CN1799285A - 具有层加热器的板状元件 - Google Patents

Abstract

一种板状元件(1)，具有至少一个刚性窗玻璃(2)，特别是玻璃窗玻璃，所述玻璃窗玻璃携带一个导电覆盖层(3)，该导电覆盖层(3)通过连接(9，10)和导电部分表面(5，5T)施加电压进行加热，所述导电部分表面相对该覆盖层被电隔离，并且设有至少一个合适的电连接(5E)，该部分表面(5，5T)根据本发明设置用于具有接地电压的连接。

Description

具有层加热器的板状元件

本发明涉及一种具有层加热器的板状元件，其具有权利要求1的前序部分的特征。

大体上已知一些导电的薄层系统可以通过对它们施加电压用作加热电阻。存在多种对于这种技术的应用，在汽车工业中以及建筑物中。

该技术通常用于清除窗户的窗玻璃的或者镜子的水雾和冰，以便能够容易透过地看。这样的板状元件还可以安装在建筑物中或者上的墙上，代替通常用的加热体，或者集成到建筑物中。事实上，它们不用必须实施为窗户的形式，而是可以为镜子，装饰表面等的形式。如果需要，还可以使用这样的板状元件，它们一般用于在一些技术装置中例如在家用装置中产生表面热量，在这些技术装置中所述板状元件的较小的厚度和不易脏的并且非常易于清洗的光滑表面提供了很大的优势。

一般来说，设置在所述扁平基体例如玻璃上的层系统包括至少一个金属层，例如银层，以及(在该透明的层系统中)一些在所述银层的两个表面上的电介质层，也可能包括一些多种材料的阻挡层，有时还包括一些用于增加该分层结构的机械强度的覆盖层。在许多情况中，还利用了所述层系统的反射红外线辐射的性能进行热隔离。

这样的层加热的应用需要较高的电压。特别地在该窗玻璃的边缘，需要的话该窗玻璃被完全覆盖，需要设置一个可靠的电隔离部分。

所述初始的特征披露在文件DE-A1-4011541中，为具有电加热器的钢化的警报窗玻璃的形式。借助于用激光束画出的分隔线，加热该窗玻璃的导电覆盖层的部分区域与该覆盖层的主要表面的区域电分隔。该部分区域用作检测该钢化窗玻璃断裂的传感器。该钢化窗玻璃可以安装在多层窗玻璃中或者隔离玻璃窗中。最好，使用一种可以支撑大的热载荷并且可以在钢化该窗玻璃之前已经设置在该窗玻璃的表面上的层系统。

所述初始的特征还披露在德国专利申请10208552.8中，其中描述了这样的板状加热元件，它将通过网络电压被使用。为了隔离板状元件的外部边缘，部分表面与该覆盖层的表面电分隔，该覆盖层通过至少一个外周切割线供应加热电能，该部分表面被没有电连接地中性化。

该专利US3892947描述了一种易碎材料的板状元件，设有加热覆盖层，其中用于输入电流的导电带沿该元件的接近整个外部轮廓延伸。因此针对的目标是在板状元件碎裂时通过局部中断所述导电带断开电流输入。

本发明用于给出与这种具有层加热器的板状元件分隔开的部分表面的一种新的应用。

根据本发明所解决的技术问题通过权利要求1的特征被解决。所述从属权利要求的特征具有本发明目的的优选实施方式。

通过将该部分表面连接到接地电压，由相对严格意义上的加热场进行简单的电绝缘，实现了更高的保护。这是令人感兴趣的，特别是在使用具有较高电压的加热场时(例如常用的国家网络电压为110或者230V)。

该部分表面和加热覆盖层原则上可以彼此独立实施，甚至用不同的导电材料实施。例如可以以已知的方式以透明的层系统形式实现该加热覆盖层，也可以与印刷导电墨水不同地实现部分表面(例如银的高含量的丝网印刷膏)，其中所述两个部分必须彼此通过高的电阻被细心地彼此分隔。还可以将用作该边缘附近的保护导体的一个已知类型，如上述美国专利的类型的导电带，设置在板状元件上或者中，该覆盖层并不延伸到被导电带或者部分表面覆盖的表面的区域，然后在这里去除所述导电带或者部分表面，或者在该连续覆盖层和导电带或部分表面之间设置一个合适的隔离部分。

最好以本身已知的方式实施该部分表面和均匀加热的覆盖层，随后通过一个或者多个分隔线将该部分表面分隔。很清楚所述被覆盖的基体本身并不是导体。

如果设置至少两个彼此平行的在覆盖层和该部分表面之间的平行分隔线，则可以有利地将所述被覆盖的窄带分隔成多个彼此隔离的部分，所述窄带存在于覆盖层和该部分表面之间。因此防止沿所述窄带的电流。作为隔离部分，可以再使用横向分隔的短线。

在所有情况中，该部分表面根据本发明以单极方式电连接接地的保护导体。这样的保护导体(“保护接触部分”)是已知标准的，用作欧洲电网中的第三导线。

最好，在该板状元件的每个边沿上沿该板状元件的外部边缘设置一个接地的部分表面。为了自由安装的该板状元件，该部分表面围绕其外部轮廓延伸。

根据一个优选实施方式，设置一个电连接，用于在该加热覆盖层的连接件的空间附近的表面部分。这允许特别简单的实施该板状元件的外部电接触部分组。

当然，可以以本身已知的方式在板状元件上设置多个电流路径，需要时，所述多个路径彼此独立连接，从而能够根据需要逐步地接通或者断开加热功率。

电流路径的长度和宽度以及所使用的层系统的表面导电率(单位面积的欧姆)对于电功率的消耗和该板状元件的加热功率来说是决定性的。根据可获得的或者预定的使用电压，可以通过所述电流路径的设置，在宽的极限内调节或者均匀化不同的加热功率。该允许的最大温度取决于完成的板状元件的使用领域。例如，如果直接接触使用者是不可以的或者不能被设计的，则所述温度高于50摄氏度。但是，当然需要避免在该覆盖的窗玻璃上的粘合的粘合剂层，例如一个多层窗玻璃的粘合薄膜被正常使用所达到的温度破坏。

该板状元件的优选的实施方式设计为该设有覆盖层的刚性窗玻璃层压在该覆盖有另一个不导电的板或者在所有情况中与该覆盖层隔离的表面上。在该电连接区域中，可以在一个优选实施方式中设置一个空腔，该空腔在所述刚性窗玻璃中，通过该空腔引导必须的网络的导线。

这样的板状元件最好用于该窗户的玻璃窗中，或者镜子中，或者加热装置中，或者需要产生表面热量的家用电器中。

本发明的目的的其他的细节和优点将通过实施例的附图和下面的说明而呈现。

在附图中，进行了不按比例的简示，附图包括：

图1示出了具有加热覆盖层的板状元件的视图，该板状元件被分隔线分隔；

图2是根据图1的板状元件的连接区域的放大视图；和

图3示出了板状元件的电路的简单实例。

根据图1，板状元件1包括钢化窗玻璃2，其主要表面-这里是上表面-覆盖有完全的导电层3。该覆盖层3可以但不是必须视觉上透明。最好，该覆盖层包括高的热强度的层系统，具有至少一个金属层，该金属层在该窗玻璃2被钢化之前设置。

沿该窗玻璃2的边缘在该覆盖层3中在外周画出至少一个分隔线4，该分隔线距该边缘具有很小的间隔，1-2厘米。还可以设置多个彼此平行的具有很小间隔的分隔线4。这样形成的外周的边缘带5，这里涂成灰色阴影，与该被覆盖的表面的最大的其余部分电分隔。该外周带构成了板状元件1的边缘隔离部分，该隔离部分一方面确保朝向外部的电隔离，另一方面防止该覆盖层的腐蚀在该表面中扩展，该腐蚀可能出现在所述外部边缘处。在所述表面中央，还设置了一个带形的场6，其通过分隔线被电分隔。

所述场并不必须绝对位于该被覆盖的表面的中央，而是可以除了在中央以外设置在相对所述覆盖层3的有源导电轨道的合适布置的其他地方。该场不必须不再为条带或者直线的形状，而是能够具有任何的表面的形状或者甚至弯曲的形状。

目前为止以及下面将要提到的分隔线构成了在覆盖层中的高电阻的中断，通过该中断，将没有任何电流流动。外部边缘的条带5因此完全相对该覆盖层电隔离。

被覆盖的边缘的条带5的分支5T在该覆盖层3的表面中在一个位置延伸一定的距离。该分支通过两个其他的平行分隔线7与所述覆盖层3分隔。该分支在一个连接区域8(用虚线圆表示)中结束，该连接区域被该覆盖层3围绕。所述分隔线7独立地延伸或者需要时超出该连接区域8直到一个独立的场6汇合在一条宽直线处。在所述两个分隔层7之间被闭合的中性层区域在需要时可以被分成彼此电隔离的部分。

并不是绝对需要该分支5T为直线并且相对该板的边缘呈直角。还能够代替所示的条带，设计一个更宽的表面，例如三角形，其底边位于该板的边沿上而其顶点位于该连接区域中。

在该连接区域8中，在该分隔线7和分支5T的两侧设置一些电极9和10，它们分别与该覆盖层3电/电流连接。所述电极必须以一种未被详细示出的方式连接到一个电压端子上。在先前的专利申请10241728.8中描述了一个合适的连接装置，其引用在这里作为参考。

正如在图2中所看到的那样，在所述分支5T上设置了一个另外的电极5E。该另外的电极5E用于连接该分支5T和具有保护导体的边缘带组。所必须的连接也位于该连接区域8中并且通过略微地改进没有困难地设置在上述的连接装置中。

图3示出了根据本发明的板状元件的示意电路。所述电极5E，9和10表示为连接点。与该边缘带5连接的电极5E接地。所述连接覆盖层3的两个电极9和10-表示为加热电阻-连接到合适的电压源12。最后示出了一个用于连通或者断开该加热电流的断路器13以及一个用于调节该加热功率的调节部件14.

以本身已知的方式，所述电极最好用良导电的墨水制造，该墨水耐热并且能够通过丝网印刷进行打印。最好，所述墨水或者该丝网印刷膏具有良好的银浓度。所述电极9，10和5E最好在刚化该窗玻璃2之前被印刷并且在热刚化所必须的加热期间被烧烤。如果使用用于板状元件的塑料基体，则当然不可以进行烧烤，或者可适度地烧烤。

在这里所述电极5E，9，10被施加在该已经被设置的覆盖层3上，或者该覆盖层3仅仅在所述电极已经形成例如印刷在该窗玻璃上之后被设置是没有什么不同的。

为了确定穿过该覆盖层3的表面的加热电流所限定的形状，该覆盖层整体通过本身已知的方法被其他分隔线11组分成一系列平行的电流路径，所述电流路径在所述两个电极9和10之间延伸并且还平行地电安装。

在一个实际的加热板状元件中，还采用了其他的措施来均匀化所述轨道的加热功率。这些措施并不是本发明的目的；相反，可以参见先前的专利申请10259110.5，其描述了一些可能的措施。

在图1和2中示出的板状元件例如适合于安装到隔离玻璃窗中，其中该间隔框架必须简单粘合在边缘带5上。该边缘带的接地在这里还确保了使用的金属间隔框架的可靠接地。

同样，这样的板状元件可以直接悬吊在墙的前面或者插入到该墙中，而不用预先设置一个后部盖子，只要以使用的电压没有导致使用者的任何危险的方式进行了保证。最后，它们还可以没有问题地插入到多层窗玻璃中，在该多层窗玻璃中必须在该复合件中设置有源的被覆盖的加热表面并且使用一个适于所使用的温度的黏合剂层。

该板状元件的外部连接被端部表面中的一个引导在这样的复合件外部或者在这样的隔离玻璃窗外部，所述端部表面例如为被印刷的导电轨道形状或者扁平带的连接件形状。如果该连接区域位于该板状元件的表面中，还可以在所述组装的刚性窗玻璃之一中设置一个用于所述外部连接件通过的空腔。在隔离的玻璃窗的元件的情况中，另外需要注意密封在该空腔的区域中的玻璃窗的中间空间，例如通过本身已知的环行间隔框架进行。

所述电极本身是不透明的(由于如银的导电材料的高浓度和相对该覆盖层本身而言的较大的厚度)，然而如果需要通过该窗玻璃2的未覆盖的侧面可以看到该电极。该电极可被视觉掩盖，但是它们还可以形成一些装饰元件，例如-不同于图中安装的简单的半环形-形成了公司或者生产商的标记。另外，还可以获得彩色效果，即通过使最好用于生产所述电极的导电丝网印刷膏为彩色而获得。

Claims (17)

1.具有至少一个刚性窗玻璃(2)，特别是玻璃的窗玻璃，的板状元件(1)，该板状元件(1)承载一个导电的覆盖层(3)，该覆盖层(3)通过连接件(9，10)以及一个导电的部分表面(5，5T)施加电压而加热，所述导电的部分表面相对所述覆盖层被电隔离并且设有至少一个合适的电连接件(5E)，其特征在于，该部分表面(5；5T)设置用于与接地电压相连。

2.根据权利要求1所述的板状元件，其中，设置在具有覆盖层(3)的刚性窗玻璃(2)上的部分表面(5)通过至少一个分隔线与该覆盖层(3)分隔。

3.根据权利要求2所述的板状元件，其特征在于，该板状元件设有至少两个彼此平行的分隔线(4)，在所述分隔线之间封闭的中性电压区域或者自由电压区域(5)被分成彼此电隔离的部分。

4.根据权利要求1所述的板状元件，其中，该部分表面(5，5T)与该覆盖层不同地被实施，特别是用另一种材料实施，并且设置在该窗玻璃的表面上。

5.根据上述权利要求中任一项所述的板状元件，其中，该部分表面(5)位于该窗玻璃(2)的外边缘上，特别是围绕该加热表面呈框架形状延伸。

6.根据上述权利要求中任一项所述的板状元件，其特征在于，该加热覆盖层(3)的工作通过国家网络电压被调节，该部分表面(5，5T)用于连接到接地的保护导体，特别是接地的网络电压的保护导体。

7.根据上述权利要求中任一项所述的板状元件，其特征在于，该覆盖层(3)由具有高热电阻的分层系统形成，在钢化该窗玻璃(2)之前设置在该窗玻璃的表面上。

8.根据上述权利要求中任一项所述的板状元件，其特征在于，在一个连接区域(8)中局部聚集了用于输入加热电压到该覆盖层(3)中的连接件和与该平行表面(5)相连的连接件。

9.根据权利要求1或者8所述的板状元件，其特征在于，至少一个扁平电极(5E，9，10)连接每个用于电接触该部分表面(5)和覆盖层(3)的连接件。

10.根据权利要求9所述的板状元件，其特征在于，在设置了加热覆盖层(3)之前或者之后，通过施加最好烧烤一个导电的丝网印刷膏，实施所述电极(5E，9，10)。

11.根据上述权利要求中任一项所述的板状元件，其特征在于，另一个板粘合在该刚性窗玻璃(2)的被覆盖的表面上

12.根据上述权利要求中任一项所述的板状元件，其特征在于，隔离玻璃窗的间隔框架粘合在该窗玻璃(2)的被覆盖的表面的边缘区域上，由此，另一个刚性窗玻璃与所述承载该覆盖层的窗玻璃(2)牢牢地结合。

13.根据权利要求11或者12所述的板状元件，其特征在于，在彼此结合的刚性板中的一个上设置了至少一个空腔，以便插入板状元件的外部电连接件。

14.根据权利要求8和13所述的板状元件，其特征在于，该空腔设置在具有所述连接区域(8)的空间结构中。

15.根据上述权利要求中任一项所述的板状元件，其特征在于，至少所述连接区域(8)通过一个掩盖物遮挡视线。

16.根据权利要求9所述的板状元件，其特征在于，所述扁平电极形成了可见的装饰元件。

17.根据上述权利要求中任一项所述的板状元件，其特征在于，用于需要表面产生热量的玻璃窗，镜子，家用电器中。

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