CN117882181A - 用于加热大面积基板的加热系统的间隔件装置、加热系统和加热方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于加热大面积基板的加热系统的间隔件装置、用于加热大面积基板的加热系统和用于加热大面积基板的方法。

Description

用于加热大面积基板的加热系统的间隔件装置、加热系统和 加热方法
技术领域
本发明涉及用于加热大面积基板的加热系统的间隔件装置、用于加热大面积基板的加热系统以及用于加热大面积基板的方法。
背景技术
对于各种工艺，例如关于薄膜光伏发电，需要将尺寸为例如1.5m×2m的大面积基板加热至例如700℃的温度。增加的温度可降低基板的稳定性，这特别是在使用玻璃的情况下当超过其软化点时发生。因此，在加热过程期间，基板需要由载板完全或部分地支撑。在最简单的情况下，基板通常放置在直接或间接加热的加热板上。然而，例如，基板的轻微不平坦度可导致基板与加热板之间局部变化的接触，从而影响加热过程并且引起基板中相当大的温度不均匀性。所述局部温差可对基板产生有害影响或者由于热应力而导致破坏基板。特别是在非常快速地(例如，以5K/s的速率)加热具有不良热导率的基板(例如玻璃)的情况下，这些问题会更频繁地发生。
为了考虑到此问题，DE 199 36 081A1建议通过所谓的透明体进行加热，所述透明体包括对相关电磁辐射的特定透射和特定吸收。以此方式，基板将部分地通过穿过透明体的电磁辐射直接加热，并且部分地通过经由与通过吸收而变热的透明体接触的热传导间接加热。透明体可包括间隔件，基板抵靠所述间隔件搁置。然而，这种类型的加热的缺点在于，除其他事项之外，难以精确地控制。然而，只有在遵守严密公差的情况下，才能实现待加热基板与透明载体之间的完全温度相等。例如，此平衡已被基板的厚度比或吸收能力的改变所扰乱。吸收能力的这种改变例如通过向基板添加反射层或高吸收层而发生。因此，需要用于大面积基板的还允许载体与基板之间存在更大温差的加热系统。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种改进的加热系统，即一种用于加热大面积基板的改进的方法，所述方法克服现有技术的缺点。特别地，本发明的另一目的是提供一种用于加热大面积基板的加热系统的改进的间隔件装置，通过所述间隔件装置，可以简单且成本有效的方式将此类基板定位在距例如基座板的限定距离处。
这些目的通过独立权利要求的特征来实现。尤其在从属权利要求中要求保护优选实施例。
因此，根据第一方面，本发明提供了一种用于加热大面积基板的加热系统的间隔件装置。所述间隔件装置包括：框架；以及覆盖件，所述覆盖件由所述框架支撑，所述覆盖件由彼此相交的若干柔性间隔件元件形成。
所述柔性间隔件元件可由例如弦、绳、编织软管、线和/或金属丝形成。其他间隔件元件通常也是可能的，只要它们足够柔性即可。间隔件元件的这种柔性提供了数个优点。例如，柔性间隔件元件可适应间隔件装置安装在其上的基座板的任何变形。此外，此类柔性间隔件元件可容易地交叉布置，使得产生覆盖件的一系列良好限定的交叉点。由于覆盖件在这些交叉点处的厚度基本上是覆盖件的其他区域处的两倍，因此这导致待加热基板的限定接触点，所述基板然后基本上仅搁置在例如基座板上的这些交叉点处。换句话讲，这些交叉点在基座板与基板之间形成离散的间隔件。如果覆盖件的张力足够，则间隔件元件此外还将既不与基板接触，也不与基座板接触。为达成此目的，相交间隔件元件特别优选地形成编织结构，使得例如总是在覆盖件的纵向元件上方和下方交替地引导覆盖件的每个横向元件。
提供呈覆盖件形式的间隔件元件特别有利，因为这种覆盖件可容易地替换，并且框架通过简单手段提供间隔件(即，交叉点)的良好限定的图案，而不必费力地单独布置它们，如例如DE 199 36 081A1中的情况。
间隔件元件应具有足够的柔性，以便能够实现例如上文所提及的编织结构。优选地，间隔件元件具有至多75GPa、更优选地至多50GPa、甚至更优选地至多45GPa、甚至更优选地至多40GPa、甚至更优选地至多35GPa、甚至更优选地至多30GPa、以及特别优选地至多25GPa的E模量。
间隔件元件的填充因数优选地为至少50％，更优选地为至少65％，甚至更优选地为至少80％，其中填充因数被定义为间隔件元件材料在间隔件元件的整个截面中的比例。
优选地，间隔件元件各自由弦、绳、编织软管、线和/或金属丝形成。在此上下文中，术语“间隔件元件”是指覆盖件的从框架的一侧延伸到框架的相反侧的单独部段。换句话讲，覆盖件由在不同方向上延伸的若干间隔件元件形成。原则上，每个单独间隔件元件可由绳或弦或者由金属丝或编织软管形成。然而，多个间隔件元件优选地由单根弦或由单根绳或由单根金属丝或由单根编织软管形成。例如，在由横向元件和纵向元件组成的矩形覆盖图案的情况下，所有横向元件可由单根弦形成，并且所有纵向元件可由另外的弦形成，所述弦中的每一者在框架上的若干偏转点处偏转。然而，特别优选地，所有间隔件元件均由单根弦或由单根绳或由单根金属丝形成。以此方式，根据本发明的覆盖件可特别容易且快速地产生或替换。
由弦或绳制成的间隔件元件是特别优选的，因为它们的绞结构进一步最小化垂直于弦或绳的纵向方向的热导率。此类间隔件元件可由例如石英、玻璃、玻璃纤维复合材料和/或碳复合材料、优选地碳纤维碳复合材料(即，CFC)组成。这些材料即使在上文所讨论的非常高的温度下也很稳定，并且提供非常低的热导率的优点。
然而，也可使用柔性金属丝来替代弦或绳。这种金属丝优选地还应由理想地还不受硫气体的影响的温度稳定的材料制成。例如，可使用不锈钢或钼。
优选地，间隔件元件包括介于0.3mm与3.0mm之间、更优选地介于0.5mm与1.5mm之间、以及特别优选地介于0.7mm与1.2mm之间的直径。当涉及具有非圆截面的间隔件元件时，这些尺寸适用于垂直于覆盖件平面的扩展。
即使框架通常可呈现任何形状，框架也优选地是矩形或正方形，并且覆盖件包括纵向元件和横向元件，所述纵向元件和所述横向元件优选地平行于框架的侧向边缘或平行于形成框架的框架构件延伸。由于在本发明的上下文中，大面积基板意指面积至少为0.7m2、更优选地至少1m2、甚至更优选地至少2m2、以及特别优选地至少3m2的基板，因此由这些框架构件包围的面积优选地也包括这些尺寸。
由于基板在加热期间可能会弯曲，因此相邻间隔件元件之间的距离不应太大。另一方面，如果相邻间隔件元件之间的距离太小，则屏蔽可能太大。因此，覆盖件优选地包括相邻间隔件元件之间介于10mm与150mm之间、更优选地介于20mm与100mm之间、以及特别优选地介于30mm与60mm之间的网格大小。
优选地，覆盖件包括每m2至少50个、更优选地至少200个、甚至更优选地至少500个、以及特别优选地至少1,000个交叉点。
理想地，框架应由温度稳定且惰性的材料制成。优选地，框架由石墨和/或碳纤维碳复合材料(即，CFC)制成。
如上文已解释，覆盖件可快速替换的原因中的一个是覆盖件在框架上的对应偏转点处偏转。为达成此目的，框架优选地具有若干偏转元件，围绕所述偏转元件引导覆盖件。这些偏转元件可移除，以便于覆盖框架。例如，可围绕偏转元件的对应布置放置绳，然后将所述偏转元件与因此形成的覆盖件一起附接到框架。
替代地，框架也可以是可卸除的，以便覆盖框架。例如，框架可具有四个框架构件，所述四个框架构件可例如通过它们的端部部段彼此接合来容易地彼此连接。这些框架构件可例如具有T形偏转元件，围绕所述T形偏转元件可非常容易地引导对应绳。
根据另一方面，本发明提供了一种用于加热大面积基板的加热系统。所述加热系统包括：基座板，所述基座板具有上表面和下表面，其中所述基座板对红外辐射不透明。此外，所述加热系统包括：如上文所述的间隔件装置，所述间隔件装置布置在所述基座板上方。所述间隔件装置还可以可拆卸地或永久地安装在所述基座板上。最后，所述加热系统包括红外辐射源，所述红外辐射源被布置并配置为通过红外辐射来加热所述基座板的下侧。
根据另一方面，本发明提供了一种用于加热大面积基板的加热系统。所述加热系统包括：基座板，所述基座板具有上表面和下表面；如上文所述的间隔件装置，所述间隔件装置布置在所述基座板上方；以及加热源，所述加热源直接布置在所述基座板处或中，并且被调适为直接加热所述基座板。
在后两个方面的加热系统中，间隔件元件在垂直于由基座板限定的平面的方向上的热导率在20℃与1,000℃之间的整个温度范围内优选地小于15W/m·K，优选地小于12W/m·K，并且特别优选地小于6W/m·K。
优选地，后两个方面的加热系统的基座板包括对0.5μm与10.0μm之间的整个波长范围内的红外辐射的小于10％、更优选地小于5％、甚至更优选地小于3％、并且特别优选地小于1％的透射率。
根据另一方面，本发明涉及一种用于加热大面积基板的方法。为达成此目的，提供了一种如上文所述的加热系统，以使得大面积基板支撑在覆盖件上的方式将所述基板放置在所述加热系统中，然后加热所述加热系统的基座板。
根据另一方面，本发明还提供了一种用于加热大面积基板的加热系统。所述加热系统包括：基座板，所述基座板具有上表面和下表面，其中所述基座板对红外辐射不透明。此外，所述加热系统包括：若干间隔件，所述若干间隔件位于所述基座板上方，所述若干间隔件由具有低热导率的材料组成。最后，所述加热系统包括：红外辐射源，所述红外辐射源被布置并配置为通过红外辐射来加热所述基座板的下表面。
本发明的此方面的多个间隔件可以是上文所述的本发明的方面的间隔件。换句话讲，本发明的此方面和以下描述的间隔件可以是如上文所述的柔性间隔件元件的覆盖件的交叉点。
此外，本发明的此方面的发明基于这样的事实：基座板通过来自红外辐射源的红外辐射间接加热，然后通过热辐射和/或热传导将所吸收的能量传递到待加热基板，其中由于间隔件，可实现均匀加热，因为开头所述的问题(即，基板的轻微不平坦度可导致基板与加热板之间局部变化的接触，从而影响加热过程并且导致基板中相当大的温度不均匀性)不能发生。由于基座板对红外辐射不透明，因此基板不能直接由红外辐射源加热。基座板的良好热导率(特别是在侧向方向上)改进了由基座板发射的辐射的均匀性，使得红外辐射源的任何小不均匀性可得到补偿。因此，加热的基座板通过热辐射和/或热传导对基板的加热可非常精确地控制。
在本发明的上下文中，大面积基板被认为是面积为至少0.7m2、优选地至少1m2、更优选地至少2m2、以及特别优选地至少3m2的基板。合适的基板包括例如涂覆或未涂覆的玻璃板、具有或不具有电子部件的涂覆或未涂覆的硅片。然而，原则上，本发明适用于任何基板。
根据另一方面，本发明涉及一种用于加热大面积基板的加热系统。所述加热系统包括：基座板，所述基座板具有上表面和下表面；以及若干间隔件，所述若干间隔件位于所述基座板上方，所述间隔件由具有低热导率的材料制成。此外，所述加热系统包括：红外辐射源，所述红外辐射源被布置并配置为通过红外辐射加热所述基座板的所述下表面。基座板将由这种材料制成，并且被定尺寸为使得在使用下文所限定的参考基板的下文所限定的加热测试期间基座板以使得前20s的加热期间基座板的最大加热速率比前20s的加热期间参考基板的最大加热速率大至少4倍的方式来加热。此大温度梯度反映了基座板的非常快速的加热，所述基座板继而通过热辐射并且(如果适用的话)通过经由位于基座板与基板之间的导热气体(优选地在大气压下)的热传导以一定时间延迟来加热基板。
本发明的此方面的多个间隔件还可以是上文所述的本发明的方面的间隔件。换句话讲，本发明的此方面和以下描述的间隔件可以是如上文所述的柔性间隔件元件的覆盖件的交叉点。
如果基座板的上表面与待加热基板之间不存在真空，则基板的加热通常基于热辐射、基座板与基板之间的接触点处的直接热传导以及经由基座板与基板之间的流体的热传导。在小距离下，后者相对强烈地依赖于距离，使得此分量可能再次导致加热过程中的不均匀性。因此，优选地以使得热传导变得非常小并且还仅对距离的依赖非常弱的方式选择基座板与基板之间的距离。因此，此距离优选地为至少1mm，并且特别优选地为至少2mm，或者间隔件优选地从基座板的上表面突出至少2mm。更优选地，此距离为至少2.5mm，并且特别优选地为至少3mm。
详细的模拟和实验已示出，基座板与基板之间的间隙大小对加热过程的影响在约2mm的最小距离的情况下可忽略不计。换句话讲，在约2mm的最小距离的情况下，由例如基板不平坦造成的距离变化不再发挥作用，使得适当尺寸的间隔件允许非常均匀的加热。
为了最小化间隔件对加热过程的可能扰乱，所述间隔件的几何形状应保持尽可能小，使得另一方面，间隔件优选地从基座板的上表面突出至多10mm，更优选地至多8mm，以及特别优选地至多5mm。
对于基板的快速加热过程，加热过程期间基座板的温度还优选地显著高于基板的温度。因此，基座板优选地由这种材料形成，并且被定尺寸为使得在使用下文所限定的参考基板的下文所限定的加热测试期间基座板被加热成使得在前90s的加热期间基座板与参考基板之间的最大温差为至少100K，优选地为至少200K，更优选地为至少300K，甚至更优选地为至少400K，并且特别优选地为至少500K。这些高初始温差也反映了基座板的非常快速的加热以及基座板对与其相关联的基板的高辐射功率。
在本发明的上下文中，红外辐射被理解为0.5μm与10.0μm之间的波长范围。因此，基座板对0.5μm与10.0μm之间的整个波长范围内的电磁辐射优选地具有小于10％、更优选地小于5％、甚至更优选地小于3％、以及特别优选地小于1％的透射率。这些透射率值在0.5μm与10.0μm之间的整个波长范围内取平均值就足够了，因为最终仅累积加热功率才是重要的。然而，对于每个单独波长，这些透射率值优选地实际上在0.5μm与10.0μm之间的整个波长范围内实现。如果红外辐射源仅发射某个波长带(或若干带)的红外辐射，则基座板包括对此波长带(或这些带)内的红外辐射的所提及的透射率值就足够了，因为对未发射的辐射的增加透射率是无害的。
基座板的高吸收度造成最初仅加热基座板，并且随后通过基座板的急剧升高的温度来加热基板。基座板的高吸收度和基板的间接加热通过测量基座板和基板的加热温度来限定。基座板具有低的厚度和热容量也是有利的，以便实现快速加热过程。
基座板还优选地对0.5μm与10.0μm之间的整个波长范围内的电磁辐射具有至少45％、更优选地至少50％、以及特别优选地至少55％的吸收度。这里也一样，对应平均吸收率可以是足够的。然而，对于所有波长优选地都实现这些吸收率水平。基座板的吸收率可通过适当的措施(诸如，例如结构化表面、或者增加表面粗糙度或通过利用石墨将其涂覆)进一步增加。因此，至少65％、更优选地至少75％、以及特别优选地至少85％的吸收率水平也是可能的。
基座板还优选地对于0.5μm与10.0μm之间的整个波长范围内的电磁辐射具有至少45％、更优选地至少50％、以及特别优选地至少55％的发射率。这里也一样，对应平均发射率可以是足够的。然而，对于所有波长优选地都实现这些发射率水平。基座板的发射率可通过适当的措施(诸如，例如结构化表面、或者增加表面粗糙度或通过利用石墨将其涂覆)进一步增加。因此，至少65％、更优选地至少75％、以及特别优选地至少85％的发射率水平也是可能的。
上文所提及的透射率值、吸收率值和发射率值通常可适用于基座板。然而，关于基座板的功能性，特别期望对于基座板的下表面实现所述吸收率水平，并且对于基座板的上表面实现所述发射率水平。所提及的透射率值应特别适用于从底部指向顶部的透射(当然，这反之也适用于基板上方的任选基座板；参见下文)。
根据另一方面，本发明涉及一种用于加热大面积基板的加热系统，所述加热系统包括：基座板，所述基座板具有上表面和下表面；多个间隔件，所述多个间隔件位于所述基座板上方；以及加热源，所述加热源直接布置在所述基座板处或中，并且被配置为直接加热所述基座板。所述多个间隔件优选地由具有低热导率的材料组成，其中所述间隔件从所述基座板的所述上表面突出至少1mm、优选地至少2mm、以及特别优选地至少3mm。
本发明的此方面的多个间隔件还可以是上文所述的本发明的方面的间隔件。换句话讲，本发明的此方面和以下描述的间隔件可以是如上文所述的柔性间隔件元件的覆盖件的交叉点。
由于在本发明的此方面，基座板不通过红外辐射来加热，因此对于此方面，基座板不必对红外辐射不透明。然而，优选地，在基板的温度分布中不应生成加热源的几何形状的图像。加热源可例如是集成到基座板中的电阻加热器。电阻加热器优选地以使得基座板的表面具有均匀温度分布的方式来设计，其中所述基座板内的热传导还改进了均匀温度分布。
本发明的此方面的基座板还优选地由对应于上文针对本发明的其他方面限定的加热测试的材料组成。
下文所述的优选特征与上文所述的本发明的所有方面相关。
间隔件的热导率在20℃与1,000℃之间的整个温度范围内优选地小于15W/m·K，更优选地小于12W/m·K，更优选地小于6.0W/m·K，甚至更优选地小于4.5W/m·K，并且特别优选地小于3.0W/m·K。由于用于间隔件的材料还可以是各向异性的，因此特别优选的是，间隔件在垂直于基板平面的方向上的热导率在20℃与1,000℃之间的整个温度范围内优选地小于15W/m·K，更优选地小于12W/m·K，更优选地小于6.0W/m·K，甚至更优选地小于4.5W/m·K，并且特别优选地小于3.0W/m·K。间隔件的热导率可使用常规方法来确定，所述常规方法诸如激光闪光法、瞬态热桥法、或者通过热流计(例如，使用来自Lambda-Meβtechnik GmbH Dresden的λ-Meter EP500e)。在本发明的上下文中的特别优选的测量方法是根据ASTM D5334-08的针形探头法。
优选地，间隔件应被成形为使得基板与间隔件之间的支撑表面或接触面积最小化。优选地，基板与所有间隔件之间的整个(总计)接触面积为基板表面的最大5％、更优选地最大1％、以及特别优选地最大0.1％。基板越厚，就可通过基板中的侧向热传导越好地补偿基板内的温度不均匀性。因此，特别小的支撑表面对于特别薄的基板是有利的。因此，间隔件的沿基板的横向方向和/或纵向方向连续延伸的支撑表面的宽度优选地小于基板厚度的50％，优选地小于基板厚度的20％，并且特别优选地小于基板厚度的10％。在隔热间隔件的情况下，间隔件的支撑表面的直径或最大尺寸优选地小于基板厚度的50％，优选地小于基板厚度的20％，并且特别优选地小于基板厚度的10％。
为了最小化通过热辐射从基座板到基板的能量传递的扰乱，间隔件遮挡尽可能小的基板面积是有利的。因此，所有间隔件元件或整个覆盖件的整个投影面积(垂直于基板表面投影)优选地为基板表面的至多10％、优选地至多6％、特别优选地至多3％。
此外，优选地提供若干间隔件，以便尽可能均等地支撑基板。这与玻璃基板和超过软化点的加热特别相关。为了尽可能防止加热的基板发生偏转，两个间隔件之间的最大无支撑距离优选地小于10cm，更优选地小于5cm，并且特别优选地小于3cm。针对平行间隔件的对应模拟已示出，在间隔件上以5cm的距离支撑厚度为2mm的玻璃板达5min的时段导致0.2mm的最大偏转，这被认为是可容许的。对规则正方形图案中的离散支撑点执行了类似计算。在这种情况下，正方形图案的对角线(即，相应地无支撑距离)为至多5cm会导致良好结果。
基座板的厚度优选地小于5mm，更优选地小于3mm，并且特别优选地小于2mm。例如，可使用由纤维增强碳(所谓的CFC材料)制成的板。
基座板的上表面优选地具有至少0.7m2、更优选地至少1m2、更优选地至少2m2的面积、以及特别优选地至少3m2的面积。
除红外辐射源或加热源之外，还可设置(另一)红外辐射源，所述红外辐射源被布置并配置为通过红外辐射加热基座板的上表面或基板。还特别优选地通过基座板从此侧间接执行加热。因此，还优选地设置具有上表面和下表面的另一基座板，其中基座板对红外辐射不是不透明的。此外，优选地设置(另一)红外辐射源，所述红外辐射源被布置并配置为通过红外辐射加热所述另一基座板的上表面。上文关于下基座板所述的特性优选地也适用于上基座板，特别地还关于光学参数和加热行为。
为了确保基板尽可能均匀地加热，(上和/或下)基座板优选地在基座板平面内在20℃与1,000℃之间的整个温度范围内具有至少10W/m·K、更优选地至少30W/m·K、以及特别优选地至少50W/m·K的侧向热导率。
本发明还涉及一种使用上文所述(根据所有方面)的加热系统来加热大面积基板的方法。所述方法包括：将大面积基板引入到所述加热系统中，使得所述基板支撑在间隔件上。所述方法还包括：加热基座板，其中支撑在所述间隔件上的所述基板然后主要通过热辐射来加热。
此外，本发明涉及一种加热大面积基板的方法，其包括以下步骤：
-提供加热系统，所述加热系统包括：基座板，所述基座板具有上表面和下表面；如上文所述的间隔件装置，所述间隔件装置位于所述基座板上方；以及红外辐射源，所述红外辐射源被布置并配置为通过红外辐射加热所述基座板的所述下表面；
-将大面积基板引入到所述加热系统中，使得所述基板支撑在覆盖件上；以及
-优选地在所述基板搁置在所述覆盖件上时，加热所述基座板。
基座板优选地使用红外辐射源以使得在前20s的加热期间基座板的最大加热速率比在前20s的加热期间基板的最大加热速率大至少4倍、优选地至少6倍、更优选地至少10倍的方式来加热。优选地，在前90s的加热期间基座板与基板之间的最大温差为至少100K，优选地为至少200K，更优选地为至少300K，甚至更优选地为至少400K，并且特别优选地为至少500K。
优选地，基板包括至少0.7m2、更优选地至少1m2、甚至更优选地至少2m2、以及特别优选地至少3m2的面积。
基座板优选地被加热至至少600℃、更优选地至少800℃、以及特别优选地至少1,000℃的温度。
基板在其整个表面之上由加热的基座板主要通过热辐射加热，其中基板以至少2K/s、更优选地至少3K/s、以及特别优选地至少4K/s的速率加热。此外，加热速率优选地小于18K/s，更优选地小于15K/s，并且特别优选地小于10K/s。根据本发明，为了快速确保从基座板到基板的高能量传递，基座板的高初始加热速率是特别有利的。因此，基座板优选地在前20s的加热期间被加热至至少300℃、优选地至少400℃、以及特别优选地至少500℃的温度。
优选地，基板被加热直至至多700℃、更优选地至多650℃、以及特别优选地至多600℃的温度。优选地，基板被加热直至至少300℃、更优选地至少400℃、以及特别优选地至少500℃的温度。
加热过程优选地在存在工艺气体的情况下执行。所述气体可以是惰性气体(例如，氮气或氩气)、反应性气体或惰性气体和反应性气体的混合物。基座板与基板之间的气压优选地为至少20mbar，更优选地为至少100mbar，甚至更优选地为至少200mbar，并且特别优选地为大气压。
基座板的上表面与基板的下表面之间的距离优选地为至少1mm，更优选地为至少2mm，并且特别优选地为至少3mm。此外，基座板的上表面与基板的下表面之间的距离优选地为至多10mm，更优选地为至多8mm，并且特别优选地为至多5mm。
如已提及，2mm的最小距离导致基板内特别均匀的加热。在此上下文中，在整个加热过程期间基板优选地以使得间隔件的区域中的基板表面中出现的温差为至多75K、优选地为至多50K、并且特别优选地为至多25K的方式均匀地加热。这可使用例如红外相机来测量。借助于红外相机，可评估例如50mm×50mm的区域，所述区域以尽可能对称的方式在至少一个间隔件上具有至少一个支撑表面。此区域内确定的所有温度的最大差在每个测量时间确定。优选地，此最大差在所有测量时间内将为至多75K，更优选地为至多50K，并且特别优选地为至多25K。
优选地，基板与所有间隔件之间的整个接触面积为基板表面的至多5％、优选地至多1％、以及特别优选地至多0.1％。如上文已陈述，间隔件的沿基板的横向方向和/或纵向方向连续延伸的接触线的宽度优选地小于基板厚度的50％，优选地小于基板厚度的20％，并且特别优选地小于基板厚度的10％。在分离间隔件的情况下，间隔件的支撑表面的直径或最大尺寸优选地小于基板厚度的50％，优选地小于基板厚度的20％，并且特别优选地小于基板厚度的10％。
优选地，覆盖件的整个投影面积为基板表面的至多10％、优选地至多6％、特别优选地至多3％。
优选地，两个间隔件的支撑表面之间的最大无支撑距离为至多10cm，优选地为至多5cm，特别优选地为至多3cm。
此外，在根据本发明的方法的上下文中，加热系统可包括具有上表面和下表面的另一基座板以及被布置并配置为通过红外辐射加热所述另一基座板的所述上表面的另一红外辐射源。这样做时，大面积基板以使得基板支撑在两个基座板之间、在间隔件上的方式引入到加热系统中。附加基座板的下表面与基板的上表面之间的距离还优选地为至少1mm，更优选地为至少2mm。
本发明描述了用于将大面积基板(例如，大面积玻璃片)放置在通过例如IR发射器快速加热的基座板上的情况的有利的加热系统和有利的加热方法，其中在所述大面积基板内实现均匀温度分布。本发明的各种特征协同作用。例如，间隔件(特别地以至少2mm的距离)能够实现均匀的能量供应，因为高于此最小距离的间隙宽度的变化对经由工艺气体的热传导无显著影响。为了能够在这些距离下实现基板的高加热速率，提供了基座板的非常快速的加热，这反映在基座板与基板之间对应大的初始温差和加热速率比中。当基板被加热至玻璃转变温度范围并且当加热的基板被支撑达较长时间段时，将基板支撑在间隔件上可继而导致基板(例如，玻璃片)在间隔件之间弯曲。这可通过根据温度(以及所得粘度)和储存时间设定间隔件之间的对应最大距离有效地避免。
本发明还涉及以下方面。明确设想将这些以下方面的特征与权利要求的特征组合，使得以下方面的“间隔件”由间隔件元件所形成的覆盖件的交叉点形成。
1.一种用于加热大面积基板的加热系统，所述加热系统包括：
基座板，所述基座板具有上表面和下表面，其中所述基座板对红外辐射不透明；
若干间隔件，所述若干间隔件位于所述基座板上方，所述若干间隔件由具有低热导率的材料组成，并且从所述基座板的所述上表面突出至少1mm；以及
红外辐射源，所述红外辐射源被布置并配置为通过红外辐射加热所述基座板的所述下表面。
2.一种用于加热大面积基板的加热系统，所述加热系统包括：
基座板，所述基座板具有上表面和下表面；
若干间隔件，所述若干间隔件位于所述基座板上方，所述若干间隔件由具有低热导率的材料组成；以及
红外辐射源，所述红外辐射源被布置并配置为通过红外辐射加热所述基座板的所述下表面；
其中所述基座板由这种材料形成，并且被定尺寸为使得在使用本说明书所限定的参考基板的本说明书所限定的加热测试期间所述基座板以使得在前20s的加热期间所述基座板的最大加热速率比在所述前20s的加热期间所述参考基板的最大加热速率大至少4倍的方式来加热。
3.如方面2所述的加热系统，其中在所述前20s的加热期间所述基座板的所述最大加热速率比在所述前20s的加热期间所述基板的所述最大加热速率大至少4倍、优选地至少6倍、更优选地至少10倍。
4.如方面2或3所述的加热系统，其中所述基座板优选地由这种材料形成，并且被定尺寸为使得在使用本说明书所限定的参考基板的本说明书所限定的加热测试期间所述基座板被加热成使得在前90s的加热期间所述基座板与所述参考基板之间的最大温差为至少100K，优选地为至少200K，更优选地为至少300K，甚至更优选地为至少400K，并且特别优选地为至少500K。
5.如前述方面中任一项所述的加热系统，其中所述间隔件从所述基座板的所述上表面突出至少1mm，优选地至少2mm，以及特别优选地至少3mm。
6.一种用于加热大面积基板的加热系统，所述加热系统包括：
基座板，所述基座板具有上表面和下表面；
若干间隔件，所述若干间隔件位于所述基座板上方，由具有低热导率的材料组成，其中所述间隔件从所述基座板的上侧突出至少1mm；以及
加热源，所述加热源直接布置在所述基座板处或中，并且被配置为直接加热所述基座板。
7.如方面6所述的加热系统，其中所述间隔件从所述基座板的所述上表面突出至少2mm。
8.如方面6或7所述的加热系统，其中所述基座板由这种材料形成，并且被定尺寸为使得在使用本说明书所限定的参考基板的本说明书所限定的加热测试期间所述基座板以使得在前20s的加热期间所述基座板的最大加热速率比在所述前20s的加热期间所述参考基板的最大加热速率大至少4倍、优选地大至少6倍、特别优选地大至少10倍的方式来加热。
9.如方面6、7或8所述的加热系统，其中所述基座板优选地由这种材料形成，并且被定尺寸为使得在使用本说明书所限定的参考基板的本说明书所限定的加热测试期间所述基座板被加热成使得在前90s的加热期间所述基座板与所述参考基板之间的最大温差为至少100K，优选地为至少200K，更优选地为至少300K，甚至更优选地为至少400K，并且特别优选地为至少500K。
10.如前述方面中任一项所述的加热系统，其中所述间隔件在垂直于由所述基座板限定的平面的方向上的热导率在20℃与1,000℃之间的整个温度范围内小于15W/m·K，优选地小于12W/m·K，特别优选地小于6.0W/m·K。
11.如前述方面中任一项所述的加热系统，其中所述间隔件从所述基座板的所述上表面突出至多10mm，优选地至多8mm，以及特别优选地至多5mm。
12.如前述方面中任一项所述的加热系统，其中所述基座板的厚度小于5mm，优选地小于3mm，特别优选地小于2mm。
13.如前述方面中任一项所述的加热系统，其中所述基座板的所述上表面包括至少0.7m2、优选地至少1m2、更优选地至少2m2、以及特别优选地至少3m2的面积。
14.如前述方面中任一项所述的加热系统，其中所述基座板包括对0.5μm与10.0μm之间的整个波长范围内的红外辐射小于10％、优选地小于5％、更优选地小于3％、以及特别优选地小于1％的透射率。
15.如前述方面中任一项所述的加热系统，其中所述基座板对0.5μm与10.0μm之间的整个波长范围内的电磁辐射具有至少45％、优选地至少50％、以及更优选地至少55％的吸收度。
16.如前述方面中任一项所述的加热系统，其还包括：(另一)红外辐射源，所述红外辐射源被布置并配置为通过红外辐射加热所述基座板的所述上表面。
17.如前述方面中任一项所述的加热系统，其还包括：另一基座板，所述另一基座板包括上表面和下表面；以及(另一)红外辐射源，所述红外辐射源被布置并配置为通过红外辐射加热所述另一基座板的所述上表面。
18.如方面17所述的加热系统，其中所述基座板对红外辐射不透明。
19.如方面17或18所述的加热系统，其中所述另一基座板由这种材料形成，并且被定尺寸为使得在使用本说明书所限定的参考基板的本说明书所限定的加热测试期间所述另一基座板以使得在前20s的加热期间所述另一基座板的最大加热速率比在所述前20s的加热期间所述参考基板的最大加热速率大至少4倍、优选地大至少6倍、特别优选地大至少10倍的方式来加热。
20.如方面17、18或19所述的加热系统，其中所述另一基座板优选地由这种材料形成，并且被定尺寸为使得在使用本说明书所限定的参考基板的本说明书所限定的加热测试期间所述另一基座板被加热成使得在前90s的加热期间所述基座板与所述参考基板之间的最大温差为至少100K，优选地为至少200K，更优选地为至少300K，甚至更优选地为至少400K，并且特别优选地为至少500K。
21.如前述方面中任一项所述的加热系统，其中所述基座板和/或所述另一基座板在所述基座板平面内、在20℃与1,000℃之间的整个温度范围内包括至少10W/m·K、优选地至少30W/m·K、特别优选地至少50W/m·K的侧向热导率。
22.如前述方面中任一项所述的加热系统，其中所述间隔件布置在所述基座板的所述上表面上。
23.如前述方面中任一项所述的加热系统，其中所述基板与所有间隔件之间的整个接触面积为所述基板表面的至多5％、优选地至多1％、特别优选地至多0.1％。
24.如前述方面中任一项所述的加热系统，其中所有间隔件元件的整个投影面积为所述基板表面的至多15％、优选地至多12％、特别优选地至多9％。
25.如前述方面中任一项所述的加热系统，其中两个间隔件的支撑表面之间的最大无支撑距离为至多10cm，优选地为至多5cm，特别优选地为至多3cm。
26.一种用于加热大面积基板的方法，所述方法包括以下步骤：
提供如前述方面中任一项所述的加热系统；
将大面积基板引入到所述加热系统中，使得所述基板支撑在所述间隔件上；以及
加热所述基座板。
27.一种用于加热大面积基板的方法，所述方法包括以下步骤：
提供加热系统，所述加热系统包括：基座板，所述基座板具有上表面和下表面；若干间隔件，所述若干间隔件位于所述基座板上方，所述若干间隔件由具有低热导率的材料组成；以及红外辐射源，所述红外辐射源被布置并配置为通过红外辐射加热所述基座板的所述下表面；
将大面积基板引入到所述加热系统中，使得所述基板支撑在所述间隔件上；以及
加热所述基座板。
28.如方面27所述的方法，其中所述基座板使用所述红外辐射源以使得在前20s的加热期间所述基座板的最大加热速率比在所述前20s的加热期间所述基板的最大加热速率大至少4倍、优选地至少6倍、更优选地至少10倍的方式来加热。
29.如方面27至28中任一项所述的方法，其中在前90s的加热期间所述基座板与所述基板之间的最大温差为至少100K，优选地为至少200K，更优选地为至少300K，甚至更优选地为至少400K，并且特别优选地为至少500K。
30.如方面27至29中任一项所述的方法，其中所述基板包括至少0.7m2、优选地至少1m2、更优选地至少2m2、以及特别优选地至少3m2的面积。
31.如方面27至30中任一项所述的方法，其中在所述前20s的加热期间所述基座板被加热至至少300℃、优选地至少350℃、以及特别优选地至少400℃的温度。
32.如方面27至31中任一项所述的方法，其中所述基板在其整个表面上由所加热的基座板通过热辐射来加热，其中所述基板以至少2K/s、优选地至少3K/s、以及特别优选地至少4K/s、和/或至多18K/s、优选地至多15K/s、以及特别优选地至多10K/s的速率加热。
33.如方面32所述的方法，其中所述基板被加热直至至多700℃、更优选地至多650℃、以及特别优选地至多600℃的温度。
34.如方面32或33所述的方法，其中所述基板被加热直至至少300℃、优选地至少400℃、以及特别优选地至少500℃的温度。
35.如方面32、33或34所述的方法，其中在整个加热过程期间所述基板被均匀地加热成使得所述间隔件的区域中的所述基板表面中出现的温差为至多75K，优选地为至多50K，并且特别优选地为至多25K。
36.如方面27至35中任一项所述的方法，其中在所述基座板与所述基板之间存在至少20mbar、优选地至少100mbar、以及特别优选地为大气压的气压。
37.如方面27至36中任一项所述的方法，其中所述基座板的所述上表面与所述基板的下表面之间的距离为至少1mm，优选地为至少2mm。
38.如方面27至37中任一项所述的方法，其中所述基座板的所述上表面与所述基板的所述下表面之间的所述距离为至多10mm，优选地为至多8mm，并且特别优选地为至多5mm。
39.如方面27至38中任一项所述的方法，其中所述基板与所有间隔件之间的整个接触面积为所述基板表面的至多5％、优选地至多1％、特别优选地至多0.1％。
40.如方面27至39中任一项所述的方法，其中所述间隔件的沿所述基板的横向方向和/或纵向方向连续延伸的接触线的宽度小于所述基板厚度的50％、优选地小于所述基板厚度的20％、并且特别优选地小于所述基板厚度的10％，或者其中一个间隔件的所述支撑表面的直径或最大尺寸小于所述基板厚度的50％、优选地小于所述基板厚度的20％、并且特别优选地小于所述基板厚度的10％。
41.如方面27至40中任一项所述的方法，其中所有间隔件的整个投影表面为所述基板表面的至多10％、优选地至多6％、特别优选地至多3％。
42.如方面27至41中任一项所述的方法，其中两个间隔件的所述支撑表面之间的最大无支撑距离为至多10cm，优选地为至多5cm，特别优选地为至多3cm。
43.如方面27至42中任一项所述的方法，其中所述加热系统还包括：另一基座板，所述另一基座板具有上表面和下表面；以及另一红外辐射源，所述另一红外辐射源被布置并配置为通过红外辐射加热所述另一基座板的所述上表面，并且其中所述大面积基板被引入到所述加热系统中，使得所述基板支撑在所述两个基座板之间、在所述间隔件上。
44.如方面43所述的方法，其中所述另一基座板的所述下表面与所述基板的上表面之间的距离为至少1mm，优选地为至少2mm。
附图说明
在下面，将关于附图更详细地描述本发明的优选实施例，在附图中
·图1示出根据本发明的优选实施例的加热系统的示意性剖视图；
·图2示出根据本发明的另一优选实施例的加热系统的示意性剖视图；
·图3示出根据本发明的方法中的基座板和基板随时间的温度剖面；
·图4示出依据根据图10的温度剖面确定的加热速率；
·图5示意性地示出用于加热测试的测量布置；
·图6示意性地示出用于加热测试的热电偶TC1的放置；
·图7示意性地示出用于加热测试的热电偶TC2的放置；
·图8a示出根据本发明的优选实施例的加热系统的间隔件的透视图；
·图8b示出根据图8a的处于拆解状态的间隔件的透视图；
·图9示出根据图8的间隔件的拆解的框架；
·图10示出根据图8的间隔件的组装的框架；
·图11示出根据图10的框架从下方的透视图；
·图12示出根据图10的框架从下方的顶视图；
·图13示出根据本发明的另一优选实施例的加热系统的间隔件的透视图；
·图14示出根据图13的间隔件从下方的透视详图；
·图15示出根据图13的间隔件从下方的透视详图；并且
·图16示出根据图13的间隔件从下方的透视详图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的优选实施例的用于加热大面积基板的加热系统的示意性剖视图。加热系统包括具有上表面1a和下表面1b的基座板1，其中基座板1优选地对红外辐射不透明。在基座板1的上表面1a上布置若干间隔件2。大面积基板4支撑在间隔件2上。根据本发明，这里示意性地指示的间隔件2是由间隔件元件制成的覆盖件的交叉点，所述覆盖件将在下文更详细地解释。优选地，间隔件2由具有低热导率的材料组成，以便在很大程度上防止从基座板1到基板4的直接热传导。
示意性地指示了基座板1下方的红外辐射源3，所述红外辐射源被配置为通过红外辐射加热基座板1的下表面1b。红外辐射源3可以是一个单独广域辐射源或若干辐射加热器(例如,若干管状IR辐射器)的布置。
在此上下文中，需强调根据图1的草图未按比例。事实上，基板4可具有几平方米的面积，而单独间隔件或交叉点2的截面面积通常仅为几平方毫米。
申请人已对不同间隔件执行了广泛实验，其已示出多个参数与间隔件的几何形状和布置相关。如上文已解释，间隔件应优选地以使得基板与基座板相距至少1mm、更优选地至少2mm的方式定尺寸，以便最小化间隙大小对能量传递的影响。以此方式，可实现均匀加热。
如上文已解释，相邻间隔件之间的距离也发挥作用。玻璃基板被加热得越高，其粘度就越低。在玻璃转变温度的区域内，基板材料开始缓慢流动。根据所达到的最高温度以及在此温度下基板支撑在间隔件上的时间，可确定仍导致基板的可容许变形的相邻间隔件之间的最大距离。
间隔件元件的几何形状对通过热辐射对基板的加热有影响，因为间隔件元件在此方面遮蔽了基板。因此，还期望间隔件元件的最大截面面积或到基板表面上的投影尽可能小。事实上，在申请人的实验中，加热过程期间的最大温度不均匀性是在间隔件元件的区域中确定的。
如在一开始所解释，根据一个方面的本发明涉及一种用于加热大面积基板的加热系统，所述加热系统包括具有上表面和下表面的基座板、位于基座板上方的若干间隔件以及直接布置在基座板处或中并且被配置为直接加热基座板的加热源。本发明的此方面的优选实施例可示意性地见于图2，其中加热线圈3a在基座板1内延伸。另外，在其他附图的上下文中讨论的优选特征也适用于此实施例。
申请人已利用根据本发明的加热装置(具有对应于下文在加热测试的上下文中所述的那些部件的部件，其中使用了尺寸为200mm×200mm×1mm的CFC板作为基座板)来执行根据本发明的方法，并且确定了加热装置的基座板和玻璃基板随时间的温度曲线。图3示出对应结果。图4示出依据根据图3的温度曲线确定的加热速率。如可清楚地看见，基座板由根据本发明的加热装置非常快速地加热，特别是在前20s-30s期间，其中对应加热速率经过大于25K/s的最大值。基板以显著较低的加热速率以一定时间延迟加热：最大基板加热速率很久以后才达到，小于5K/s。因此，在基座板与基板之间形成非常大的温度梯度，这最终确保基板的有效、均匀和快速加热。
加热测试
下文描述了加热测试，所述加热测试可用于检查利用基座板是否可实现根据本发明的最大加热速率比或者根据本发明基座板是否具有对电磁波、特别是IR辐射的特性。图5示意性地示出的测试设置用于此目的。
测试装置包含四个规则布置的短波IR发射器(300mm-460mm长)，每个短波IR发射器具有一个或两个线圈和1.5kW-3kW的总输出。圆管发射器设置有金、氧化铝或QRCTM(石英反射涂层)(其中R≥50％)的反射性涂层。在图5中，IR发射器利用附图符号3标记。IR发射器3之间的距离将为50mm-55mm。
在四个IR发射器3上方，待测试基座板1支撑在两个对称定位的管7上，使得基座板1和IR发射器3之间的距离也为50mm-55mm。由氧化铝制成的陶瓷管10×1或石英管10×1(长度为300mm-500mm)可用于此目的。管7垂直于IR发射器3延伸并且间隔90mm-100mm。如果待测试基座板大于200mm×200mm(+20/-5)，则板被切割成这种尺寸，并且测量200mm×200mm(+20/-5)的板截面。
使用高温粘合剂(诸如，例如银漆)将热电偶TC1尽可能居中地附接到基座板1的上表面(参见图6)。
用于加热测试的参考基板是由透明浮法玻璃制成的玻璃基板，软化温度为510℃-650℃，并且面积为100(+10/-5)mm×100(+10/-5)mm，并且厚度为2(+/-0.2)mm。
相对于基座板1，参考基板4尽可能居中地放置在四个间隔件2上，所述四个间隔件放置在参考基板4的四个边角处(参见图5)。间隔件2由陶瓷制成，高度为2mm-3mm，并且直径为8mm-10mm。
使用高温粘合剂(诸如，例如银漆)将热电偶TC2尽可能居中地附接到参考基板的上表面(参见图7)。对于热电偶TC1和TC2，可使用例如具有护套材料1.4541或2.4816和0.5(+/-0.2)mm的护套直径的K型护套热电偶。
加热测试在闭室中在1,000(+/-100)hPa的氮气气氛、至多10ppm的氧分压和至多-40℃的水露点下执行。测试开始于室温，即23(+/-3)℃。
当t＝0s时，四个IR发射器同时开启，每个IR发射器的功率为1.5kW(对应于6kW的总辐射功率)，并且基座板以恒定辐射功率加热，直到使用热电偶TC2在参考基板上测量到大于或等于600℃的温度为止。然后，IR发射器关闭。
在加热过程期间，使用热电偶TC1每整秒测量基座板处的温度，总共90s(即，t＝1s、t＝2s、……、t＝90s)，并且使用热电偶TC2来测量参考基板处的温度。依据这些测量的温度，通过计算差商来确定基座板和参考基板的每整秒加热速率，例如基座板在t＝1s时的加热速率：(TTC1(t＝1s)-TTC1(t＝0s))/1s。
根据本发明，在前20s的加热期间基座板的最大加热速率被理解为针对基座板如此确定的20个值中的最大值。根据本发明，在前20s的加热期间参考基板的最大加热速率被理解为针对参考基板如此确定的20个值中的最大值。
根据本发明，在前90s的加热期间基座板与参考基板之间的最大温差被理解为在基座板和参考基板的每种情况下确定的温度之间的在90个时间确定的差值之间的最大差值。
图8a和图8b以透视图示出根据本发明的用于加热大面积基板的加热系统的处于组装状态(图8a)和拆解状态(图8b)的间隔件装置的优选实施例。间隔件装置10具有框架11和由框架11支撑并由若干相交柔性间隔件元件组成的覆盖件13。在所示的优选实施例中，框架11基本上由形成正方形框架结构的等长的四个框架构件11a形成。在间隔件装置10的四个边角处，四个框架构件11a借助于连接构件12彼此连接。这些连接构件12优选地从框架11向上伸出，从而形成边界或引导部段，以便将待加热基板居中地支撑在间隔件装置10上。
在所示的优选实施例中，由框架11支撑的覆盖件13由编织结构组成，所述编织结构具有在纵向方向上延伸的20个间隔件元件和在横向方向上延伸的20个间隔件元件，所述间隔件元件形成414个正方形网格和正方形图案中的400个交叉点。
当然，这些细节仅是示例性特征。例如，框架11不一定是正方形，也可具有矩形或其他形状。此外，更多或更少的间隔件元件可以相同或不同图案安装在框架上。然而，关于基板的均匀支撑，间隔件元件优选地限定相交点的规则图案，从而形成基本上彼此等距的间隔件的图案。
为了形成用于基板的尽可能精确的支撑点，相交间隔件元件优选地形成编织结构，其中在纵向元件上方和下方交替地引导每个横向元件，并且反过来也一样，如图10示意性地所指示。
优选地，框架11包括用于容纳覆盖件13的若干偏转元件14(参见图9)。在根据图8至图12所示的优选实施例中，框架可被拆解以便覆盖框架。在所示的优选实施例中，这通过框架构件11a来实现，每个框架构件在其端部处具有鸠尾形部段15(参见图9)，所述鸠尾形部段可与连接构件12中的对应凹陷部接合(参见图11)。因此，框架可通过几个简单步骤来拆解并重新组装。
在此实施例中，为了使覆盖件的形成尽可能简单，偏转元件14呈T形。在图9所示的框架11的拆解状态下，与组装位置相比，各个框架构件11a围绕其相应的纵向轴线旋转90°，使得偏转元件14指向上方。在此状态下，可容易地围绕第一框架构件11a的偏转元件14放置间隔件元件的一根长绳，在对应横向元件之上和之下将其引导到相对的框架构件，并且再次围绕对应偏转元件14将其放置在所述对应偏转元件那里。理想地，完整的覆盖件可由单根绳形成，例如通过在框架11的一个边角处开始首先拉紧所有纵向元件，然后在纵向元件上方或下方引导所有横向元件并也拉紧它们。
如果覆盖件已以此(或另一)方式形成，则框架构件11a各自围绕其相应的纵向轴线向内转动90°，使得偏转元件14然后指向内部，如图10可见。然后，框架构件11a通过连接元件12彼此连接以形成组装的框架11。在组装的框架11中，间隔件元件然后基本上在由框架的下边缘限定的平面内延伸，如图10可见。如果间隔件装置10然后放置在例如基座板上，则覆盖件13的间隔件元件至少在相交点处与基座板直接接触。因此，然后支撑在间隔件装置10上的基板将搁置在这些交叉点上，并且通过覆盖件的交叉点保持在距基座板的良好限定的距离处。
如从根据图8至图12的优选实施例可见，整个间隔件装置并且特别是其框架可被设计为非常窄，使得间隔件装置在基座板上方几乎不占据任何空间，并且为另外元件留下加热过程期间可能需要的空间。优选地，间隔件装置的框架(包括偏转元件)的厚度或高度小于15mm，更优选地小于12mm，并且特别优选地小于10mm。
偏转元件优选地由与框架的框架构件相同的材料制成，并且优选地与后者一体制造。此外，偏转元件优选地具有比框架的框架构件稍小的厚度或高度。
然而，偏转元件14还可以可拆卸地布置在框架11上，如例如根据图13至图16的实施例所示。在此实施例中，用于覆盖框架11的偏转元件14可被拆解，而当替换覆盖件时，框架本身不被拆解。因此，可将间隔件装置的框架安装在基座板上或者甚至将其永久地固定到基座板。
在根据图13至图16的优选实施例中，偏转元件14被配置为安装连杆(参见图14至图16)，所述安装连杆可通过例如螺栓14a安装到框架11的框架构件11a。替代螺栓，当然还可设置其他安装机构。例如，安装连杆14可被夹入对应凹陷部中或者附接到对应销。
原则上，此框架11在完全组装状态下可由偏转元件14覆盖，例如通过围绕对应安装连杆14放置间隔件元件绳，从而编织张力。然而，为了使覆盖件尽可能简单，有利地从框架11移除安装连杆14，与所拆卸的安装连杆14一起形成间隔件元件的编织图案，然后将安装连杆与覆盖件一起附接到框架元件11a。
在这里所示的根据图13至图16的实施例中，框架11显著更厚，即比先前所讨论的实施例的情况更高。当然，在本实施例中，框架也可以上文所提及的优选尺寸来产生。然而，由于在根据图13至图16的实施例中，间隔件装置10作为整体优选地安装在基座板上，并且不必被拆解以替换覆盖件，因此在此实施例中提供其中如果需要可布置加热过程的上下文中所需的另外部件(诸如喷嘴等)的更高框架是有利的。

Claims (18)

1.一种用于加热大面积基板的加热系统的间隔件装置，其中所述间隔件装置包括：
框架；以及
覆盖件，所述覆盖件由所述框架支撑，并且由若干相交柔性间隔件元件制成。
2.如权利要求1所述的间隔件装置，其中所述相交间隔件元件形成编织结构。
3.如权利要求1或2所述的间隔件装置，其中所述间隔件元件具有至多75GPa、优选地至多50GPa、甚至更优选地至多45GPa、甚至更优选地至多40GPa、甚至更优选地至多35GPa、甚至更优选地至多30GPa、以及特别优选地至多25GPa的E模量。
4.如前述权利要求中任一项所述的间隔件装置，其中所述间隔件元件的填充因数为至少50％，优选地为至少65％，更优选地为至少80％。
5.如前述权利要求中任一项所述的间隔件装置，其中所述间隔件元件由弦、绳、编织软管和/或线形成，其中优选地，若干或所有间隔件元件由单根弦和/或绳和/或单根编织软管形成。
6.如前述权利要求中任一项所述的间隔件装置，其中所述间隔件元件包括石英、玻璃、玻璃纤维复合材料和/或碳复合材料、优选地碳纤维碳复合材料即CFC，或者由这些材料组成。
7.如前述权利要求中任一项所述的间隔件装置，其中所述间隔件元件包括介于0.3mm与3.0mm之间、优选地介于0.5mm与1.5mm之间、特别优选地介于0.7mm与1.2mm之间的直径。
8.如前述权利要求中任一项所述的间隔件装置，其中所述框架是矩形的，并且所述覆盖件包括纵向元件和横向元件，所述纵向元件和所述横向元件优选地平行于所述框架构件延伸。
9.如前述权利要求中任一项所述的间隔件装置，其中所述覆盖件包括相邻间隔件元件之间介于10mm与150mm之间、优选地介于20mm与100mm之间、特别优选地介于30mm与60mm之间的网格大小。
10.如前述权利要求中任一项所述的间隔件装置，其中所述框架由石墨和/或碳纤维碳复合材料即CFC制成。
11.如前述权利要求中任一项所述的间隔件装置，其中所述框架包括若干偏转元件，围绕所述若干偏转元件引导所述覆盖件。
12.如权利要求11所述的间隔件装置，其中所述偏转元件是能够卸除的，以便覆盖所述框架。
13.如权利要求11所述的间隔件装置，其中所述框架是能够卸除的，以便覆盖所述框架，其中所述偏转元件优选地呈T形。
14.一种用于加热大面积基板的加热系统，所述加热系统包括：
基座板，所述基座板具有上表面和下表面，其中所述基座板对红外辐射不透明；
如前述权利要求中任一项所述的间隔件装置，所述间隔件装置布置在所述基座板上方；以及
红外辐射源，所述红外辐射源被布置并配置为通过红外辐射加热所述基座装置的所述下表面。
15.一种用于加热大面积基板的加热系统，所述加热系统包括：
基座板，所述基座板具有上表面和下表面；
如权利要求1至13中任一项所述的间隔件装置，所述间隔件装置布置在所述基座板上方；以及
加热源，所述加热源直接布置在所述基座板处或中，并且被配置为直接加热所述基座板。
16.如权利要求14和15中任一项所述的加热系统，其中所述间隔件元件在垂直于由所述基座板限定的平面的方向上的热导率在20℃与1,000℃之间的整个温度范围内小于15W/(m·K)，优选地小于12W/(m·K)，特别优选地小于6.0W/(m·K)。
17.如权利要求14至16中任一项所述的加热系统，其中所述基座板包括对0.5μm与10.0μm之间的整个波长范围内的红外辐射小于10％、优选地小于5％、更优选地小于3％、以及特别优选地小于1％的透射率。
18.一种用于加热大面积基板的方法，所述方法包括以下步骤：
提供根据权利要求14至17中任一项所述的加热系统；
将大面积基板引入到所述加热系统中，使得所述基板支撑在所述覆盖件上；以及
优选地在所述基板搁置在所述覆盖件上时，加热所述基座板。
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