CZ307043B6 - Vytápěná okenní tabule - Google Patents

Description

Předkládaný vynález se týká vytápěné okenní tabule, která se skládá z alespoň jedné tuhé okenní tabule, alespoň dvou přípoj nic proudu s různou polaritou, uspořádaných v podstatě rovnoběžně v blízkosti jedné hrany vytápěné okenní tabule v různých vzdálenostech od této hrany, a z lineárních topných odporů, které jsou k nim elektricky připojeny.

Dosavadní stav techniky

Tyto znaky jsou známy z německého užitného vzoru DE 296 06 071 Ul, který se týká vrstvené okenní tabule s elektrickým vytápěním, ve které jsou uspořádány paralelně elektricky zapojené topné odpory, které jsou zapuštěny do mezilehlé termoplastické vrstvy v oblasti klidové polohy stěračů. V mezilehlé termoplastické vrstvě jsou rovněž zapuštěny proužky kovového filmu, které slouží jako přípojnice připojené k elektrickému napájecímu vedení a které jsou elektricky spojeny s topnými odpory. Přípojnice jsou umístěny velmi blízko vedle sebe a topné odpory jsou uspořádány ve formě smyček mezi přípojnicemi. V jednom příkladu provedení jsou topné odpory uspořádány ve formě smyček ve tvaru písmene U, přičemž v horizontálním směru jsou do sebe vzájemně propojeny a pájením jsou připojeny ke dvěma přípojnicím proudu ve formě pásů. Přípojnice proudu jsou uspořádány vzájemně rovnoběžné a velmi blízko vedle sebe v oblasti jedné boční hrany čelního skla. Přípojnice proudu, která se nachází dále od hrany čelního skla, má pouze přibližně poloviční délku ve srovnání s přípojnicí proudu, která je uspořádána v bezprostřední blízkosti boční hrany, přičemž tato přípojnice proudu je připojena k horním polovinám smyček drátu, kdežto druhá přípojnice proudu je připojena ke spodním polovinám smyček drátu.

Z dokumentu EP 0 479 154 Al je známo čelní sklo s elektrickým vytápěním opatřené plošným vytápěním se dvěma přípojnicemi proudu uspořádanými na horní a spodní protilehlé hraně okenní tabule. Spodní přípojnice proudu je ve svém středu opatřena přívodem proudu, orientovaným kolmo k hraně okenní tabule, tedy ve tvaru písmene T. Horní přípojnice proudu je připojena ke dvěma přívodům, které jsou umístěny podél dvou bočních hran. Tyto dva přívody se dále rozprostírají podél spodní hrany okenní tabule pod spodní přípojnicí proudu. První přívod křižuje, pod elektrickou izolací, kolmé rameno písmene T a je elektricky spojen s druhým přívodem. Druhý přívod je rovněž veden ke spodní hraně okenní tabule. Díky tomuto uspořádání stačí pouze dvě elektrická přípojná vedení uprostřed spodní hrany čelního skla.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je vytvořit jinou vytápěnou okenní tabuli s přípojnicemi proudu uspořádanými v blízkosti jedné hrany okenní tabule.

Podle vynálezu je tohoto cíle dosaženo tím, že se přípojnice rozprostírají laterálně vzhledem k topným odporům a že topné odpory vycházejí z první přípojnice proudu, procházejí ve směru plochy okenní tabule nad druhou přípojnicí proudu, přičemž jsou od ní izolovány, a v alespoň jedné smyčce jsou přiváděny zpět k druhé přípojnicí proudu a jsou k ní elektricky připojeny. Znaky závislých nároků objasňují výhodná vylepšení tohoto předmětu.

Podle vynálezu se topné odpory rozprostírají počínajíce od přípojnice proudu, která se nachází dále od hrany, ve směru plochy, která má být vytápěna, a ve smyčce jsou přiváděny zpět k druhé přípojnicí proudu, která leží blíže k hraně, přičemž křižují přípojnicí proudu, která je vzdálenější od hrany. Přípojnice proudu ležící blíže k hraně i přípojnice proudu vzdálenější od hrany jsou uspořádány v oblasti téže hrany okenní tabule. Aby se zabránilo zkratu, je v oblasti křížení topný

- 1 CZ 307043 B6 odpor elektricky izolován od přípojnice proudu. Takto uspořádané topné odpory tvoří topné pole, které se rozprostírá v oblasti vymezené vytápěnou okenní tabulí a které je napájeno elektrickou energií prostřednictvím páru přípojnic proudu.

Vynález se neomezuje na případ, kdy se na vytápěné okenní tabuli nachází pouze jedno topné pole. Může být například výhodné uspořádat několik topných polí, zejména proto, aby se v určitých oblastech vytvořily různé topné výkony. Lze si například představit uspořádání dvou nebo více než dvou topných polí, která ležící jedno vedle druhého na ploše okenní tabule. Příslušné páry přípojnic proudu například pro dvě topná pole se mohou nacházet u téže hrany okenní tabule, přičemž přívody proudu pro první, horní topné pole budou vycházet z homí hrany a pro druhé, spodní topné pole budou vycházet ze spodní hrany. V případě, že přívody proudu musí být uspořádány tak, aby vycházely z jedné a téže hrany okenní tabule, je třeba provést elektricky izolované křížení více než jedné přípojnice proudu. V jiném provedení je možné použít pro dvě topná pole jednu přípojnici proudu jako společnou zemnicí svorku. Dále je také možné uspořádat páry přípojnic pro různá topná pole při různých bočních hranách. Topná pole potom pokrývají oblasti vytápěné okenní tabule, které jsou uspořádány se vzájemnými odstupy, nebo které k sobě přiléhají, nebo které se dokonce vzájemně prostupují.

V jiném provedení vytápěné okenní tabule tvoří topné odpory předtím, než jsou vedeny zpět k druhé přípojnici proudu, několik smyček. Topné odpory se tedy nerozprostírají od přípojnice, která je vzdálenější od hrany, pouze přes šířku topného pole a zpět k přípojnici, která leží blíže k hraně, ale jsou ještě v alespoň jedné další smyčce vedeny znovu přes šířku topného pole a zpět k páru přípojnic. Počet smyček vodiče je tedy vždy lichý. Pro předem stanovený topný odpor, který závisí na délce vodiče, příčném průřezu vodiče a měrném odporu použitého materiálu, lze přizpůsobit topný výkon na jednotku plochy tak, že se zvolí vhodný počet smyček, nezávisle na geometrických rozměrech plochy, která má být vytápěna. Použití většího počtu smyček je navíc výhodné tím, že počet elektrických spojů, které musí být obecně provedeny pomocí pájení, je menší než v případě uspořádání topných odporů vždy jen v jedné smyčce. Tímto způsobem je tedy možné snížit počet pracovních kroků.

Vytápěnými okenními tabulemi podle vynálezu mohou být monolitické okenní tabule, u nichž jsou topné odpory uspořádány na jedné z jejich hlavních ploch. Známý příklad tohoto typu okenních tabulí představují okenní tabule pro automobily nebo okna z tvrzeného bezpečnostního skla, která jsou opatřena topnými odpory z vodivé barvy. K tomuto účelu se obvykle na plochu okenní tabule natiskne pomocí sítotisku keramická hmota s vysokým obsahem vodivého stříbra do požadovaného tvaru topných vodičů a přípojnic, a potom se vypálí. Přípojnice vzdálenější od hrany může být od vodiče, který ji křižuje, izolována prostřednictvím dielektrické barvy. V tom případě musí být fáze tištění topných odporů a přípojnic rozdělena do dvou částí. V první části se natiskne přípojnice proudu vzdálenější od hrany s topnými odpory, přičemž zpětná větev smyčky topného vodiče se ukončí krátce před přípojnici proudu vzdálenější od hrany. Pak následuje druhá část, ve které se na tuto přípojnici proudu nanese izolační vrstva, například dielektrická vypalovaná barva. Potom se natiskne přípojnice proudu ležící blíže k hraně a ve stejnou dobu se umístí spojovací vodiče vedoucí k otevřeným koncům smyček topných vodičů. Spojovací vodiče překřižují přípojnici vzdálenější od hrany, přičemž jsou od ní izolovány, a uzavírají elektrický obvod každé jednotlivé smyčky topného odporu.

Postupné tištění vodivých a izolačních vrstev je známo z německého patentu DE 39 11 178 C2.

V tomto případě se jedná o vytvoření výstupního vodiče antény ve formě koaxiálního pseudovodiče se silným stíněním.

Vedle monolitických vytápěných okenních tabulí zahrnuje vynález také vytápěné okenní tabule z vrstveného skla, které se skládají alespoň ze dvou tuhých okenních tabulí vzájemně spojených lepením pomocí mezilehlé vrstvy. V tomto případě jsou topné odpory s výhodou tvořeny kovovými dráty, které jsou zapuštěny do mezilehlé vrstvy. Je však také možné vyrobit vytápěnou vrstvenou okenní tabuli podle vynálezu tak, že se místo jedné z jednotlivých okenních tabulí použije

-2CZ 307043 B6 výše popsaná monolitická vytápěná okenní tabule. Plocha s topnými odpory může být uspořádána jak zevnitř tak zvenku vrstveného skla. Jednotlivé okenní tabule mohou být vytvořeny ze skla nebo z plastu. Vrstvené okenní tabule mohou být složeny ze dvou nebo více tabulí vytvořených ze stejného materiálu nebo z různých materiálů. Jako mezilehlá vrstva, spojující jednu jednotlivou okenní tabuli s druhou, se obvykle používá termoplastický přilnavý film, například z polyvinylbutyralu.

Ve vrstvených okenních tabulích, které mohou být vytápěny topnými odpory zapuštěnými do mezilehlé vrstvy, jsou přípojnice proudu obvykle tvořeny plochými kovovými filmy z pocínované mědi. Existují také modely, které jsou navíc opatřeny izolačním pláštěm z polyimidu. Takovýto proužek kovového filmu, který slouží jako přípojnice proudu vzdálenější od hrany, umožňuje snadnou výrobu vrstvené okenní tabule podle vynálezu, přičemž izolant se odstraní pouze v místech, kde mají být k přípojnici proudu elektricky připojeny topné odpory. Přípojnice proudu nacházející se blíže k hraně může být provedena bez izolačního pláště, nebo - pokud se rovněž použije proužek izolovaného kovového filmu - může být v místech jejího spojení s topnými odpory také odstraněn izolant.

Aby byla viditelnost skrz vrstvenou okenní tabuli co možná nejméně narušená, musí mít topné dráty poměrně malý průměr, přibližně 20 pm až 100 pm. K tomuto účelu se ukázaly být vhodné topné dráty z wolframu. Pro použití ve vrstvené okenní tabuli podle vynálezu jsou rovněž vhodné dráty z mědi, které mohou být opatřeny vrstvou tmavé matné barvy, která zabraňuje vzniku kovových odrazů. Známy jsou také dráty složené z několika vrstev, které mají mechanicky odolné jádro, které je obaleno kovem s dobrou vodivostí a/nebo dobrou schopností pájení. Materiál drátů a/nebo průměr drátů musí být zvolen v závislosti na mechanických a elektrických požadavcích spojených s příslušným topným polem.

Když jsou dráty přímočaré a uspořádané rovnoběžně s malými vzájemnými odstupy, mohou se za nepříznivých podmínek při dopadu světla tvořit difrakční jevy. Těmto jevům lze zabránit uspořádáním určitých nepravidelností ve vyrovnání topných drátů, například zvlněným uspořádáním topných drátů.

Když jsou přípojnice proudu uspořádány pouze v blízkosti jediné boční hrany, je vrstvená okenní tabule vhodná například pro použití jako vytápěná vrstvená okenní tabule s volnými hranami, tedy například jako boční okénko automobilu, které se může otvírat. Přípojnice proudu mohou být uspořádány uvnitř dveřní šachty a mohou být skryty karoserií nebo těsnicími prvky.

Objasnění výkresu

Další podrobnosti a výhody vynálezu vyplynou, aniž by se tím omezil jeho rozsah, z výkresů, na kterých je znázorněn příklad provedení, a z jeho podrobného popisu, který je uveden níže.

Na výkresech, které představují zjednodušené znázornění bez určeného měřítka, představuje obr. 1 vrstvenou okenní tabuli podle vynálezu použitou jako boční okenní tabuli motorového vozidla v nárysu, obr. 2 řez boční okenní tabulí z obr. 1 vedený podél linie I-I.

Příklady uskutečnění vynálezu

Jak je znázorněno na obr. 1, vrstvená okenní tabule 1 je opatřena topnými dráty 2 z mědi nalakované načerno, které jsou uspořádány uvnitř vrstvené okenní tabule 1 a jejichž průměr je přibližně 85 pm. Topné dráty 2 se rozprostírají ve tvaru smyčky mezi spodní hranou boční okenní tabule 1

-3CZ 307043 B6 v poloze po zasazení na místo a její vrchní hranou. Pro zajištění přívodu elektrické energie je první konec každé smyčky připojen k přípojnici 3 proudu a druhý konec smyčky je připojen k přípojnici 4 proudu. Na cestě k přípojnici 4 proudu musí topné dráty 2 křižovat přípojnici 3 proudu v oblastech 31. V oblastech 31 jsou topné dráty 2 elektricky izolovány od přípojnice 3 proudu. Obě přípojnice 3,4 proudu jsou, stejně jako topné dráty 2, uspořádány uvnitř vrstvené okenní tabule 1 a jsou připojeny ke dvěma pólům palubní elektroinstalace. Mezi přípojnicemi proudu je obvykle napětí 12 V. Dodávaný proud vyhovuje požadovanému topnému výkonu na jednotku plochy, přičemž je třeba zohlednit elektrický odpor topných drátů 2 a jejich vzájemnou vzdálenost. Pro zajištění konstantního rozložení topného výkonu na ploše vrstvené okenní tabule 1 musí být délky drátů jednotlivých smyček pokud možno stejné, jsou-li ostatní vlastnosti drátů stejné. V případě vrstvené okenní tabule znázorněné na obr. 1, byl proto v oblasti se zkosenou hranou, a tedy s menší výškou, umístěn drát ve smyčce s pěti změnami směru, zatímco ostatní dráty mění směr pouze třikrát.

Přípojnice 3, 4 proudu opouští vrstvenou okenní tabuli 1 na boku a jsou známým způsobem připojeny k palubní elektroinstalaci. V případě zde znázorněné boční okenní tabule automobilu je část sousedící se spodní hranou okenní tabule, ve které se nacházejí přípojnice proudu, uspořádána uvnitř dveřní šachty, a tak skryta karoserií. Obvyklé skrývání přípojnic proudu vrstvami neprůhledné barvy tedy v tomto případě není nutné.

Na obr. 2 je znázorněna boční okenní tabule z obr. 1 v řezu vedeném podél linie I-I. Vrstvená okenní tabule 1 se skládá ze dvou jednotlivých okenních tabulí 11 a 12 o tloušťce přibližně

2,1 mm, které jsou známým způsobem spojeny lepením tak, že se mezi ně vloží termoplastická mezilehlá vrstva 13 z polyvinylbutyralu. Rovněž s využitím známého postupu se před jejich spojením zapustí do plochy mezilehlé vrstvy 13 topné dráty 2 a přípojnice 3, 4 proudu.

Přípojnice 4 proudu je vytvořena z pocínovaného měděného filmu a je mechanicky a elektricky spojena s topným drátem 2 pomocí pájení. Naproti tomu v případě přípojnice 3 proudu je pocínovaný měděný film 32 ze všech stran obalen izolačním pláštěm 33 z polyimidu. Topný drát 2 tedy může křížit přípojnici 3 proudu, přičemž sejí bude jistě dotýkat, nebude s ní však mít žádný elektrický kontakt. V místech, kde je topný drát 2 elektricky připojen k přípojnici 3 proudu, musí být před zapouzdřením do mezilehlé termoplastické vrstvy izolační plášť odstraněn.

Claims (14)

1. Vytápěná okenní tabule, která se skládá z alespoň jedné tuhé okenní tabule, alespoň dvou přípojnic proudu s různou polaritou, uspořádaných v podstatě rovnoběžně v blízkosti jedné hrany vytápěné okenní tabule v různých vzdálenostech od této hrany, a z lineárních topných odporů, které jsou k nim elektricky připojeny, vyznačující se tím, že přípojnice se rozprostírají laterálně vzhledem k topným odporům a že topné odpory (2) vycházejí z první přípojnice (4) proudu, procházejí ve směru plochy okenní tabule nad druhou přípojnici (3) proudu, přičemž jsou od ní izolovány, a v alespoň jedné smyčce jsou přiváděny zpět k druhé přípojnici (3) proudu a jsou k ní elektricky připojeny.

2. Vytápěná okenní tabule podle nároku 1, vyznačující se tím, že topné odpory (2) jsou přiváděny k druhé přípojnici (3) proudu poté, co vytvořily více než jednu smyčku, a jsou k ní elektricky připojeny.

3. Vytápěná okenní tabule podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že tuhou okenní tabulí je skleněná tabule a topné odpory (2) jsou tvořeny vypálenou vodivou keramickou barvou.

-4CZ 307043 B6

4. Vytápěná okenní tabule podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, zeje tvořena vrstvenou okenní tabulí (1) složenou z alespoň dvou tuhých okenních tabulí (11, 12) vzájemně spojených lepením pomocí mezilehlé vrstvy (13).

5. Vytápěná okenní tabule podle nároku 4, vyznačující se tím, že topné odpory (2) jsou zapuštěny do mezilehlé vrstvy (13), a tím, že přípojnicemi (3, 4) proudu jsou proužky kovového filmu.

6. Vytápěná okenní tabule podle nároku 5, vyznačující se tím, že alespoň jeden proužek (3) kovového filmu je obalen izolačním opláštěním (33), který je přerušen pouze v oblasti elektrického spojení s topným odporem (2).

7. Vytápěná okenní tabule podle některého z nároků 5 nebo 6, vyznačující se tím, že topné odpory (2) jsou tvořeny drátem z wolframu.

8. Vytápěná okenní tabule podle některého z nároků 5 nebo 6, vyznačující se tím, že topné odpory (2) jsou tvořeny drátem z mědi, s výhodou drátem z mědi nalakovaným načerno.

9. Vytápěná okenní tabule podle některého z nároků 5 nebo 6, vyznačující se tím, že topné odpory (2) jsou složeny z několika vodivých materiálů, s výhodou z prvního kovu, který je mechanicky odolný, a z druhého kovu, který má vyšší elektrickou vodivost a dobrou schopnost pájení.

10. Vytápěná okenní tabule podle kteréhokoliv z nároků 5až9, vyznačující se tím, že topné odpory (2) jsou zapuštěny do mezilehlé vrstvy (13) ve zvlněném uspořádání.

11. Vytápěná okenní tabule podle kteréhokoliv z nároků 5 až 9, vyznačující se tím, že topné odpory (2) jsou zapuštěny do mezilehlé vrstvy (13) v přímočarém, tedy nikoli zvlněném, uspořádání.

12. Vytápěná okenní tabule podle kteréhokoliv z nároků 5 až 11, vyznačující se tím, že alespoň jedna z okenních tabulí (11, 12) je ze skla.

13. Vytápěná okenní tabule podle kteréhokoliv z nároků 5 až 12, vyznačující se tím, že mezilehlou vrstvou (13) je termoplastický polymer, zejména polyvinylbutyral.

14. Vytápěná okenní tabule podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vytápěná okenní tabule (1) je boční okenní tabule automobilu, kterou lze otvírat, a tím, že přípojnice (3, 4) proudu jsou uspořádány v místě, kde jsou skryté.