los dos cristales rígidos está
dotado, en una zona de conexión, de un recorte (9) que permite
hacer pasar conexiones eléctricas exteriores (12, 14, 15), que se
ponen en contacto con los dos revestimientos (5) por la
intermediación de electrodos planos (6).
2. Un elemento estratificado en forma de placa,
de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las
dos superficies de los dos cristales rígidos (2, 4) enfrentadas o
vueltas una hacia la otra, están dotadas, por las dos caras de la
capa de adhesivo (3) que las une, de revestimientos (5) conductores
de la electricidad.
3. Un elemento estratificado en forma de placa,
de acuerdo con la reivindicación 1 ó la reivindicación 2,
caracterizado porque comprende al menos un tercer cristal
rígido (20), unido por su superficie, y por que al menos uno de los
revestimientos (5) conductores de la electricidad está dispuesto por
las dos caras del cristal rígido central (4).
4. Un elemento estratificado en forma de placa,
de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque los dos o todos los revestimientos (5)
se ponen en contacto eléctrico por medio de un dispositivo de
conexión (10, 11, 12) dispuesto de forma fija en el recorte (9).
5. Un elemento estratificado en forma de placa,
de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque los dos o todos los revestimientos (5)
pueden ser utilizados selectivamente de forma individual, en un
circuito en serie y/o en un circuito en paralelo.
6. Un elemento estratificado en forma de placa,
de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque los revestimientos (5) están
constituidos del mismo material y/o del mismo sistema de capas.
7. Un elemento estratificado en forma de placa,
de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
1-5, caracterizado porque los revestimientos
(5) están constituidos de materiales y/o de sistemas de capas
diferentes.
8. Un elemento estratificado en forma de placa,
de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque la circulación de la corriente en al
menos uno de los revestimientos (5) se conduce, cada vez, entre dos
electrodos (6) dispuestos en la zona de conexión, a lo largo de un
recorrido o camino predeterminado que está creado por una división
localmente aislante del revestimiento.
9. Un elemento estratificado en forma de placa,
de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado por una sonda de temperatura para la detección
de una temperatura efectiva de los revestimientos calefactores.
10. Un elemento estratificado en forma de placa,
de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por un
elemento de conmutación adecuado para ser gobernado por la sonda de
temperatura, para la interrupción o la reducción de la corriente de
calentamiento en el caso de que se sobrepase un umbral de
temperatura predeterminado.
11. Un elemento estratificado en forma de placa,
de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque al menos la zona de conexión está
recubierta visualmente por una máscara.
12. Un elemento estratificado en forma de placa,
de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque la
máscara visual se obtiene mediante el uso de una pasta de vidrio
opaco para el cristal pretensado (2).
13. Un elemento estratificado en forma de placa,
de acuerdo con la reivindicación 11 ó la reivindicación 12,
caracterizado porque la máscara visual está formada por un
adorno opaco (8).
14. Un elemento estratificado en forma de placa,
de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque el
adorno opaco (8) está dispuesto de forma plana entre la superficie
del cristal (2) y el revestimiento calefactor (5).
15. Un elemento estratificado en forma de placa,
de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque los electrodos (6) están hechos mediante
la aplicación y la cocción de una pasta de serigrafía conductora de
la electricidad, antes o después del depósito de los revestimientos
calefactores (5).
16. Un elemento estratificado en forma de placa,
de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque los
electrodos (6) se han realizado en forma de elementos decorativos
visibles.
17. Un elemento estratificado en forma de placa,
de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque los
revestimientos están conectados eléctricamente a las conexiones
exteriores por medio de contactos eléctricos liberables o
desmontables, en particular, por medio de contactos de resorte (14,
15).
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