ES2296611T3 - Calentador flexible auto-regulado. - Google Patents
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Abstract
Una construcción (30) de calentador flexible auto-regulador, para producir calor cuando se conecta a una fuente de alimentación eléctrica, que comprende: un substrato (10) de tela flexible, una capa (12) de material con un coeficiente de temperatura positivo, y una capa (14) de material conductor; caracterizada porque el substrato (10) de tela flexible tiene una densidad aparente de alrededor de 0, 6 g/cm3 o mayor y una difusividad térmica de alrededor de 0, 003 cm2/s o mayor.
Description
Calentador flexible
auto-regulado.
La invención está relacionada con la
construcción de un calentador flexible
auto-regulado, adecuado para ser utilizado en
componentes del automóvil, pero que tiene uso en otras aplicaciones,
incluyendo, aunque no limitándose a ellas, muebles, elementos de
consumo, materiales de construcción y otros artículos. La
construcción del calentador flexible comprende un substrato de tela
transpirable a la cual se aplica un revestimiento de un material
conductor y un revestimiento de un material con coeficiente de
temperatura positivo ("PTC"). El material conductor está en
contacto eléctrico con una fuente de alimentación. El material PTC
regula la temperatura del calentador.
Dentro del campo del automóvil, la presente
invención puede ser empleada como un calentador de asientos y, con
el fin de proporcionar una lista no exhaustiva de otras
aplicaciones, como un calentador para salpicaderos, volantes,
palancas de cambio (para transmisiones manuales o automáticas),
espejos, apoya-brazos y otras.
En la industria del automóvil se utilizan
dispositivos calentadores con propiedades de
auto-regulación de temperatura. Sin embargo, tales
calentadores se emplean en aquellos lugares donde la flexibilidad
del calentador no es un problema. Por ejemplo, tales calentadores
se utilizan en espejos situados fuera del vehículo. Estos
calentadores están impresos sobre una película de poliéster rígida,
orientada biaxialmente. Véanse por ejemplo las patentes de Estados
Unidos núms. 4.931.627 y 4.857.711, ambas cedidas al cesionario de
la presente solicitud.
Los calentadores para asientos de vehículos
automóviles que están disponibles actualmente, ofrecen un
rendimiento menor que el adecuado debido a diversos atributos no
deseados. Se sabe que los calentadores actuales generan
electricidad estática, lo cual daña el circuito controlador del
calentador cuando se descarga. Otro inconveniente es que el diseño
actual del calentador de asientos, en el cual los elementos de
calentamiento son el hilo de cobre y el diseño crea varios
problemas, es que el calentamiento está situado en la zona de los
hilos, creando un patrón de calentamiento no deseable, donde las
zonas en la proximidad del hilo están demasiado calientes y las
zonas retiradas del hilo están demasiado frías. Más aún, como el
hilo de calentamiento por sí mismo no posee ningún medio para
regular la temperatura (es decir, el hilo de cobre y similares son
incapaces de detectar que se han calentado mucho), se requiere un
sofisticado controlador de temperatura para regular la temperatura
del calentador de asientos. Esto crea un desafiante problema de
diseño para el ingeniero, que podría ser evitado si la construcción
del calentador por sí misma fuese auto-reguladora o
pudiera aumentar o disminuir la cantidad de calor producido, según
fuera necesario.
Más aún, cuando se calienta un asiento en un
vehículo automóvil, es evidente que la construcción del calentador
del asiento debe ser flexible, duradera y capaz de soportar las
demandas del ambiente en el que funciona, que incluye los efectos
potencialmente degradantes de la exposición prolongada al calor y al
flujo de electricidad.
Sería deseable que el calentador de un asiento
de automóvil fuera diseñado de manera que se pudiera distribuir una
cantidad de calor uniforme sobre la zona a calentar. De igual
manera, sería deseable que el calentador de un asiento pudiera
tener un diseño en el cual, si se desease, la cantidad de calor
entregada a una zona en particular pudiera variar como un parámetro
de diseño, de manera que si se estima que ciertas zonas debieran
estar más calientes que otras para un diseño dado, (o más frías,
como pudiera ser el caso), el calentador pudiera construirse de
manera que se adapte a esta variación.
Además, como el confort del asiento de un
vehículo es atribuible a su flexibilidad, sería deseable que la
construcción del calentador del asiento fuera flexible, de manera
que su presencia en el asiento complemente los demás componentes
flexible de la construcción del asiento. Sería deseable
adicionalmente que la construcción del calentador de asientos
incorporase una capa de tela flexible. Sería altamente ventajoso que
los componentes del calentador pudieran aplicarse a la tela
utilizando técnicas de impresión y revestimiento bien conocidas,
que podrían ser utilizadas para construir un calentador rápida y
fácilmente, y de manera relativamente económica. Además, las
técnicas de aplicación, tales como la impresión o el revestimiento
podrían ser utilizadas para efectuar aplicaciones uniformes o
variables de materiales componentes, lo que proporcionaría la
distribución uniforme del calor o, si se desease, las variaciones en
la cantidad de calor.
Los materiales con coeficiente de temperatura
positivo (PTC) presentan una resistencia eléctrica variable con la
temperatura. A medida que la temperatura del material aumenta, la
resistencia eléctrica también aumenta. La resistividad del material
aumenta de manera que el flujo de corriente disminuye, limitando el
flujo de calor. En esencia, las composiciones con coeficiente de
temperatura positivo se utilizan para formar revestimientos de
auto-regulación de temperatura. Los materiales PTC
son conocidos en la técnica. Se pueden encontrar ejemplos de
divulgaciones concernientes a estos materiales en las patentes de
Estados Unidos núms. 5.206.482 y 5.151.747 entre otras.
Se conoce a través del documento US 4.845.343 un
calentador eléctrico que incluye una tela preparada a partir de
electrodos y un elemento de calentamiento que está compuesto por un
polímero conductor. Sería deseable diseñar un calentador de manera
que la uniformidad de la distribución de calor pudiera mejorarse. Se
conoce un calentador similar por el documento US 4.719.335,
mientras que a través del documento US 4.436.986 se conoce un
circuito de seguridad para desenergizar una manta eléctrica de un
elemento de calentamiento con un material PTC.
La presente invención está dirigida a un
calentador flexible con auto-regulación, tal como el
calentador para ser utilizado en automóviles y otros vehículos, en
los cuales el material PTC y el material conductor son aplicados a
una tela tejida o no tejida, que está constituida por fibras
naturales o sintéticas.
Se aplica un sistema de bus (vía distribuidora)
eléctrico hecho de un material conductor sobre una tela, antes o
después de ser recubierta con un material PTC. El material conductor
se aplica con un diseño entrelazado que emana de múltiples barras
de bus. Las barras de bus están configuradas de manera que el
calentador ofrece un calentamiento uniforme a través de la
superficie del calentador. La cantidad de calor generado puede ser
variada también como un parámetro de diseño, de manera que ciertas
regiones generan más o menos calor, según se desee. Las barras de
bus pueden estar conectadas a la fuente de alimentación por medio de
una diversidad de dispositivos de interconexión, tales como
sujeciones, terminales conductores de epoxia, por nombrar unos
pocos de una amplia gama de medios de interconexión que estarían
dentro del dominio del artesano experto. Los conectores de los
hilos están unidos a los terminales y al hilo de la fuente de
alimentación. Preferiblemente, se aplica una capa secundaria sobre
la construcción del calentador, tal como una capa de adhesivo o una
tela transpirable. La tela transpirable puede ser una que sea
transpirable en virtud del material que se utiliza, o una que se
mecaniza de manera que sea transpirable, por medio por ejemplo de
perforación con agujas.
El elemento calentador se aplica justamente por
debajo de la capa exterior del asiento del vehículo, preferiblemente
tan cerca del usuario final como sea posible. El elemento
calentador se coloca sobre la base del asiento, o en la parte
posterior del asiento, o en ambos. Preferiblemente, el revestimiento
de material PTC tiene un peso de 1,035 x 10^{-2} kg/m^{2} a
2,959 x 10^{-2} kg/m^{2} (7 a 20 libras por resma) (es decir,
306,58 m^{2} (3300 ft^{2})) y una resistividad superficial de 2
a 10 kilo-ohmios, medida por sondas multimétricas
colocadas con una separación de 1 cm. Más preferiblemente, el
revestimiento de material PTC tiene una resistividad superficial de
3 a 8 kilo-ohmios, medida con sondas multimétricas
con una separación de 1 cm.
Los materiales adecuados para un sustrato de
tela incluye las construcciones de tela tejida o no tejida de
material que incluye, aunque no estando limitado a ellos,
poliésteres, poliamidas, poliaramidas, poliimidas, acetona de
poliéter, fibras de vidrio, fenólicos y fibras de carbono. Con
respecto al proceso de selección de la tela, se ha averiguado que
las construcciones del calentador que tienen una densidad aparente
de alrededor de 0,6 g/cm^{3} o mayor y una difusividad térmica de
alrededor de 0,003 cm^{2}/s o mayor, aseguran un grado de
conductividad deseable y un flujo de calor a través de la tela. Esto
puede conseguirse utilizando multifilamentos con un número
relativamente alto de vueltas por pulgada. Sin embargo, un alto
grado de vueltas, o incluso la utilización de fibras de denier
alto, reduce la flexibilidad de la tela. Consecuentemente, el
artesano experto debe conseguir un equilibrio entre estas dos
propiedades.
El elemento de calentamiento puede comprender un
revestimiento formado a partir de una composición de material
conductor hecho de partículas eléctricamente conductoras dispersas
en una matriz de polímero, y un revestimiento de un material PTC.
En el calentador auto-regulable de la presente
invención, el elemento de calentamiento está en comunicación
térmica con el componente a calentar, tal como el asiento de un
automóvil. Preferiblemente, el material PTC está recubriendo una
tela tejida o no tejida. El material conductor se aplica antes o
bien después de haber aplicado el material PTC. El material
conductor se reviste sobre la tela con un patrón entrelazado de
electrodos que forman un sistema de bus eléctrico, que puede ser
construido con una diversidad de patrones, tal como una forma en
disminución (véase por ejemplo, la figura 1), una forma escalonada,
en la cual el tamaño varía con una disposición de escalones, o como
una construcción recta o de tamaño constante sobre la totalidad de
la construcción (véase por ejemplo, la figura 3). También es posible
un patrón recortado, en el cual hay huecos que están presentes en
los buses en lugares preseleccionados. Los bordes del sistema de bus
están conectados a múltiples barras de bus, en contacto eléctrico
con una fuente de alimentación.
En un aspecto de la presente invención, el
calentador flexible auto-regulado es una tela
revestida cuya construcción tiene una densidad aparente de alrededor
de 0,6 g/cm^{3} o mayor, y una difusividad térmica de alrededor de
0,003 cm^{2}/s.
En otro aspecto de la invención, se aplica un
revestimiento encapsulador, que puede ser un revestimiento
resistente al fuego, es aplicado sobre los elementos de
calentamiento mediante laminación u otras técnicas conocidas.
La figura 1 es una vista superior en planta que
ilustra el calentador de la presente invención.
La figura 2 es una vista superior en planta del
circuito de una construcción del calentador flexible
auto-regulado de doble vataje.
La figura 3 es una vista superior en planta de
una construcción de un calentador flexible
auto-regulado, que tiene una configuración de barras
de buses en disminución y recta.
En el modo de realización preferido, se reviste
una tela 10 de poliéster tejida o no tejida de una densidad
aproximada de 3,39 x 10^{-2} kg/m^{2} a 20,34 x 10^{-2}
kg/m^{2} (1 a 6 onzas por yarda cuadrada) (más preferiblemente
alrededor de 12,54 x 10^{-2} kg/cm^{2} (3,7 onzas por yarda
cuadrada)) con un material 12 de PTC, tal como los materiales de
revestimiento de PTC comercialmente disponibles, tales como una
resina de copolímero de acetato de vinilo-etileno,
como el Dupont 265. Tales materiales están descritos en la patente
de Estados Unidos núm. 4.857.711. El revestimiento se aplica a un
peso de 1,92 x 10^{-2} kg/m^{2} (13 libras por resma) (es
decir, 306,58 m^{2} (3300 ft^{2})) y una resistividad de 2 a 10
kilo-ohmios (más preferiblemente 3 a 8
kilo-ohmios) medidos con sondas multimétricas
separadas por un
1 cm.
1 cm.
Antes de la aplicación del material conductor,
se seca la tela completamente. La capa 12 de PTC y la capa
conductora 14 son aplicadas como capas discretas en cualquier orden
de aplicación. El material conductor 14 puede ser formulado a
partir de resinas poliméricas, tales como vinilos, poliésteres,
acrílicos y material conductor tal como un pigmento de plata, un
pigmento de cobre recubierto con plata, o pigmentos de cobre
chapados y/o materiales compuestos de solubles y solventes, tales
como los compuestos de solventes orgánicos, y los solventes basados
en agua, que contienen el material conductor. Tras una mezcla
completa, el revestimiento se pasa a través de un molino para
efectuar la dispersión final. Pueden utilizarse otros materiales
conductores, tales como hilos tejidos conductores fijados dentro de
la construcción por medio de pegamentos conductores. Los
solicitantes han averiguado que estas formulaciones son flexibles al
tiempo que resisten el resquebrajamiento cuando se soporta una carga
o se estiran.
El material conductor 14 se aplica
preferiblemente con un diseño entrelazado (véase la figura 1) con un
método de impresión serigrafiada, después se seca completamente,
formando así un sistema de bus eléctrico. Pueden utilizarse otros
métodos para aplicar el material conductor, incluyendo la
pulverización, aplicaciones de estiramiento vertical descendente,
impresión rotativa u otros métodos de impresión que proporcionen un
revestimiento uniforme. El material conductor se imprime con
diseños de electrodos que están entrelazados. Cada electrodo del
diseño está en contacto eléctrico con una de las múltiples barras 16
y 18 del bus, con electrodos contiguos que alternan su conexión
entre las barras 16 y 18 del bus. Las barras de bus están
configuradas con una disposición que disminuye gradualmente. Es
decir, la anchura de las barras de bus disminuye gradualmente desde
el extremo terminal (20, 22) hasta el extremo libre (24, 26). Esto
asegura que la resistencia eléctrica creada por las barras de bus
creará un efecto de calentamiento que es sustancialmente el mismo
que el creado por las zonas de calentamiento. Cuando se conocen las
características eléctricas del material PTC, los requisitos de
material conductor y de temperatura, se pueden diseñar fácilmente
las zonas de calentamiento de tamaños y formas variables, con
tamaños de buses variables, que pueden entregar cantidades de calor
variables sobre la zona de calentamiento. Consecuentemente, todo el
substrato, desde el centro hasta la periferia, incluyendo aquellas
zonas por debajo de las barras de bus, serán calentadas según se
desee sustancialmente sin ningún punto frío. Debe observarse que
aunque las conexiones a la construcción del calentador están
situadas a lo largo de sus bordes, son posibles otras
configuraciones, tales como efectuando conexiones desde el interior
de la construcción, o una combinación de conexiones a lo largo de
los bordes y en el interior.
La potencia a lo largo de la construcción del
calentador puede ser variada cuando se varía la separación de los
buses más pequeños. Es decir, el artesano experto apreciaría
fácilmente que haciéndolo así se variaría la potencia en cualquier
lugar dado de la construcción.
La figura 2 muestra el diagrama de un circuito
para un diseño de calentador flexible auto-regulado,
de acuerdo con la presente invención, que proporciona un calentador
de múltiples vatajes. Como se ilustra en este diseño, son posibles
ajustes de alto/bajo en los que la corriente fluye de forma común a
la configuración alta del bus o bien común a la configuración baja
del bus. Son posibles otras combinaciones, basándose en conexiones a
otros terminales.
Los terminales 20 y 22 están unidos a las barras
de bus y están en comunicación con una fuente de alimentación (no
ilustrada). Los terminales pueden estar unidos a las barras 16 y 18
del bus por medio de sujeciones o cualquier otro medio que permita
formar un contacto eléctrico. Sobre el conjunto 30 del calentador,
puede laminarse una capa protectora secundaria, tal como una capa
encapsuladora.
Cuando se aplica una tensión a través de los
terminales y a través de la serie de electrodos, dependiendo de la
temperatura ambiente y de las características eléctricas del
material de PTC, la corriente fluirá a través del material de PTC
entre los electrodos, generando calor en las zonas de calentamiento
individuales. El flujo de corriente y el efecto de calentamiento
del material de PTC dependen de su temperatura, que cambiará a
medida que cambia la temperatura ambiente y, con una temperatura
predeterminada del material de PTC, la resistividad del material
aumenta, haciendo que el material ya no conduzca corriente, por lo
que las zonas de calentamiento ya no generan calor, o producen una
cantidad muy baja de calor debido a un flujo de corriente
significativamente reducido. Consecuentemente, puede observarse que
el calentador es auto-regulado de acuerdo con la
temperatura ambiente que lo rodea.
La figura 3 representa una configuración
alternativa en la cual la anchura de las barras de bus es una
combinación de una sección en la que el tamaño permanece constante
cerca del extremo libre (24, 26), y una sección en disminución en la
que las barras de bus disminuyen gradualmente en tamaño, cuando se
alejan del extremo terminal (20, 22).
El artesano experto apreciará fácilmente que
colocando un interruptor de seguridad en los terminales, se
impedirán condiciones sin control durante las cuales el calor
generado excede del límite superior que ha sido fijado en el diseño
del calentador. El interruptor puede ser un simple interruptor de
encendido-apagado que permita al usuario desconectar
la corriente que fluye a través del calentador.
Se determinó la difusividad térmica de cinco
muestras de tela de poliéster revestidas.
Las muestras, identificadas como 1 a 5, diferían
en términos de si estaban tejidas o no, y si lo estaban, del diseño
del tejido, del número de puntadas por pulgada, cabos por pulgada,
número de filamentos en las hebras de alabeo y de relleno, y vueltas
por pulgada de las hebras. Estas telas fueron presentadas como tiras
de tela revestida, de aproximadamente 500 mm de largo por 70 mm de
ancho. Las muestras de 12,7 mm de diámetro fueron troqueladas a
partir de las tiras para las pruebas.
La difusividad térmica de las muestras fue
medida a 10º y 100º por el método de láser flash (destellos de
láser), utilizando un instrumento Holometrix Microflash disponible
por la compañía Holometrix Micromet. Este instrumento y método son
conformes con el estándar ASTM E1461-92, "Método
de Pruebas estándar para la difusividad térmica de sólidos por el
método de destellos". Los resultados de las pruebas se ofrecen
tras una descripción del procedimiento experimental.
La difusividad térmica está relacionada con la
conductividad térmica en régimen permanente, por medio de la
ecuación
D =
\frac{\lambda}{C_{\rho}\rho}
donde D es la difusividad térmica,
\lambda es la conductividad térmica, C_{\rho} es el calor
específico, y \rho es la densidad. La difusividad es una medida de
lo rápidamente que un cuerpo puede cambiar su temperatura: aumenta
con la capacidad del cuerpo para conducir calor (\lambda) y
disminuye con la cantidad de calor necesaria para cambiar la
temperatura del cuerpo (C_{\rho}). Las tres cantidades del lado
derecho de la ecuación (1), así como la difusividad térmica, pueden
ser funciones de la
temperatura.
La medición de la difusividad térmica de un
material se lleva acabo normalmente calentando rápidamente un lado
de la muestra y midiendo la curva de subida de la temperatura en el
lado opuesto. El tiempo que tarda el calor para viajar a través de
la muestra y hacer que se eleve la temperatura en la cara posterior,
puede ser utilizado para medir la difusividad a través de un plano y
calcular la conductividad térmica a través de un plano, si se conoce
el calor específico y la densidad.
La muestra es un disco con un diámetro estándar
de 12,7 mm y un espesor que va desde alrededor de 0,1 a 3 mm. Con el
sistema Láser Flash Thermaflash 2200 de Holometrix, se alinea el
disco de la muestra entre un láser de vidrio de neodimio (1,06
\mum de longitud de onda, y una anchura de impulso de 330 \mus)
y un detector de IR de antimoniuro de indio (InSb), en un horno de
tubo de tántalo. Un termopar tipo C en contacto con la muestra
controla la muestra y sus alrededores a cualquier temperatura entre
20 y 2000ºC. Una vez que la muestra se ha estabilizado a la
temperatura deseada, se dispara el láser varias veces sobre un
intervalo de unos pocos minutos y se registran los datos necesarios
para cada "disparo" del láser. La energía del rayo láser
impacta y es absorbida por la superficie frontal de la muestra,
haciendo que viaje un impulso de calor a través del espesor de la
muestra. La subida de temperatura resultante de la muestra es
bastante pequeña, con un recorrido desde alrededor de 0,5 a 2 grados
C. Esta elevación de temperatura se mantiene en la gama óptima
mediante filtros ajustables entre el láser y el horno. Una lente
enfoca la imagen de la superficie posterior de la muestra sobre el
detector, y se amplifica y registra la señal de elevación de
temperatura en función del tiempo, con un convertidor A/D de alta
velocidad.
La conductividad térmica de la muestra puede ser
calculada con la ecuación (1), tras una medición de la difusividad,
como se ha descrito anteriormente, y con las mediciones del calor
específico y densidad aparente de la muestra. La densidad aparente
se calcula normalmente a partir del volumen medido de la muestra
(calculado a partir de las dimensiones medidas) y de la masa.
Los valores medidos del espesor, la densidad
aparente y la difusividad térmica vienen dados en la tabla 1
siguiente. Los resultados no han sido corregidos por la expansión
térmica. Las muestras fueron revestidas con aproximadamente 5 \mum
de grafito para la prueba de difusividad térmica. La segunda columna
de la derecha en la Tabla 1 enumera la desviación típica como
porcentaje de la difusividad media, para los cinco a diez
"disparos" de láser tomados en cada punto de datos. Los valores
de densidad aparente se estima que tienen una precisión dentro del
\pm5%.
Las cinco muestras de poliéster estudiadas en el
ejemplo 1 fueron probadas para determinar si se romperían cuando
estuvieran sometidos a un periodo de funcionamiento prolongado. Las
muestras fueron revestidas con material de PTC. Tras el secado, se
aplicó un pigmento de plata sobre la parte superior del material de
PTC. Estas construcciones del calentador flexible
auto-regulado fueron sometidas a una tensión de 12
voltios de CC durante un periodo continuo prolongado. El calor
continuaba subiendo en las construcciones, hasta que se alcanzó el
régimen permanente para las construcciones núms. 1 y 3. Estas
construcciones presentaban una resistencia al calor suficiente. Las
construcciones 2, 4 y 5 se destruyeron antes de alcanzar el régimen
permanente. Es decir, las construcciones del calentador que
"fallaron" se quemaron durante la prueba como resultado del
calor generado durante el funcionamiento del calentador. Debe
observarse que las telas que pasaron la prueba presentaban una
densidad aparente de al menos alrededor de 0,6 g/cm^{3} o mayor, y
una difusividad térmica de al menos alrededor de 0,003
cm^{2}/s.
Resultados de la difusividad
térmica por Láser
Flash
Con respecto al proceso de selección de la tela,
se ha averiguado que las construcciones del calentador que tienen
una densidad aparente de alrededor de 0,6 g/cm^{3} o mayor y una
difusividad térmica de alrededor de 0,003 cm^{2}/s o mayor,
aseguran un grado deseable de conductividad y flujo de calor a
través de la tela. Esto se puede conseguir utilizando
multifilamentos con un número de vueltas por pulgada relativamente
alto. Sin embargo, un alto grado de vueltas, o incluso la
utilización de fibras de denier alto, reduce la flexibilidad de la
tela. Consecuentemente, el artesano experto debe conseguir un
equilibrio entre estas propiedades.
Aunque se ha descrito en su modo de realización
preferido como calentador de asiento para automóviles, debe
entenderse que la construcción del calentador flexible
auto-regulado de la presente invención es adecuado
para ser utilizado no solamente en componentes del automóvil, sino
que tiene uso en otras aplicaciones, incluyendo sin limitarse a
ellas los muebles, elementos de consumo, materiales de construcción
y otros artículos. Consecuentemente, la divulgación precedente debe
ser interpretada como que proporciona un contexto a la invención, y
no como una limitación en el campo de utilización de la misma.
Una vez descrita la construcción preferente de
la invención, los expertos en la técnica que obtengan el provecho de
la descripción, pueden concebir otras modificaciones, y debe
considerarse que tales otras modificaciones están dentro del alcance
de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (25)
1. Una construcción (30) de calentador flexible
auto-regulador, para producir calor cuando se
conecta a una fuente de alimentación eléctrica, que comprende:
un substrato (10) de tela flexible,
una capa (12) de material con un coeficiente de
temperatura positivo, y
una capa (14) de material conductor;
caracterizada porque el
substrato (10) de tela flexible tiene una densidad aparente de
alrededor de 0,6 g/cm^{3} o mayor y una difusividad térmica de
alrededor de 0,003 cm^{2}/s o
mayor.
2. El calentador (30) de la reivindicación 1,
caracterizado porque la capa (14) de material conductor está
aplicada a la capa (12) de material con coeficiente de temperatura
positivo con un diseño entrelazado y/o la capa (12) de material con
coeficiente de temperatura positivo se aplica a la capa (14) de
material conductor con un diseño entrelazado, y porque el calentador
comprende además una capa superpuesta de una tela secundaria
transpirable tejida o no tejida, laminada o cosida, que comprende
fibras naturales o sintéticas que cubren el calentador, donde la
capa superpuesta es un revestimiento encapsulador, que puede ser un
revestimiento resistente al fuego, que se aplica sobre el
calentador, donde el calentador está incorporado dentro de la
construcción de un asiento para un automóvil.
3. El calentador (30) de la reivindicación 1,
caracterizado porque el calentador (30) tienen un diseño de
buses múltiples que proporcionan ajustes de alta o baja corriente,
compuesto por al menos un bus de ajuste común, un bus de ajuste bajo
y un bus de ajuste alto, en los cuales fluye la corriente desde el
bus de ajuste común al bus de ajuste alto, o bien desde el bus de
ajuste común al bus de ajuste bajo.
4. El calentador (30) de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
substrato es una tela (10) tejida o no tejida.
5. El calentador (30) de cualquiera de las
reivindicaciones 1, 3 ó 4, caracterizado porque la capa (14)
de material conductor se aplica a la capa (12) de coeficiente de
temperatura positivo con un diseño entrelazado.
6. El calentador (30) de cualquiera de las
reivindicaciones 1 ó 3 a 5, caracterizado porque la capa (12)
de material de coeficiente de temperatura positivo se aplica a la
capa (14) de material conductor con un diseño entrelazado.
7. El calentador (30) de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
densidad de la tela (10) es 3,39 x 10^{-2} kg/m^{2} a 20,34 x
10^{-2} kg/m^{2} (1 a 6 onzas por yarda cuadrada).
8. El calentador (30) de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
material de PTC está compuesto por resina de poliolefina.
9. El calentador (30) de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
revestimiento con material de PTC tiene un peso de 1,035 x 10^{-2}
kg/m^{2} a 2,959 x 10^{-2} kg/m^{2} (7 a 20 libras por
resma).
10. El calentador (30) de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
material con coeficiente de temperatura positivo tiene una
resistividad superficial de 2 a 10 kilo-ohmios,
medida con sondas multimétricas separadas por 1 cm.
11. El calentador (30) de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el material con
coeficiente de temperatura positivo tiene una resistividad
superficial de 3 a 8 kilo-ohmios, medida con sondas
multimétricas separadas por 1 cm.
12. El calentador (30) de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
material conductor está formulado a partir de una mezcla de resinas
poliméricas, seleccionadas entre el grupo consistente en vinilos,
poliésteres, acrílicos y material conductor seleccionado entre el
grupo consistente en pigmento de plata, un pigmento de cobre
recubierto con plata, o pigmentos de cobre chapados.
13. El calentador (30) de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
material conductor está formulado a partir de una mezcla de
materiales compuestos de solubles y solventes, seleccionados entre
el grupo consistente en solventes orgánicos y solventes basados en
agua, y un material conductor seleccionado entre el grupo
consistente en un pigmento de plata, un pigmento de cobre recubierto
con plata, o pigmentos de cobre chapados.
14. El calentador (30) de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el material
conductor está construido por hilos conductores fijados dentro de la
construcción por medio de pegamentos conductores.
\newpage
15. El calentador (30) de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la primera
(12) y segunda (14) capas se aplican al substrato por medio de
impresión serigrafiada, pulverización, estiramiento vertical
descendente, impresión por rotativa o cualquier método de impresión
capaz de proporcionar un revestimiento uniforme.
16. El calentador (30) de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende
además una pluralidad de barras (16, 18) de bus en contacto
eléctrico con el material conductor y una fuente de alimentación
eléctrica.
17. El calentador (30) de la reivindicación 16,
caracterizado porque las barras (16, 18) de bus tienen una
dimensión en anchura y una dimensión en longitud, y en el cual la
anchura disminuye al menos en una parte de su longitud.
18. El calentador (30) de la reivindicación 16,
caracterizado porque las barras (16, 18) de bus tienen una
dimensión en anchura y una dimensión en longitud, y donde la anchura
permanece constante en al menos una parte de su longitud.
19. El calentador (30) de cualquiera de las
reivindicaciones 16 a 18, caracterizado porque las barras
(16, 18) de bus tienen una dimensión en anchura y una dimensión en
longitud, y al menos un hueco en un lugar predeterminado a lo largo
de su longitud.
20. El calentador (30) de cualquiera de las
reivindicaciones 16 a 19, caracterizado porque las barras
(16, 18) de bus tienen una dimensión en anchura y una dimensión en
longitud, y donde la dimensión en anchura aumenta escalonadamente en
al menos una parte de su longitud.
21. El calentador (30) de cualquiera de las
reivindicaciones 16 a 20, caracterizado porque la separación
de los buses varía a través del calentador.
22. El calentador (30) de cualquiera de las
reivindicaciones 1 ó 3 a 21, caracterizado porque está
compuesto además por una capa superpuesta de una tela secundaria
transpirable, tejida o no tejida, laminada o cosida, que comprende
fibras naturales o sintéticas, que cubre el calentador.
23. El calentador (30) de la reivindicación 22,
caracterizado porque la capa superpuesta es un revestimiento
encapsulador, que puede ser un revestimiento resistente al fuego,
que se aplica sobre el calentador.
24. El calentador (30) de cualquiera de las
reivindicaciones 1 ó 3 a 23, caracterizado porque el
calentador (30) está incorporado dentro de una construcción de un
asiento para un automóvil.
25. El calentador (30) de cualquiera de las
reivindicaciones 1, 2 ó 4 a 24, caracterizado porque el
calentador (30) tiene un diseño de buses múltiples que proporciona
ajustes de alta y baja corriente, compuesto al menos por un bus de
ajuste común, un bus de ajuste bajo y un bus de ajuste alto, en los
cuales fluye la corriente desde el bus de ajuste común al bus de
ajuste alto, o bien desde el bus de ajuste común al bus de ajuste
bajo.
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