<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
BESCHRIJVING BEHORENDE BIJ DE OCTROOIAANVRAGE van GLORIEUX N. V.-Kortrijkstraat 168 te 8720 KUURNE Betreffende "Doorzichtig warmtestralingspaneel gebaseerd op glas en werkwijze voor het vervaardigen van deze panelen".
--------------De huidige uitvinding heeft betrekking op een opstelling van glasbladen, voor vensters en/of andere glasoppervlakken, op een of meerdere van haar oppervlakken voorzien van een extreem dun metaallaagje waarvan er minstens één opgenomen wordt in een electrische kring zodat er, door een juiste schikking binnen de opstelling en door het in de hand houden van het toegevoerd vermogen, over het oppervlak van de opstelling en bijna volledig aan één of beide zijden van die opstelling warmtestraling optreedt.
De huidige uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het realiseren van een dergelijke opstelling.
De huidige uitvinding is principieel gebaseerd op de uitvinding zoals die beschreven is in BE 904. 452, verleend aan de aanvrager van het huidige uitvindingsoctrooi. De in het genoemd uitvindingsoctrooi beschreven uitvinding is een verwarmende beglazing, voor het afscheiden van een binnenomgeving en een buitenomgeving, die bestaat uit meerdere glasbladen waarvan één glasoppervlak voorzien is van een verwarmde metaallaag
<Desc/Clms Page number 2>
die opgenomen wordt in een electrische kring en door het Joule-effect opgewarmd wordt, en die wordt gekenmerkt door een tweede metaallaag die opgesteld is tussen de verwarmde metaallaag en de buitenomgeving.
Deze tweede metaallaag functioneert daarbij als reflecterende laag die de naar de buitenomgeving gerichte straling, opgewekt door de verwarmde metaallaag, naar de binnenomgeving terugkaatst. Die verwarmende beglazing vindt vooral zijn toepassing in dubbele of driedubbele beglazing voor vensters.
Bij dubbele beglazing bijvoorbeeld, is de verwarmde metaallaag aangebracht tegen het glasoppervlak dat de hermetisch afgesloten spouw aan de binnenzijde afbakent en is de reflecterende metaallaag tegen het glasoppervlak aan de tegenoverliggende zijde van de spouw aangebracht.
De opwarmende werking van deze beglazing, zoals die beschreven is in BE 904.452, impliceert echter een relatief groot temperatuursverschil tussen de opgewarmde metaallaag en de binnenomgeving.
Inderdaad, de temperatuur van de opgewarmde metaallaag dient voldoende opgedreven te worden om de binnenomgeving, via geleiding door de sectie van het binnenglasblad, door convenctie te kunnen opwarmen. Deze hoge temperatuur van de opgewarmde metaallaag brengt echter een aantal problemen met zich mee.
De huidige uitvinding, bestaande uit meerdere glasbladen waarvan ten minste één glasoppervlak voorzien is van een dunne verwarmde metaallaag die opgenomen wordt in een electrische kring en door het Joule-effect opgewarmd wordt en uit een tweede metaallaag aangebracht tegen een ander glasoppervlak tussen de verwarmde metaallaag en de buiten-
<Desc/Clms Page number 3>
omgeving, wordt gekenmerkt door het aan de verwarmde metaallaag toegevoerd vermogen dat zodanig is dat de temperatuur van die metaallaag tussen 200 en 1, 00 C gelegen is.
Deze temperaturen van de metaallaag zijn onvoldoende hoog om opwarming van de binnenomgeving door convectie, via geleiding door de sectie van het glasblad dat de metaallaag draagt, te veroorzaken. Bij deze temperaturen blijft de metaallaag echter wel nog een grote hoeveelheid warmte onder de vorm van straling afgeven. Deze warmtestraling vertrekt gedeeltelijk door het dragend glasblad heen rechtstreeks naar de binnenruimte en vertrekt gedeeltelijk richting buitenomgeving. Dit gedeelte van de straling wordt dus door de tweede metaallaag naar de binnenomgeving teruggekaatst. Een glasvenster waarin deze opstelling opgenomen is, straalt dus over zijn oppervlakte electromagnetische stralen, met een golflengte van 3 à 10 micron, naar de binnenomgeving uit zodat een persoon die zich in deze binnenomgeving bevindt een gevoel van warmte ondergaat.
De huidige uitvinding heeft dus betrekking op een warmtestralingspaneel dat gebaseerd is op glas.
Dit warmtestralingspaneel komt voor een brede waaier van toepassingen in aanmerking.
De meest voor de hand liggende toepassing is die waarbij de huidige uitvinding onder de vorm van dubbel-of driedubbelglas als vensterbeglazing gebruikt wordt. Mits een voldoende groot glasoppervlak kan deze opstelling geheel of gedeeltelijk instaan voor het opvoeren of instandhouden van het thermisch comfort van een binnenomgeving. Andere opstellingen worden verder, aan de hand van figuren, beschreven.
Zelfs bij de relatief lage temperatuur waarop de verwarmde metaallaag van het doorzichtig stralingspaneel maximaal wordt gebracht, blijft het gevaar bestaan dat de metaallagen afgebroken worden. Bij de opstelling waarbij de verwarmde metaallaag en de reflecterende metaallaag met hun
<Desc/Clms Page number 4>
vrij oppervlak naar elkaar toegekeerd zijn en enkel de, met lucht of met enig ander geschikt gas gevulde spouw tussen zich hebben, ontstaat er een relatief sterk electrisch veld tussen beide metaallagen ten gevolge van hun potentieel verschil en kunnen beide lagen zich gaan gedragen als cathode en anode met uitwisseling van vrije elektronen. De lagen gaan elkaar m. a. w. gaan uitputten en kunnen op de lange duur, mede onder invloed van de temperatuur, vernietigd worden.
Anderzijds blijkt dat het gebruik van kunststof voor de tussenprofielen voor het opbouwen van dubbel-of driedubbelglas als warmtestralingspaneel volgens de uitvinding, na een zekere gebruiksduur voor afdichtingsproblemen zorgt. De aanhechting van de voor het hermetisch afsluiten van de spouw, courant gebruikte afdichtingsmiddelen op kunststof blijkt niet voldoende te zijn om de hermetische dichting van die spouw te kunnen garanderen. Aluminium, dat algemeen gebruikt wordt voor de tussenprofielen van klassieke meerbladige beglazingen, brengt de moeilijkheid mee dat het electrisch geleidend is en dus een direct contact zou zijn tussen de stroomvoerende, verwarmde metaallaag en de reflecterende metaallaag als het zou toegepast worden in het stralingspaneel volgens de uitvinding.
Verder blijkt er geen methode voor handen te zijn die toelaat de verwarmde metaallaag op een eenvoudige en relatief goedkope wijze te voorzien van één of meerdere contactpunten die het opnemen van die metaallaag in een electrische kring mogelijk maken.
Het warmtestralingspaneel en de werkwijze om dit te vervaardigen volgens de huidige uitvinding heeft tot doel de hogergenoemde problemen op te lossen.
Het stralingspaneel volgens de uitvinding, bestaande uit meerdere glasbladen waarvan tenminste één glasoppervlak voorzien is van een dunne verwarmde metaallaag die opgenomen
EMI4.1
wordt in een electrische kring en door het Joule-effect wordt C >
<Desc/Clms Page number 5>
opgewarmd en uit een tweede metaallaag aangebracht tegen een ander glasoppervlak tussen de verwarmde metaallaag en de buitenomgeving, wordt gekenmerkt door een isolerend scherm, bij voorkeur vervaardig uit glas, dat opgesteld is tussen beide metaallagen.
Verder wordt het warmtestralingspaneel volgens de uitvinding dat over de lengte van twee tegenover elkaar liggende zijden van de verwarmde metaallaag van een contactstrook voorzien is, gekenmerkt door de contactstrook die bestaat uit een gekende kleefband vervaardigd uit electrisch geleidend materiaal.
Een ander kenmerk van het warmtestralingspaneel volgens de uitvinding dat onder de vorm van meerdere, door langs hun randen lopende tussenprofielen op afstand gehouden glasbladen is opgebouwd, is dat minstens het glasoppervlak dat de verwarmde metaallaag draagt, en eventueel ook de andere glasoppervlakken die een metaallaag dragen, dicht bij hun rand, ter hoogte van de plaats waar bij het samenstellen van glasbladen het tussenprofiel komt, rondom van een dun opgekleefd isolatorstrookje zijn voorzien.
De werkwijze volgens de uitvinding voor het vervaardigen van warmtestralingspanelen gebaseerd op glas bestaat uit de opeenvolgende stappen voor het aanbrengen van de contactstrook, onder de vorm van gekende kleefband vervaardigd uit electrisch geleidend materiaal, langs twee tegenover elkaar liggende zijden op de verwarmde metaallaag, wordt gekenmerkt door het afwerkend aandrukken van de kleefband en het vervolgens op regelmatige afstand eenmalig beslaan van de kleefband.
Meer bijzonderheden over het warmtestralingspaneel
<Desc/Clms Page number 6>
volgens de uitvinding en over de werkwijze voor het vervaardigen van dergelijk paneel, zullen blijken uit de hiernavolgende beschrijving die verwijst naar de hierbijgevoegde figuren, waarin :
Figuur 1 een schematische dwarsdoorsnede is van een stralingspaneel volgens de uitvinding onder de vorm van dubbele beglazing voorzien van een scherm.
Figuur 2 een schematische dwarsdoorsnede is van
EMI6.1
een stralingspaneel volgens de uitvinding onder de vorm van 0 C > driedubbele beglazing.
Figuur 3 een ontmanteld, schematisch, perspectief zicht is op een hoek van het glasblad dat de verwarmde metaallaag draagt.
Figuur 4 een schematische dwarsdoorsnede is van een rand van een als dubbele beglazing uitgevoerd warmtestralingspaneel volgens de uitvinding zonder scherm.
Figuur 5 een ontmanteld, schematisch perspectief zicht is op een hoek van het glasblad dat de verwarmde metaallaag draagt met daarop een scherm.
Figuren 6a t. e. m. 6e schematische dwarsdoorsneden zijn van een aantal mogelijke opstellingen waaronder het warmtestralingspaneel volgens de uitvinding kan worden gerealiseerd.
Het warmtestralingspaneel volgens de uitvinding wordt dus gekenmerkt door een tussen beide metaallagen opgesteld scherm dat fungeert als diëlectricum. Dat scherm is
EMI6.2
bij voorkeur een glasblad (23) dat bij dubbele beglazing, die een buitenomgeving (6) van een binnenomgeving (11) afschermt, figuur 1, in de spouw (3) tegen het vrij oppervlak van de verwarmde metaallaag (4) geplaatst wordt. Het glasblad (23) schermt het vrije oppervlak van de verwarmde metaallaag (4) isolerend af en verhindert dus de uitwisseling van vrije electronen tussen de verwarmde en de reflecterende metaallaag (resp. 4 en 5).
Verder functioneert dat glasblad (23) als bijkomend koelelement dat, samen met het binnenste
<Desc/Clms Page number 7>
glasblad (2), de warmte van de verwarmde metaallaag opneemt zodoende verhindert dat de temperatuur van de spouw te hoog zou oplopen.
Bij de uitvoering van het stralingspaneel volgens de uitvinding in driedubbele beglazing kan het additionele glasblad vermeden worden door de volgende opstelling. De verwarmde metaallaag (4), figuur 2, rust op de buitenzijde van het binnenste glasblad (2), daarop volgt, naar buiten toe, de eerste spouw (3) en het middenste glasblad (24) dat op zijn buitenzijde de reflecterende metaallaag (5) draagt. Verder volgt dan de tweede spouw (3) en het buitenste glasblad (1).
Het middenste glasblad (24) functioneert bij deze opstelling als scherm en als drager van de reflecterende metaallaag (5).
Om de verwarmde metaallaag in een electrische kring te kunnen opnemen dient die metaallaag, of het dragend glasblad, over de lengte van twee tegenover elkaar liggende zijden van een contactstrook voorzien te worden. Die contactstroken laten enerzijds de contactname met één of meerdere stroomvoerende kabeltjes toe en verdelen anderzijds de stroom over de lengte van de verwarmde metaallaag.
Bij het warmtestralingspaneel volgens de uitvinding bestaat die contactstrook uit een gekende kleefband, vervaardigd uit een electrisch geleidend materiaal, die volgens de werkwijze volgens de uitvinding wordt aangebracht.
Die werkwijze volgens de uitvinding bestaat, voor wat het aanbrengen van de contactstrook betreft, uit de volgende stappen ; na het ontvetten van één van de bewuste randen van het glasblad wordt de genoemde kleefband aangebracht, daarna, manu-
<Desc/Clms Page number 8>
eel of machinaal afwerkend aangedrukt en eenmalig beslagen.
De aandrukbewerking bewerkstelligt aandrukking van de kleefband op de metaallaag. Anderzijds wordt door het beslaan de kleefband plaatselijk als het ware door de metaallaag heen tot op het dragend glasoppervlak geslagen zodat de kleefband plaatselijk tevens contact maakt met de verschillende lagen waaruit de metaallaag is samengesteld en rechtstreeks op het glas kan aanhechten. Deze beide bewerkingen verlagen enerzijds sterk de overgangsweerstand die de electrische stroom bij de overgang van de contactstrook naar de verwarmde metaallaag ondervindt en verhogen anderzijds de mechanische sterkte van de aanhechting tussen de contactstrook en het eronderliggende oppervlak.
Ter afwerking kan de contactstrook aan één of beide van zijn langste randen van een ingebakken zilverlaagje worden voorzien. Dit laagje wordt over de rand van de contactstrook heen tot op de verwarmde metaallaag uitgesmeerd en wordt dan ingebakken zodat het zilver zowel in het metaal van de kleefband als in de metaallaag diffundeert en daardoor het electrisch contact tussen beide metalen verhoogd en tevens het oppervlak van de kleefband, op de plaatsen waar die beslagen is geweest, terug glad maakt.
Zoals voorgesteld op figuur 3 onderscheidt men bij een contactstrook dragende rand, het dragend glasblad (8), de verwarmde metaallaag (4), de kleefband (25) over één of beide (streeplijn) rand en voorzien van een ingebakken zilverlaagje (26).
Rest er nog het probleem van de tussenprofielen die bij de constructie v, an dubbel-of driedubbelglas de glas- bladen aan hun randen op afstand houden, de zijbegrenzing van de ingesloten spouwen vormen en samen met elastische afdichtingsmiddelen voor het hermetisch afgesloten houden
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
van die spouw zorgen. Het materiaal dat het meest voor deze tussenprofielen geschikt is, is aluminium dat echter electrisch geleidend is. De elastische afdichtingsmiddelen die tussen het tussenprofiel en het glasoppervlak zitten, garanderen geen absolute electrische isolatie zodat bij gebruik van aluminium voor de tussenprofielen van warmtestralingspanelen volgens de uitvinding, electrisch contact tussen de verwarmde, stroomvoerende metaallaag en de reflecterende metaallaag niet uitgesloten is.
Daarom wordt het warmtestralingspaneel volgens de uitvinding minstens over de volledige lengtes van de randen van het glasblad, dat de verwarmde metaallaag draagt, en eventueel over die van het glasblad dat de reflecterende metaallaag draagt, althans als dit naar de verwarmde metaallaag is toegekeerd, van een smal, tegen het aangekleefde glasstrookje 3, voorzien. met een contactstrook bedekt dit glasstrookje (27) de kleefband (25) gedeeltelijk en laat die aan de buitenzijde van het kader, dat de glasstrookjes (27) samen vormen, over een korte afstand van zijn breedte vrij. Langs de randen zonder contactstrook is het glasstrookje (27) rechtstreeks op de verwarmde metaallaag gekleefd. In de hoeken (28) sluiten de glasstrookjes ze rondom, op een zekere afstand van de rand van het glasblad, een kader vormen.
Voor een sluitende constructie van de randen van de warmtestralingspanelen, dat onder de vorm van dubbele of driedubbele beglazing, of onder enig andere vorm met een hermetisch af te sluiten spouw, wordt vervaardigd, dient de metaallaag op een zekere afstand van de rand van het glasblad (8), figuur 3, weggenomen te worden om rechtstreekse aanhechting van het elastisch afdichtingsmiddel op het glas mogelijk te maken.
Een rand van een als dubbele beglazing uitgevoerd warmtestralingspaneel volgens de uitvinding, zonder scherm, 0
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
ziet er dan bijvoorbeeld als volgt uit, figuur 4. De beglazing scheidt een binnenomgeving (11) af van een buitenomgeving (6) en bestaat van binnen naar buiten toe uit het binnenste glasblad (2), de verwarmde metaallaag (4), de spouw (3), de reflecterende metaallaag (5) en het buitenste glasblad Op de verwarmde metaallaag (4) is de kleefband (25) gekleefd. Over de bovenrand van die kleefband (25) is zilver (26) ingediffundeerd. Tegen één 9f beide, hier op beide, glasbladen (2 en 1) is tegen de binnenzijde op gelijke hoogte het doorlopend glasstrookje (27) gekleefd.
Tussen deze glasstrookjes (27) komt het aluminium tussenprofiel Tussen de zijkant van het tussenprofiel (16) en de glasstrook (27) zit er een (18). Onder deafdichtingsprop het tussenprofiel (16) is de spouw volgespoten met een afdichtingsmiddel (19). Onderaan de glasbladen en 1) is de metaallaag over een strook (29) weggenomen zodat het afdichtingsmiddel (19) daar rechtstreeks in contact komt met het glas.
Het geheel wordt afgewerkt met een aluminium klemprofiel (20) dat beide glasbladen (2 en omsluit.
Het spreekt voor zichzelf dat als de verwarmde metaallaag (4) afgedekt is met een scherm (23), figuur 1, er aan die zijde van de spouw (3) geen glasstrookje (27), figuur 4, nodig is als isolator tussen de metaallaag (4) en het tussenprofiel (16) aangezien dat tussenprofiel dan rechtstreeks tegen dat scherm (23) aan rust.
Bij het warmtestralingspaneel volgens de uitvinding is het gebruik van aluminium voor de tussenprofielen dus toch mogelijk en dit biedt het voordeel dat dit tussenprofiel, dat electrisch geleidend is, offi veiligheidsredenen aan de massa kan worden gekoppeld.
De contactname op de contactstrook kan klassiek gebeuren door het opsolderen van het uiteinde van één of meerdere electrische kabeltjes. Bij de courante glasmaten volstaat één contactpunt per contactstrook. Bij de constructie
<Desc/Clms Page number 11>
met de glasstrookjes (27), figuur 3, dienen deze op de plaats waar het contactpunt (13) komt van een uitsparing (30) voorzien te worden opdat er voldoende ruimte zou zijn"om het uiteinde van het electrisch kabeltje (21) op de kleefband (25) vast te solderen.
Een ander mogelijkheid voor de contactname op de
EMI11.1
contactstrook, het C > scherm (23) uitstekend deel van de kleefband (25), wordt rond een koper kabeltje (21), dat over de volledige of een gedeelte van de lengte van de kleefband (25) loopt, opgerold. Op deze manier is er geen warmtebewerking voor het bekomen van de contactpunten nodig. Het geheel wordt eventueel afgewerkt met een niet geleidende afdekking (31). Het spreekt voor zichzelf dat deze vorm van contactname ook bij de glasstrookjes (27), figuur 3, mogelijk is.
De figuren 6 geven een kort overzicht van de mogelijke opstellingen waaronder het warmtestralingspaneel volgens de uitvinding kan gerealiseerd worden. De figuren 6a en 6b zijn de opstellingen van respectievelijk dubbele en driedubbele beglazing die een binneruimte (11) van een buitenruimte (6) afscheidt. Het binnenste glas (2) draagt de verwarmde metaallaag (4), het buitenste (1), respectievelijk het middenste (24), draagt de reflecterende metaallaag (5).
Bij het driedubbelglas volgt dan nog de tweede spouw (3) en het buitenste blad (1).
Figuur 6c toont een opstelling die aan beide zijden evenveel straling vrijgeeft. Tegen het dragend glasblad (8) met de verwarmde metaallaag (4) wordt met een gekende, doorzichtige lijm of met de gekende systemen van lamineren een tweed glasblad (32) onverbrekelijk verbonden. Deze samenstelling zal toegepast worden in uitvoeringen waar dit om veiligheidsredenen noodzakelijk is.
Combinaties van de opstelling van figuren 6a, 6b en 6c resulteert bijvoorbeeld in de opstelling met scherm (23) van figuur 1. Deze opstelling kan tevens van nut zijn voor het verhogen van de glasdikte van een glaswand. Dit kan bijvoorbeeld nuttig zijn bij het vervaardigen van aquaria en terraria met het warmtestralingspaneel volgens de uitvidning. Aangezien
<Desc/Clms Page number 12>
glas voorzien van een metaallaag slechts in beperkte diktes te verkrijgen is, dient er een oplossing gezocht te worden voor glasvlakken die veel druk te verduren krijgen, zoals bijvoorbeeld het bodemvlak van een aquarium. Een aquarium vervaardigd uit het stralingspaneel volgens de uitvinding biedt vele voordelen, zoals o. a. egale opwarming van het water, geen veiligheidsproblemen zoals bij de klassieke wateropwarmmiddelen.
Om de schermopstelling bij driedubbele beglazing te bekomen, kan de combinatie van figuur 6c en 6b gebruikt worden, maar tevens de opstelling van figuur 2, zoals hoger reeds beschreven.
Een andere mogelijke opstelling van het stralingspaneel volgens de uitvinding is die waarbij het paneel in een spiegel wordt verwerkt, figuren 6d en 6e. Ofwel plaatst men een glasblad (8) met een verwarmde metaallaag (4) tegen of voor een spiegelglas (33), figuur 6d, ofwel plaatst men het spiegelglas (33) achter en tegen een glasblad (8) met een reflecterende metaallaag (5) met daarvoor, met een spouw (3) ertussen, het glasblad (8) dat de verwarmde metaallaag (4) draagt.
Voor sommige toepassingen, zoals bijvoorbeeld voor de vensters van verkeerscontroletorens, kan het nuttig zijn ook de reflecterende metaallaag van contactstroken te voorzien zodat ook deze metaallaag kan opgewarmd worden. Daardoor wordt het buitenste glasblad lichtjes opgewarmd hetgeen aanvriezen van die vensteroppervlakken belet zodat zodoende de doorzichtigheid van die vensters bij alle weersomstandigheden gewaarborgd blijft.
Het is duidelijk dat de huidige uitvinding een enorme waaier van mogelijkheden biedt. Het warmtestralingspaneel kan voor een groot aantal toepassingen gebruikt worden. Enkele daarvan zijn hier reeds aan bod gekomen : dubbele of driedubbele beglazing die kan instaan voor het warmtecomfort van
EMI12.1
een binnenomgeving, het gebruik in aquaria en de opstelling 0
<Desc/Clms Page number 13>
in een spiegel. Het valt echter niet onder het bestek van deze beschrijving een opsomming te geven van alle toepassings-
EMI13.1
mogelijkheden.
0
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
DESCRIPTION RELATING TO THE PATENT APPLICATION OF GLORIEUX N. V.-Kortrijkstraat 168, 8720 KUURNE Concerning "Transparent heat radiation panel based on glass and method of manufacturing these panels".
The present invention relates to an arrangement of glass sheets, for windows and / or other glass surfaces, on one or more of its surfaces provided with an extremely thin metal layer, of which at least one is incorporated into an electrical circuit so that, by proper arrangement within the arrangement and by controlling the power supplied, heat radiation occurs across the surface of the arrangement and almost completely on one or both sides of that arrangement.
The present invention further relates to a method for realizing such an arrangement.
The present invention is based in principle on the invention as described in BE 904, 452 issued to the applicant of the present invention patent. The invention described in the said invention patent is a heating glazing, for separating an indoor environment and an outdoor environment, consisting of several glass sheets, one glass surface of which is provided with a heated metal layer
<Desc / Clms Page number 2>
which is incorporated in an electrical circuit and heated by the Joule effect, and which is characterized by a second metal layer arranged between the heated metal layer and the outside environment.
This second metal layer functions as a reflective layer which reflects the radiation directed to the outside environment, generated by the heated metal layer, into the inside environment. This heating glazing is mainly used in double or triple glazing for windows.
For example, in double glazing, the heated metal layer is applied to the glass surface that defines the hermetically sealed cavity on the inside and the reflective metal layer is applied to the glass surface on the opposite side of the cavity.
However, the heating effect of this glazing, as described in BE 904.452, implies a relatively large temperature difference between the heated metal layer and the interior environment.
Indeed, the temperature of the heated metal layer needs to be raised sufficiently to be able to heat the indoor environment by means of conduction through the section of the inner glass sheet. However, this high temperature of the heated metal layer presents a number of problems.
The present invention, consisting of several glass sheets, at least one glass surface of which has a thin heated metal layer which is incorporated in an electrical circuit and which is heated by the Joule effect and which is applied from a second metal layer against another glass surface between the heated metal layer and the outside
<Desc / Clms Page number 3>
environment, is characterized by the power supplied to the heated metal layer, such that the temperature of said metal layer is between 200 and 1.00 ° C.
These temperatures of the metal layer are not high enough to cause heating of the interior environment by convection, through conduction through the section of the glass sheet carrying the metal layer. At these temperatures, however, the metal layer continues to emit a large amount of heat in the form of radiation. This heat radiation partly travels directly through the supporting glass sheet to the interior and partly departs towards the outside environment. This part of the radiation is therefore reflected by the second metal layer to the inner environment. A glass window incorporating this arrangement thus radiates electromagnetic rays, with a wavelength of 3 to 10 microns, over its surface to the interior environment, so that a person who is in this interior environment experiences a feeling of heat.
Thus, the present invention relates to a heat radiation panel based on glass.
This heat radiation panel is suitable for a wide range of applications.
The most obvious application is that in which the present invention is used as window glazing in the form of double or triple glazing. Provided a sufficiently large glass surface, this arrangement can fully or partially guarantee the increase or maintenance of the thermal comfort of an indoor environment. Other arrangements are further described with reference to figures.
Even at the relatively low temperature at which the heated metal layer of the transparent radiation panel is brought to a maximum, the danger remains that the metal layers will be broken off. In the arrangement where the heated metal layer and the reflective metal layer with their
<Desc / Clms Page number 4>
free surface are facing each other and only have the cavity filled with air or any other suitable gas between them, a relatively strong electric field is created between the two metal layers as a result of their potential difference and both layers can behave as cathodes and anode with exchange of free electrons. The layers go together a. W. exhaustion and can be destroyed in the long term, partly due to the temperature.
On the other hand, it appears that the use of plastic for the intermediate profiles for building double or triple glass as a heat radiation panel according to the invention, causes sealing problems after a certain period of use. The adhesion of the commonly used sealants to plastic hermetic sealing of the cavity appears to be insufficient to guarantee the hermetic sealing of said cavity. Aluminum, which is commonly used for the intermediate profiles of classic multi-sheet glazing, presents the difficulty that it is electrically conductive and thus would be a direct contact between the live, heated metal layer and the reflective metal layer if it were used in the radiant panel according to the invention.
Furthermore, there appears to be no method available which allows the heated metal layer to be provided in a simple and relatively inexpensive manner with one or more contact points which enable the metal layer to be incorporated into an electrical circuit.
The heat radiation panel and the method of manufacturing it according to the present invention aims to solve the above-mentioned problems.
The radiation panel according to the invention, consisting of several glass sheets of which at least one glass surface is provided with a thin heated metal layer which is
EMI4.1
is made in an electrical circuit and the Joule effect makes C>
<Desc / Clms Page number 5>
heated and made of a second metal layer against another glass surface between the heated metal layer and the outside environment, is characterized by an insulating screen, preferably made of glass, which is arranged between the two metal layers.
Furthermore, the heat radiation panel according to the invention, which is provided with a contact strip along the length of two opposite sides of the heated metal layer, is characterized by the contact strip consisting of a known adhesive tape made of electrically conductive material.
Another characteristic of the heat radiation panel according to the invention, which is built up in the form of several glass sheets spaced apart along their edges, is that at least the glass surface carrying the heated metal layer, and possibly also the other glass surfaces carrying a metal layer close to their edge, at the place where the intermediate profile is placed when assembling glass sheets, are provided with a thinly glued insulator strip all around.
The method according to the invention for the production of heat radiation panels based on glass consists of the successive steps for applying the contact strip, in the form of known adhesive tape made of electrically conductive material, on two opposite sides on the heated metal layer, characterized by pressing the adhesive tape afterwards and then covering the adhesive tape once at a regular distance.
More details about the radiant heat panel
<Desc / Clms Page number 6>
according to the invention and about the method of manufacturing such a panel will become apparent from the following description which refers to the attached figures, in which:
Figure 1 is a schematic cross-section of a radiation panel according to the invention in the form of double glazing fitted with a screen.
Figure 2 is a schematic cross section of
EMI6.1
a radiation panel according to the invention in the form of 0 C> triple glazing.
Figure 3 is a dismantled, schematic, perspective view of a corner of the glass sheet bearing the heated metal layer.
Figure 4 is a schematic cross-sectional view of an edge of a double-glazed heat radiation panel according to the invention without screen.
Figure 5 is a dismantled, schematic perspective view of a corner of the glass sheet bearing the heated metal layer with a screen thereon.
Figures 6a t. e. m. 6th are schematic cross sections of a number of possible arrangements under which the heat radiation panel according to the invention can be realized.
The heat radiation panel according to the invention is thus characterized by a screen arranged between the two metal layers, which functions as a dielectric. That screen is
EMI6.2
preferably a glass sheet (23) which is placed in the cavity (3) against the free surface of the heated metal layer (4) in double glazing, which shields an outer environment (6) from an inner environment (11), figure 1. The glass sheet (23) insulates the free surface of the heated metal layer (4) and thus prevents the exchange of free electrons between the heated and the reflective metal layer (4 and 5, respectively).
Furthermore, that glass top (23) functions as an additional cooling element which, together with the interior
<Desc / Clms Page number 7>
glass sheet (2), which absorbs the heat from the heated metal layer, thus preventing the cavity temperature from rising too high.
When the radiation panel according to the invention is designed in triple glazing, the additional glass sheet can be avoided by the following arrangement. The heated metal layer (4), figure 2, rests on the outside of the inner glass sheet (2), followed by, on the outside, the first cavity (3) and the middle glass sheet (24), which on its outside is the reflective metal layer ( 5) bears. Then follows the second cavity (3) and the outer glass top (1).
The central glass sheet (24) functions in this arrangement as a screen and as a support for the reflective metal layer (5).
In order to be able to incorporate the heated metal layer in an electrical circuit, the metal layer, or the supporting glass sheet, must be provided with a contact strip along the length of two opposite sides. On the one hand, these contact strips allow contact with one or more current-carrying cables and, on the other hand, distribute the current over the length of the heated metal layer.
In the heat radiation panel according to the invention, said contact strip consists of a known adhesive tape, made of an electrically conductive material, which is applied according to the method according to the invention.
With regard to the application of the contact strip, this method according to the invention consists of the following steps; after degreasing one of the conscious edges of the glass sheet, the said adhesive tape is applied, then, manually
<Desc / Clms Page number 8>
pressed one or more times by machine and one-off fittings.
The pressing operation effects pressing of the adhesive tape on the metal layer. On the other hand, by misting, the adhesive tape is locally spread, as it were, through the metal layer to the supporting glass surface, so that the adhesive tape also locally contacts the various layers of which the metal layer is composed and can adhere directly to the glass. On the one hand, these two operations strongly reduce the transition resistance experienced by the electric current during the transition from the contact strip to the heated metal layer and, on the other hand, increase the mechanical strength of the bond between the contact strip and the underlying surface.
To finish, the contact strip can be coated with a silver coating on one or both of its longest edges. This layer is spread over the edge of the contact strip to the heated metal layer and is then baked in so that the silver diffuses both in the metal of the adhesive tape and in the metal layer, thereby increasing the electrical contact between both metals and also the surface of the adhesive tape, in the places where it has been studded, smoothes back.
As shown in figure 3, for a contact strip bearing edge, the bearing glass sheet (8), the heated metal layer (4), the adhesive tape (25) are distinguished over one or both (dotted line) edge and provided with a baked-in silver layer (26).
There remains the problem of the intermediate profiles which, in the construction of double or triple glazing, keep the glass sheets at their edges at a distance, form the side boundary of the enclosed cavities and, together with elastic sealants, keep them hermetically sealed.
<Desc / Clms Page number 9>
EMI9.1
take care of that cavity. The most suitable material for these intermediate profiles is aluminum, which is however electrically conductive. The elastic sealing means between the intermediate profile and the glass surface do not guarantee absolute electrical insulation, so that when aluminum is used for the intermediate profiles of radiant heat panels according to the invention, electrical contact between the heated, current-carrying metal layer and the reflective metal layer is not excluded.
Therefore, the heat radiation panel according to the invention is at least over the full lengths of the edges of the glass sheet bearing the heated metal layer, and optionally over that of the glass sheet bearing the reflective metal layer, at least when it faces the heated metal layer. narrow, provided against the glass strip 3 which has been stuck on. with a contact strip, this glass strip (27) partially covers the adhesive tape (25) and leaves it on the outside of the frame, which the glass strips (27) form together, a short distance from its width. The glass strip (27) is adhered directly to the heated metal layer along the edges without a contact strip. In the corners (28) the glass strips close around them, forming a frame around a certain distance from the edge of the glass top.
For a closed construction of the edges of the radiant heat panels, which is manufactured in the form of double or triple glazing, or in any other form with a hermetically sealed cavity, the metal layer must be at a certain distance from the edge of the glass sheet (8), Figure 3, to be removed to allow direct adhesion of the elastic sealant to the glass.
An edge of a double-glazed heat radiation panel according to the invention, without screen, 0
<Desc / Clms Page number 10>
EMI10.1
would then look as follows, for example, figure 4. The glazing separates an inner environment (11) from an outer environment (6) and consists from the inside outwards of the inner glass sheet (2), the heated metal layer (4), the cavity (3), the reflective metal layer (5) and the outer glass sheet The adhesive tape (25) is adhered to the heated metal layer (4). Silver (26) is diffused over the top edge of said adhesive tape (25). The continuous glass strip (27) is glued to the inside at the same height against one 9f both, here on both, glass sheets (2 and 1).
The aluminum intermediate profile is placed between these glass strips (27). There is one (18) between the side of the intermediate profile (16) and the glass strip (27). Under the sealing plug the intermediate profile (16) the cavity is filled with a sealant (19). At the bottom of the glass sheets and 1) the metal layer has been removed over a strip (29) so that the sealant (19) comes into direct contact with the glass there.
The whole is finished with an aluminum clamping profile (20) that encloses both glass sheets (2 and).
It goes without saying that if the heated metal layer (4) is covered with a screen (23), figure 1, on that side of the cavity (3) no glass strip (27), figure 4, is needed as an insulator between the metal layer (4) and the intermediate profile (16), since the intermediate profile then rests directly against that screen (23).
In the heat radiation panel according to the invention, the use of aluminum for the intermediate profiles is thus still possible and this offers the advantage that this intermediate profile, which is electrically conductive, can be coupled to the mass for safety reasons.
Contacting the contact strip can be done by soldering the end of one or more electrical cables. For common glass sizes, one contact point per contact strip is sufficient. During construction
<Desc / Clms Page number 11>
with the glass strips (27), figure 3, these must be provided with a recess (30) at the location where the contact point (13) comes, so that there is sufficient space "to attach the end of the electrical cable (21) to the solder the adhesive tape (25).
Another possibility for contacting the
EMI11.1
contact strip, the C> screen (23) protruding part of the adhesive tape (25), is coiled around a copper cable (21) running over all or part of the length of the adhesive tape (25). In this way, no heat processing is required to obtain the contact points. The whole is optionally finished with a non-conductive cover (31). It goes without saying that this form of contact is also possible with the glass strips (27), figure 3.
Figures 6 give a brief overview of the possible arrangements under which the heat radiation panel according to the invention can be realized. Figures 6a and 6b are the arrangements of double and triple glazing, respectively, separating an inner space (11) from an outer space (6). The inner glass (2) carries the heated metal layer (4), the outer (1), respectively the middle (24), carries the reflective metal layer (5).
With the triple glazing, the second cavity (3) and the outer sheet (1) then follow.
Figure 6c shows an arrangement that releases the same amount of radiation on both sides. A second glass sheet (32) is joined unbreakably against the supporting glass sheet (8) with the heated metal layer (4) with a known transparent adhesive or with the known systems of laminating. This composition will be used in versions where this is necessary for safety reasons.
For example, combinations of the arrangement of Figures 6a, 6b and 6c results in the arrangement with screen (23) of Figure 1. This arrangement can also be useful for increasing the glass thickness of a glass wall. This can be useful, for example, in the production of aquariums and terrariums with the heat radiation panel according to the invention. Since
<Desc / Clms Page number 12>
glass with a metal layer is only available in limited thicknesses, a solution must be found for glass surfaces that have to endure a lot of pressure, such as the bottom surface of an aquarium. An aquarium made from the radiation panel according to the invention offers many advantages, such as, among other things, uniform heating of the water, no safety problems, such as with conventional water heating means.
In order to obtain the screen arrangement with triple glazing, the combination of figure 6c and 6b can be used, but also the arrangement of figure 2, as already described above.
Another possible arrangement of the radiation panel according to the invention is that in which the panel is processed in a mirror, figures 6d and 6e. Either place a glass sheet (8) with a heated metal layer (4) against or in front of a mirror glass (33), figure 6d, or place the mirror glass (33) behind and against a glass sheet (8) with a reflective metal layer (5) with in front of it, with a cavity (3) in between, the glass sheet (8) that bears the heated metal layer (4).
For some applications, such as, for example, for the windows of traffic control towers, it may be useful to also provide the reflective metal layer with contact strips so that this metal layer can also be heated. As a result, the outer glass sheet is heated slightly, which prevents freezing of those window surfaces, so that the transparency of those windows is thus guaranteed in all weather conditions.
It is clear that the present invention offers a huge range of possibilities. The radiant heat panel can be used for a wide range of applications. Some of these have already been discussed here: double or triple glazing that can guarantee the thermal comfort of
EMI12.1
an indoor environment, use in aquariums and setup 0
<Desc / Clms Page number 13>
in a mirror. However, it is not within the scope of this description to list all applications
EMI13.1
opportunities.
0