DE102018201353A1

DE102018201353A1 - Window glazing with two panes, and heating system with such window glazing

Info

Publication number: DE102018201353A1
Application number: DE102018201353.5A
Authority: DE
Inventors: Thomas Zenner; Bernd Dienhart; Abidine Ould-Merzough
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-01-30
Filing date: 2018-01-30
Publication date: 2019-08-01

Abstract

Die Fensterverglasung hat zwei im Abstand voneinander angeordnete Scheiben, einen zwischen diesen Scheiben befindlichen Hohlraum (24), eine die Randbereiche dieser zwei Scheiben dicht verbindenden, umlaufenden Dichtleiste (26), einen Einlass (27) und einen Auslass (29), die jeweils in der Dichtleiste (26) angeordnet sind und diese durchqueren. Der Einlass (27) ist mit einer Zuleitung (28) und der Auslass (29) ist mit einer Ableitung (30) verbunden. Die Zuleitung (28) ist mit einer Quelle für ein Fluid, vorzugsweise Gas, verbunden, das über die Zuleitung in den Hohlraum (24) strömt, diesen ausfüllt und über die Ableitung (30) abströmt.The window glazing has two spaced apart panes, a cavity (24) between these panes, a peripheral sealing strip (26) sealing the edge portions of these two panes, an inlet (27) and an outlet (29), respectively the sealing strip (26) are arranged and traverse this. The inlet (27) is connected to a supply line (28) and the outlet (29) is connected to a discharge line (30). The supply line (28) is connected to a source of a fluid, preferably gas, which flows via the supply line into the cavity (24), fills it and flows through the discharge line (30).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fensterverglasung mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Scheiben, mit einem zwischen diesen Scheiben befindlichen Hohlraum. Sie bezieht sich weiterhin auf ein Heizsystem, das eine derartige Fensterverglasung einsetzt bzw. verwendet. Es kann auch als Kühlsystem betrieben werden. Die Fensterverglasung ist vorzugsweise ausgelegt für Fensterverglasungen, die eine Außenscheibe aufweisen, welche in Kontakt mit der Umwelt ist, und die eine Innenscheibe aufweisen, die in Kontakt mit einem Innenraum ist. Die beiden Scheiben, Außenscheibe und Innenscheibe, können sich vorzugsweise voneinander unterscheiden und sind dann ihren jeweiligen Einsatzzwecken angepasst.The invention relates to a window glazing with two spaced discs, with a cavity located between these discs. It further relates to a heating system that uses such a window glazing or uses. It can also be operated as a cooling system. The window glazing is preferably designed for window glazings having an outer pane in contact with the environment and having an inner pane in contact with an inner space. The two panes, outer pane and inner pane, may preferably differ from one another and are then adapted to their respective intended use.

Unter einer Fensterverglasung wird ein einbaufertiges Produkt verstanden, das eine Fensteröffnung in einem Kraftfahrzeug, einem Gebäude oder an anderer Stelle ausfüllen kann. Insbesondere ist die Fensterverglasung als Frontscheibe für ein Kraftfahrzeug vorgesehen.Under a window glazing is understood a ready-to-install product that can fill a window opening in a motor vehicle, a building or elsewhere. In particular, the window glazing is provided as a windshield for a motor vehicle.

Aus der DE 10 2005 039 838 A1 ist eine transmissionsgesteuerte Fensterverglasung für insbesondere Flugzeug bekannt. Sie hat wenigstens zwei Scheiben mit einem belüfteten Zwischenraum. Die Scheiben sind innenseitig mit einer Schicht versehen, deren Transmission steuerbar ist. Die Fensterverglasung ist insbesondere für den Einsatz in Flugzeugen ausgelegt. Der Zwischenraum wird mit getrockneter Luft gespült, sodass die Doppelscheibe unter allen im Flugbetrieb auftretenden Bedingungen durchsichtig bleibt.From the DE 10 2005 039 838 A1 is a transmission-controlled window glazing for particular aircraft known. It has at least two discs with a ventilated space. The discs are provided on the inside with a layer whose transmission is controllable. The window glazing is designed especially for use in aircraft. The space is rinsed with dried air so that the double disc remains transparent under all conditions encountered during flight operations.

Aus GB 640 554 A ist eine Anordnung für ein Kabinenfenster eines Flugzeugs bekannt, die zwei im Abstand voneinander angeordnete Scheiben aufweist. Ein Zwischenraum zwischen den beiden Scheiben wird belüftet.Out GB 640 554 A An arrangement for a cabin window of an aircraft is known, which has two spaced-apart disks. A space between the two discs is ventilated.

Unter kalten Wetterbedingungen kommt es bei Fensterverglasungen, die sich zwischen einem Außenraum und einem Innenraum befinden, häufig zu einer Vereisung oder einem Beschlagen, insbesondere werden in diesen Fällen Frontscheiben von Kraftfahrzeugen aufgrund einer Vereisung im Wesentlichen undurchsichtig. Es sind mehrere Verfahren und Vorrichtungen vorgeschlagen worden, um Fensterverglasungen von Vereisung zu befreien.In cold weather conditions, window glazings located between an exterior space and an interior space often become icing or fogging, in particular, in these cases, front windows of automobiles become substantially opaque due to icing. Several methods and devices have been proposed for freeing glazings from icing.

Bekannte Systeme zum Entfrosten von Frontscheiben kommen beim Kaltstart des Kraftfahrzeugs erst mit erheblichen Verzögerungszeiten zur Wirkung. In der Regel wird von der Kabine Luft auf die Innenfläche der Frontscheibe geblasen. Es wird Kabinenluft angesaugt und auf die Frontscheibe gerichtet. Die Kabinenluft ist aber in der Regel noch kalt. Das Entfrosten wird dadurch verzögert. Während das Fenster aufgetaut wird, wird auch die Luft in der Kabine insgesamt erwärmt. Dadurch wird wesentlich mehr Wärmeenergie benötigt, als an sich für das Entfrosten der Frontscheibe notwendig wäre. Dies ist insbesondere nachteilig bei batteriebetriebenen Fahrzeugen, da bei ihnen der Energieinhalt der Batterie sorgfältig überwacht werden muss und gerade bei einem Kaltstart bei kalter Witterung die Batterieleistung gering ist.Known systems for defrosting windshields come at cold start the motor vehicle only with significant delay times to the effect. As a rule, air is blown from the cabin to the inner surface of the windshield. Cabin air is sucked in and directed to the windscreen. The cabin air is usually still cold. Defrosting is thereby delayed. While the window is thawing, the air in the cabin as a whole is also heated. As a result, much more heat energy is needed than would be necessary for the defrosting of the windscreen. This is particularly disadvantageous in battery-powered vehicles, since with them the energy content of the battery must be carefully monitored and just in a cold start in cold weather, the battery power is low.

Weiterhin gibt es elektrische Heizsysteme, die in eine Scheibe eingebettete Heizdrähte verwenden. Sie haben einen hohen elektrischen Energiebedarf. Derartige Systeme werden in der Regel nur für eine bestimmte Zeitspanne aktiviert, beispielsweise 10 Minuten. Auch hier muss beachtet werden, dass bei batteriebetriebenen Fahrzeugen die Batterie gerade im Winter sehr schwach ist und für die Heizung eine erhebliche elektrische Energie benötigt wird.Furthermore, there are electrical heating systems that use embedded in a disc heating wires. They have a high electrical energy requirement. Such systems are usually activated only for a certain period of time, for example 10 minutes. Again, it should be noted that in battery-powered vehicles, the battery is very weak especially in winter and for the heating a significant electrical energy is needed.

Unter batteriebetriebenen Fahrzeugen werden insbesondere rein mit Elektromotoren angetriebene Fahrzeuge verstanden, zu ihnen gehören aber auch Hybridfahrzeuge, wie zum Beispiel Plug-In-Hybridfahrzeuge. Bei diesen wird Wärme für die Kabinenheizung erzeugt, indem elektrische Energie aus der Traktionsbatterie, die insbesondere eine Hochvoltbatterie ist, in Wärme umgewandelt wird. Bei kaltem Wetter wird dadurch die elektrische Reichweite des Fahrzeugs deutlich reduziert. Um die Reichweite bei kalten Wetterbedingungen zu maximieren, ist es daher vorteilhaft, eine Heizung der Kabinenluft zu minimieren. Für den Komfort der Fahrzeuginsassen ist es vorzuziehen, eine lokalisierte Beheizung vorzusehen, d.h. eine Sitz- und/oder Lenkradheizung, und/oder eine mit Wärmestrahlung arbeitende Heizung, zum Beispiel warme Flächen, die Wärme abstrahlen. Zudem können die Insassen sich durch warme Kleidung vor der Kälte schützen.Under battery-powered vehicles are understood in particular purely driven by electric motors vehicles, but also includes hybrid vehicles, such as plug-in hybrid vehicles. In these, heat is generated for the cabin heater by converting electrical energy from the traction battery, which is in particular a high-voltage battery, into heat. In cold weather, the electric range of the vehicle is significantly reduced. In order to maximize the range in cold weather conditions, it is therefore advantageous to minimize heating of the cabin air. For the comfort of the vehicle occupants, it is preferable to provide localized heating, i. a seat and / or steering wheel heating, and / or a heat radiation working heater, for example, warm surfaces that radiate heat. In addition, the occupants can protect themselves by warm clothing from the cold.

Bei reduzierter oder ausgeschalteter Heizung für die Kabinenluft kommt es auch während des Fahrbetriebs zu einem Frosten oder Beschlagen von Scheiben, insbesondere der Frontscheibe. Bei herkömmlichen Heizsystemen muss die Kabinenheizung in Intervallen ein- und ausgeschaltet werden, dafür muss der Fahrer auch eine gewisse Aufmerksamkeit bereitstellen. Sind die Scheiben nicht mehr ausreichend transparent, kann dies zu potentiell gefährlichen Situationen führen. Der Fahrer muss darauf achten, dass die Sicht noch ausreichend ist. Gegebenenfalls muss er so lange anhalten, bis dies der Fall ist. Er wird abgelenkt durch das Erfordernis, auf die Transparenz der Frontscheibe zu achten.With reduced or switched off heating for the cabin air, it also comes during driving to a frosting or misting of windows, especially the windscreen. In conventional heating systems, the cabin heater must be switched on and off at intervals, the driver must also provide some attention. If the discs are no longer sufficiently transparent, this can lead to potentially dangerous situations. The driver must make sure that the view is still sufficient. If necessary, he must stop until this is the case. He is distracted by the need to pay attention to the transparency of the windscreen.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine schnellere und energieeffizientere Erwärmung einer Fensterverglasung, insbesondere einer Frontscheibe eines Kraftfahrzeugs, anzugeben, die weniger Aufmerksamkeit des Fahrers erfordert als bisherige Einrichtungen.On this basis, it is an object of the invention to provide a faster and more energy-efficient heating of a window glazing, in particular a windscreen of a motor vehicle, which less attention of the driver than previous facilities.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Fensterverglasung mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Scheiben, mit einem zwischen diesen Scheiben befindlichen Hohlraum, mit einer Randbereiche dieser zwei Scheiben dicht verbindenden, umlaufenden Dichtleiste und mit mindestens einem Einlass und mindestens einem Auslass, die jeweils in der Dichtleiste angeordnet sind und diese durchqueren, wobei der Einlass mit einer Zuleitung und der Auslass mit einer Ableitung verbunden ist und die Zuleitung mit einer Quelle für ein warmes Fluid, vorzugsweise Gas, verbunden ist, das über die Zuleitung in den Hohlraum strömt, diesen ausfüllt und über die Ableitung abströmt.This object is achieved by a window glazing with two spaced-apart panes, with a cavity located between these panes, with a peripheral regions of these two discs tightly connected, circumferential sealing strip and at least one inlet and at least one outlet, each arranged in the sealing strip and pass through, wherein the inlet to a supply line and the outlet is connected to a drain and the supply line to a source of hot fluid, preferably gas, which flows via the supply line into the cavity, this fills and over the Discharge drains off.

In der Ausbildung als Kühlsystem ist die Zuleitung mit einer Quelle für kaltes Fluid, insbesondere Gas, verbunden.In training as a cooling system, the supply line is connected to a source of cold fluid, in particular gas.

Im Hohlraum befindet sich ein Fluid, dies ist vorzugsweise ein Gas, insbesondere Luft. Es kann aber auch eine Flüssigkeit verwendet werden. Vorzugsweise ist der Fensterverglasung eine Steuervorrichtung zugeordnet, die den Durchlauf des Fluid durch den Hohlraum steuert und dabei vorzugsweise Temperatur und Transparenz der Fensterverglasung erfasst und darauf achtet, dass eine ausreichende Transparenz für den Fahrbetrieb erhalten bleibt oder in kurzer Zeit erreicht wird.In the cavity there is a fluid, this is preferably a gas, in particular air. But it can also be used a liquid. Preferably, the window glazing is associated with a control device which controls the passage of the fluid through the cavity and thereby preferably detects temperature and transparency of the window glazing and ensures that sufficient transparency for the driving operation is maintained or achieved in a short time.

Das Fluid zwischen den beiden Scheiben ist vorzugsweise elektrisch beheizt, die Heizvorrichtung kann aber auch anderweitig ausgelegt sein, zum Beispiel als Wärmepumpe ausgeführt sein. Die Temperatur des Fluids wird vorzugsweise durch einen Temperatursensor überwacht. Besonders bevorzugt ist ein Transparenzsensor, der Vorrang bei der Steuerung hat. Er erfasst, ob überhaupt eine Maßnahme erforderlich ist oder nicht. Bei ausreichender Transparenz wird der Durchlauf des Fluid abgeschaltet.The fluid between the two disks is preferably electrically heated, but the heater can also be designed otherwise, for example, be designed as a heat pump. The temperature of the fluid is preferably monitored by a temperature sensor. Particularly preferred is a transparency sensor that has priority in the control. It records whether a measure is necessary or not. With sufficient transparency, the passage of the fluid is turned off.

Die Erfindung wird im Wesentlichen und bevorzugt für den Einsatz für die Frontscheibe eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Dies ist auch ihr primärer Einsatzzweck. Sie ist aber nicht auf diesen Einsatzzweck beschränkt. Dabei wird der Einlass so angeordnet, dass er sich in Nähe des Sichtbereichs der Frontscheibe befindet, durch das der Fahrer im Wesentlichen hindurchschaut. Bei einem linksgesteuerten Kraftfahrzeug befindet sich zumindest ein Einlass vorzugsweise in der linken Hälfte der Windschutzscheibe und am unteren Rand der Fensterverglasung, an einer Stelle oberhalb der Lenksäule. Für rechtsgesteuerte Fahrzeuge wird der Einlass entsprechend in der rechten Hälfte vorgesehen.The invention is described essentially and preferably for use for the windshield of a motor vehicle. This is also their primary purpose. But it is not limited to this purpose. In this case, the inlet is arranged so that it is located in the vicinity of the field of view of the windshield, through which the driver looks through substantially. In a left-hand drive vehicle, at least one inlet is preferably located in the left half of the windshield and at the bottom of the window glazing, at a location above the steering column. For right-hand drive vehicles, the intake is provided accordingly in the right half.

Die Erfindung bringt eine Reihe von Vorteilen. Die Reichweite von elektrisch betriebenen Fahrzeugen wird erhöht. Die auf die Fensterverglasung beschränkte Erwärmung ermöglicht es, Energie zu sparen. Es wird nur ein begrenztes Volumen an Fluid erhitzt, dieses Volumen zirkuliert zu dem vorzugsweise, durchläuft also mehrfach den Hohlraum. Eine Frontscheibe wird schneller erhitzt als nach dem Stand der Technik. Die Beheizung der Frontscheibe ist unabhängig von der Temperatur der Kabinenluft. Über die beheizte Frontscheibe, nämlich deren Innenscheibe, kann Wärme großflächig an die Kabine abgegeben werden, sodass auch dort die Temperatur langsam ansteigt. Die erfindungsgemäße Anordnung kann auch für ein Kühlen der Luft in der Kabine benutzt werden, denn unter heißen Bedingungen wird ein im Hohlraum zirkulierendes, aktiv gekühltes Fluid über die Innenscheibe auch die Luft in der Kabine großflächig abkühlen. Die relativ großen Flächen der Fensterverglasung haben den Vorteil, dass großflächig Wärme abgestrahlt bzw. aufgenommen werden kann, hierfür genügen geringere Unterschiede in der Temperatur als bei kleineren Heiz- bzw. Kühlvorrichtungen.The invention brings a number of advantages. The range of electrically powered vehicles is increased. The limited heating on the window glazing makes it possible to save energy. It is heated only a limited volume of fluid, this volume circulates to the preferably, thus repeatedly passes through the cavity. A windscreen is heated faster than in the prior art. The heating of the windscreen is independent of the temperature of the cabin air. Heat can be dissipated over a large area to the cabin via the heated front screen, namely its inner pane, so that the temperature rises slowly there as well. The arrangement according to the invention can also be used for cooling the air in the cabin, because under hot conditions, an actively cooled fluid circulating in the cavity will also cool the air in the cabin over the inner pane over a large area. The relatively large areas of the window glazing have the advantage that heat can be radiated or absorbed over a large area; for this purpose, smaller differences in temperature suffice than with smaller heating or cooling devices.

Durch die erfindungsgemäß kleinere Dicke sowie höhere Wärmleitfähigkeit der Innenscheibe wird diese deutlich wärmer sein als die Außenscheibe. Die höhere Temperatur führt insbesondere zu einer höheren Wärmestrahlung nach innen. Der Effekt wird durch die erfindungsgemäße Infrarotstrahlung reflektierende Innenbeschichtung der Außenscheibe noch verstärkt. Die Wärmestrahlung erwärmt dabei Gesicht und Oberkörper der vorne sitzenden Fahrzeuginsassen, ohne dass die gesamte Kabinenluft erwärmt werden muss. Dadurch wird eine Temperaturbehaglichkeit der vorne sitzenden Fahrzeuginsassen auf besonders energieeffiziente Weise realisiert.Due to the inventively smaller thickness and higher thermal conductivity of the inner pane, this will be much warmer than the outer pane. The higher temperature leads in particular to a higher heat radiation to the inside. The effect is further enhanced by the infrared radiation-reflecting inner coating of the outer pane according to the invention. The heat radiation heats the face and upper body of the front seated vehicle occupants, without the entire cabin air must be heated. As a result, a temperature comfort of the front seated vehicle occupants is realized in a particularly energy-efficient manner.

Die Innenscheibe und die Außenscheibe können prinzipiell baugleich sein, in der Regel sind sie dies aber nicht, sie sind vielmehr an die konkreten Anforderungen angepasst, die sie erfüllen sollen. Die Außenscheibe soll vorzugsweise möglichst wärmedämmend sein, damit nicht zu viel an Wärme an die Außenwelt abgegeben wird. Dagegen kann die Innenscheibe möglichst gute Wärmeleitung aufweisen, wenn gewünscht wird, dass auch die Kabine mit beheizt wird. Vorzugsweise ist die Innenscheibe eine chemisch vorgespannte Glasscheibe, derartige Scheiben können sehr dünn hergestellt werden, z.B. 0,8-1,0 mm Dicke und mit sehr hoher Flexibilität.The inner pane and the outer pane can in principle be identical, but as a rule they are not, they are rather adapted to the specific requirements that they should meet. The outer pane should preferably be as heat-insulating as possible, so that too much heat is not released to the outside world. In contrast, the inner pane may have the best possible heat conduction, if it is desired that the cabin is heated with. Preferably, the inner pane is a chemically tempered glass pane, such panes can be made very thin, e.g. 0.8-1.0 mm thickness and with very high flexibility.

Die Außenscheibe ist vorzugsweise für folgende Merkmale ausgelegt: Sie soll den aerodynamischen Kräften und Stößen standhalten, zum Beispiel Steine und Hagel. Sie soll kratzfest sein, beispielsweise gegenüber Scheibenwischer, Steinpicken, Autowaschen. Sie soll eine möglichst hohe Wärmeisolierung bereitstellen. Vorzugsweise ist sie auf ihrer zum Hohlraum zugewandten Innenfläche mit einer Infrarotstrahlung reflektierenden Schicht versehen. Dies führt dazu, dass von innen nach außen gerichtete Infrarotstrahlung dort reflektiert wird.The outer pane is preferably designed for the following features: It should withstand the aerodynamic forces and impacts, such as stones and hail. It should be scratch-resistant, for example to windshield wipers, stone picking, car washing. It should provide the highest possible thermal insulation. Preferably, she is on her provided to the cavity facing inner surface with an infrared radiation reflecting layer. As a result, infrared radiation directed from inside to outside is reflected there.

Die Innenscheibe ist vorzugsweise für folgende Merkmale ausgelegt: Sie soll möglichst dünn und leicht sein. Sie soll kratzfest sein. Optional kann sie beheizbar sein. Vorzugsweise ist die Innenscheibe an mindestens einer ihrer Hauptflächen mit einer Infrarotstrahlung reflektierenden Schicht versehen. Die Infrarotstrahlung reflektierenden Schichten können insbesondere als Folie ausgebildet sein.The inner pane is preferably designed for the following features: It should be as thin and light as possible. It should be scratch-resistant. Optionally, it can be heated. Preferably, the inner pane is provided on at least one of its main surfaces with a layer reflecting infrared radiation. The infrared radiation reflecting layers may be formed in particular as a film.

Das Fluid zwischen den beiden Scheiben, also im Hohlraum, ist vorzugsweise für folgende Merkmale ausgelegt: Es soll NVH-absorbierend sein. Es soll inert sein. Seine chemischen Eigenschaften soll es über lange Zeiträume beibehalten. Es soll eine hohe Wärmekapazität aufweisen. Vorzugsweise ist das Fluid Luft.The fluid between the two disks, ie in the cavity, is preferably designed for the following features: it should be NVH-absorbing. It should be inert. Its chemical properties should persist for long periods of time. It should have a high heat capacity. Preferably, the fluid is air.

Über die Steuervorrichtung wird die gesamte Anordnung gesteuert. Sie ermöglicht einen weitgehend und insbesondere vollständig automatischen Ablauf einer Beheizung und eventuell auch einer Kühlung.About the control device, the entire arrangement is controlled. It allows a largely and in particular completely automatic sequence of heating and possibly also cooling.

Im Automobilbereich müssen Verbundglasschichten eine bestimmte Mindestdicke haben, dies insbesondere aus NVH-Gründen, z.B. 2,1 / 0,8 / 2,1 mm (außen / innen / innen). Die Erfindung benötigt eine Außenscheibe, eine Innenscheibe und einen Hohlraum. Hierdurch kann die Dicke der Außenscheibe gegenüber den o.g. Maßen verringert werden, z.B. auf 1,6 / 0,8 / 1,6 mm, somit insgesamt 4 mm. Die Dicke der Innenscheibe kann ungefähr 1 mm betragen, was eine Gesamtdicke der Fensterverglasung erlaubt, die etwa in demselben Bereich wie die gegenwärtige Dicke einer mehrschichtigen, kompakten Scheibe beträgt. Die Gesamtmasse an Glas der Fensterverglasung kann ungefähr gleich aktuellen Glasscheiben gewählt werden, während diesen kompakten Glasscheiben gegenüber NVH Leistung, Isolation, Heizverhalten und Wärmereflexion deutlich verbessert sind.In the automotive sector, laminated glass layers must have a certain minimum thickness, in particular for NVH reasons, e.g. 2.1 / 0.8 / 2.1 mm (outside / inside / inside). The invention requires an outer pane, an inner pane and a cavity. As a result, the thickness of the outer pane opposite the o.g. Be reduced slightly, e.g. to 1.6 / 0.8 / 1.6 mm, thus a total of 4 mm. The thickness of the inner pane may be about 1 mm, which allows a total thickness of the window glazing which is approximately in the same range as the current thickness of a multilayer, compact pane. The total mass of glass in the window glazing can be approximately equal to current glass panes, while these compact glass panes are significantly improved over NVH performance, insulation, heating behavior and heat reflection.

Im Hohlraum wird stets ein Druck des Fluid aufrechterhalten, der möglichst wenig vom Außendruck, also dem aktuellen Luftdruck, abweicht. Wenn sich das Fluid in einem abgeschlossenen Raum zirkuliert, wird vorzugsweise über eine Ausgleichsvorrichtung Sorge dafür getragen, dass es stets einen Druck in Nähe des Luftdrucks hat. In bevorzugter Ausführung befindet sich das Fluid nicht in einem vollständig abgeschlossenen Raum, sondern dieser ist über eine kleine Öffnung mit der Außenwelt verbunden. Dadurch hat das Fluid, das in diesem Fall Luft ist, den Druck, den auch die äußere Luft hat. Es erfolgt ein Druckausgleich.In the cavity, a pressure of the fluid is always maintained, which deviates as little as possible from the external pressure, ie the current air pressure. When the fluid is circulating in a confined space, it is preferable to use an equalizer to ensure that it always has a pressure near the air pressure. In a preferred embodiment, the fluid is not in a completely enclosed space, but this is connected via a small opening to the outside world. As a result, the fluid, which in this case is air, has the same pressure as the outside air. There is a pressure equalization.

Durch die Dichtleisten ist der Hohlraum abgedichtet. Das Fluid führt vorzugsweise keine Verunreinigungen und möglichst wenig Feuchtigkeit mit sich. Gegebenenfalls wird das Fluid getrocknet und/oder gereinigt.Through the sealing strips of the cavity is sealed. The fluid preferably carries no impurities and as little moisture with it. Optionally, the fluid is dried and / or cleaned.

Vorzugsweise ist der Abstand zwischen den beiden Scheiben konstant. Es ist aber möglich, dass der Abstand beispielsweise im Bereich der Zuleitung und Ableitung etwas größer ist als ansonsten.Preferably, the distance between the two disks is constant. But it is possible that the distance, for example, in the area of the supply and discharge is slightly larger than otherwise.

Vorzugsweise ist ein Temperaturbegrenzer vorgesehen, der die maximale Temperatur des Fluids begrenzt. Er ist mit der Steuervorrichtung verbunden. Bei einem flüssigen Fluid kann die Temperaturgrenze beispielsweise bei 40 °C liegen. Bei einem gasförmigen Fluid kann sie höher liegen, beispielsweise 90 °C betragen.Preferably, a temperature limiter is provided which limits the maximum temperature of the fluid. It is connected to the control device. For example, for a liquid fluid, the temperature limit may be 40 ° C. For a gaseous fluid, it may be higher, for example 90 ° C.

Der Randbereich der Fensterverglasung ist in Kontakt mit anderen Bauteilen, beispielsweise der Karosserie eines Kraftfahrzeugs. Dort kann eine Wärmeübertragung durch Wärmeleitung stattfinden. Die Dichtleiste kann relativ breit gewählt werden, so dass die Verluste durch Wärmeübertragung gering sind und der Hohlraum erst innerhalb des lichten Maßes der Öffnung beginnt. Die Dichtleiste kann sich vorzugsweise bis in das lichte Maß der Öffnung erstrecken, in die die Fensterverglasung eingebaut wird. Sie sollte nicht nach innen über dieses lichte Maß vorstehen, allenfalls gering vorstehen, weil sie die Durchsicht behindert.The edge region of the window glazing is in contact with other components, for example the body of a motor vehicle. There, a heat transfer can take place by heat conduction. The sealing strip can be chosen to be relatively wide, so that the losses due to heat transfer are low and the cavity begins only within the clear dimension of the opening. The sealing strip may preferably extend into the clear dimension of the opening into which the window glazing is installed. It should not protrude inwards over this clear dimension, at least projecting slightly, because it obstructs the transparency.

Ausführungsbeispiele der Erfindung, die nicht einschränkend zu verstehen sind, werden im Folgenden näher beschrieben und unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Die Zeichnung zeigt in ihren Figuren folgendes:

1 zeigt eine prinzipielle Darstellung eines Heizsystems mit einer Fensterverglasung und weiteren Bauteilen, teilweise schematisch dargestellt,
2 zeigt eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug, dessen Frontscheibe mit einer Fensterverglasung gemäß 1 ausgestattet ist,
3 zeigt eine perspektivische Darstellung, teilweise geschnitten, eines Teilstücks einer Fensterverglasung, wie sie beispielsweise für eine Seitenscheibe eines Kraftfahrzeugs verwendbar ist,
4 zeigt eine perspektivische Darstellung wie 3, nun für eine Frontscheibe eines Kraftfahrzeugs,
5 zeigt ein Schnittbild durch ein Teilstück einer Fensterverglasung mit einer reflektierenden Schicht an der Innenseite der Außenscheibe,
6 zeigt ein Schnittbild wie 5, jedoch nun zusätzlich mit einer reflektierenden Schicht auf der dem Hohlraum zugewandten Hauptfläche der Innenscheibe,
7 zeigt ein Schnittbild wie 5, jedoch nun mit zusätzlich einer reflektierenden Schicht auch auf der vom Hohlraum abgewandten Hauptfläche der Innenscheibe,
8 zeigt ein Diagramm für einen Temperaturverlauf über der Zeit der Temperatur der Innenscheibe für den Fall des Entfrostens, und
9 ein Diagramm wie 8, jedoch für den Fall des Heizens eines Innenraums, also beispielsweise einer Kabine.

Embodiments of the invention, which are not intended to be limiting, are described in more detail below and explained with reference to the drawing. The drawing shows in her figures the following:

1 shows a schematic representation of a heating system with a window glazing and other components, partially shown schematically,
2 shows a plan view of a motor vehicle, the windscreen with a window glazing according to 1 Is provided,
3 shows a perspective view, partially in section, of a portion of a window glazing, as used for example for a side window of a motor vehicle,
4 shows a perspective view like 3 , now for a windshield of a motor vehicle,
5 shows a sectional view through a portion of a window glazing with a reflective layer on the inside of the outer pane,
6 shows a sectional view like 5 but now additionally with a reflecting layer on the main surface of the inner pane facing the cavity,
7 shows a sectional view like 5 , but now with additionally a reflecting layer also on the main surface of the inner pane facing away from the hollow space,
8th shows a diagram for a temperature variation over the time of the temperature of the inner pane in the case of defrosting, and
9 a diagram like 8th However, in the case of heating an interior, so for example a cabin.

Die Fensterverglasung hat zwei in einem Abstand voneinander angeordnete Scheiben 20, 22, die im Folgenden auch als Innenscheibe 20 und als Außenscheibe 22 bezeichnet werden. Zwischen diesen beiden Scheiben 20, 22 befindet sich ein Hohlraum 24. Die Randbereiche der beiden Scheiben 20, 22 sind über eine umlaufende Dichtleiste 26 dicht miteinander verbunden und mechanisch zusammengehalten. Der Hohlraum 24 ist dadurch dicht abgeschlossen, er ist nur über mindestens einen Einlass 27, der an eine Zuleitung 28 angeschlossen ist, und mindestens einen Auslass 29, der an eine Ableitung 30 angeschlossen ist, zugänglich. Der Einlass 27 und der Auslass 29 durchqueren die Dichtleiste 26.The window glazing has two spaced-apart panes 20 . 22 , which in the following also as Innenscheibe 20 and as an outer pane 22 be designated. Between these two discs 20 . 22 there is a cavity 24 , The edge areas of the two discs 20 . 22 are over a circumferential sealing strip 26 tightly interconnected and mechanically held together. The cavity 24 is thus tightly closed, it is only over at least one inlet 27 that is connected to a feeder 28 connected, and at least one outlet 29 that is connected to a derivative 30 connected, accessible. The inlet 27 and the outlet 29 traverse the sealing strip 26 ,

In die Ableitung 30 ist ein Verdichter 32 eingefügt, der beispielsweise als Ventilator ausgeführt ist. Die Ableitung 30 ist an eine Heizvorrichtung 34 angeschlossen, konkret an eine Kammer 36 dieser Heizvorrichtung 34. Ebenfalls ist die Zuleitung 28 am anderen Ende dieser Kammer 36 angeschlossen, und zwar jeweils direkt. Dadurch wird ein geschlossenes System erreicht. Es kann eine kleine Öffnung aufweisen zum Druckausgleich, siehe oben. Diese ist nicht dargestellt.In the derivation 30 is a compressor 32 inserted, which is designed for example as a fan. The derivative 30 is to a heater 34 connected, specifically to a chamber 36 this heater 34 , Also is the supply line 28 at the other end of this chamber 36 connected, each directly. This achieves a closed system. It may have a small opening for pressure equalization, see above. This is not shown.

In der Kammer 36 befindet sich eine Heizspirale 38, sie ist über elektrische Zuleitungen mit der Batterie 40 des Fahrzeugs verbunden, über einen Schalter 42, der hier als Relais ausgeführt ist, kann der Stromkreis geschlossen und geöffnet werden.In the chamber 36 there is a heating spiral 38 , It is via electrical leads with the battery 40 connected to the vehicle, via a switch 42 , which is designed here as a relay, the circuit can be closed and opened.

Die Fensterverglasung ist Bestandteil eines Heizsystems, zu dem die schon beschriebenen Teile 32 bis 42 gehören. Das Heizsystem hat weiterhin eine Steuervorrichtung 44. An sie ist der Schalter 42 angeschlossen. Es hat weiterhin einen Transparenzsensor 46. Dieser ist so angeordnet, dass er die Transparenz in einem wichtigen Bereich der Fensterverglasung, insbesondere der Außenscheibe 22, erfasst. Er ist mit der Fensterverglasung verbunden. Elektrisch ist er an die Steuervorrichtung 44 angeschlossen.The window glazing is part of a heating system, to which the already described parts 32 to 42 belong. The heating system further has a control device 44 , At her is the switch 42 connected. It also has a transparency sensor 46 , This is arranged so that it transparency in an important area of the window glazing, especially the outer pane 22 , detected. It is connected to the window glazing. Electrically it is to the control device 44 connected.

Weiterhin ist ein Temperatursensor 48 in der Ableitung 30 vorgesehen, auch er ist mit der Steuervorrichtung 44 verbunden. Er erfasst die Temperatur des Fluid in der Ableitung 28.Furthermore, a temperature sensor 48 in the derivation 30 provided, he too is with the control device 44 connected. It detects the temperature of the fluid in the discharge 28 ,

Der Einlass 27 und der Auslass 29 sind möglichst weit voneinander entfernt angeordnet. Es soll erreicht werden, dass möglichst der gesamte Bereich des Hohlraums 24 durchströmt wird. Eine diagonale Anordnung ist vorzuziehen.The inlet 27 and the outlet 29 are arranged as far away from each other as possible. It should be achieved that as far as possible the entire area of the cavity 24 is flowed through. A diagonal arrangement is preferable.

Der Verdichter 32 ist ebenfalls mit der Steuervorrichtung 44 elektrisch verbunden. Er wird durch diese ein- und ausgeschaltet. Es ist möglich, dass der Verdichter 32 mehrere Betriebsstufen hat. Am Anfang eines Entfrostens wird er beispielsweise in der höchsten Betriebsstufe betrieben. Wenn das Fluid eine Flüssigkeit ist, wird der Verdichter 32 als Pumpe ausgebildet.The compressor 32 is also with the control device 44 electrically connected. He is turned on and off by these. It is possible that the compressor 32 has several stages of operation. At the beginning of a defrost, for example, it is operated at the highest operating level. When the fluid is a liquid, the compressor becomes 32 designed as a pump.

2 zeigt das Heizsystem in einem Kraftfahrzeug, die Fensterverglasung bildet die Frontscheibe. Es sind beispielhaft Fluidströmungen 50 im Hohlraum 24 durch Pfeile dargestellt, sie gehen aus von der Zuleitung 28 und sind in die Ableitung 30 gerichtet. Zu erkennen ist, dass sich bei dem hier abgebildeten, linksgesteuerten Fahrzeug der Einlass 27 auf der linken Seite der Fensterverglasung befindet. Er ist vorzugsweise so angeordnet, dass er oberhalb einer (nicht dargestellten) Lenksäule positioniert ist. Entsprechend ist der Auslass 29 an der spiegelbildlich anderen Position auf der rechten Seite der Fensterverglasung unten angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass man für rechts- und linksgesteuerte Fahrzeuge dieselbe Frontscheibe verwenden kann und nur Einlass 27 und Auslass 29 anders verwendet. Einlass 27 und Auslass 29 sind vorzugsweise baugleich. 2 shows the heating system in a motor vehicle, the window glazing forms the windscreen. They are exemplary fluid flows 50 in the cavity 24 indicated by arrows, they go out from the supply line 28 and are in the derivation 30 directed. It can be seen that in the left-hand vehicle shown here, the inlet 27 located on the left side of the window glazing. It is preferably arranged so that it is positioned above a steering column (not shown). The outlet is corresponding 29 arranged at the mirror image different position on the right side of the window glazing below. This has the advantage that you can use the same windshield for right and left-hand drive vehicles and only inlet 27 and outlet 29 used differently. inlet 27 and outlet 29 are preferably identical.

3 und 4 zeigen beispielhaft, wie die Fensterverglasung ausgebildet sein kann. In 3 sind Innenscheibe 20 und Außenscheibe 22 baugleich, eine derartige Ausbildung ist für Seitenscheiben eines Kraftfahrzeugs einsetzbar. 4 zeigt eine Ausbildung, wie sie für Frontscheiben geeignet ist. Diese Struktur ist auch in den nachfolgenden 5 bis 7 dargestellt. Die Außenscheibe 22 ist jeweils in drei Schichten ausgeführt, in diesem Fall aus äußeren Glasplatten, die jeweils 1,6 mm dick sind, und einer thermoplastischen Zwischenschicht, die 0,8 mm dick ist. Diese Schichten sind miteinander durch Laminieren verbunden. 3 and 4 show by way of example how the window glazing can be formed. In 3 are inner pane 20 and outer pane 22 identical, such a design can be used for side windows of a motor vehicle. 4 shows an education, as it is suitable for windscreens. This structure is also in the following 5 to 7 shown. The outer pane 22 each is made in three layers, in this case of outer glass plates, each 1.6 mm thick, and a thermoplastic intermediate layer, which is 0.8 mm thick. These layers are bonded together by lamination.

5 zeigt eine von außen auf die Außenscheibe 22 einfallende Infrarotstrahlung 52, beispielsweise Sonnenlicht. Die dem Hohlraum 24 zugewandte Innenfläche der Außenscheibe 22 ist mit einer die Infrarotstrahlung reflektierenden Schicht 56 belegt. Während die einfallende Infrarotstrahlung 52 diese Schicht 56 passiert, wird vom Inneren des Fahrzeugs auf die Innenscheibe 20 einfallende Infrarotstrahlung 58 an dieser Schicht 56 reflektiert und gelangt wieder in das Innere. 5 shows one from the outside on the outer pane 22 incident infrared radiation 52 such as sunlight. The the cavity 24 facing inner surface of the outer pane 22 is with a layer reflecting the infrared radiation 56 busy. While the incident infrared radiation 52 this layer 56 happens from the inside of the vehicle to the inner pane 20 incident infrared radiation 58 at this layer 56 Reflects and gets back into the interior.

Dies ist auch im Fall von 6 so, zusätzlich aber ist nun die dem Hohlraum 24 zugewandte Hauptfläche der Innenscheibe 20 ebenfalls mit einer IR reflektierenden Schicht 56 versehen. Dadurch wird von außen einfallende IR-Strahlung 52 im Hohlraum 24 hin- und her reflektiert und bleibt in diesem. In 7 hat zusätzlich zu 5 die vom Hohlraum 24 abgewandte Hauptfläche der Innenscheibe 20 eine IR reflektierende Schicht 56. Es wird nun vom Inneren des Fahrzeugs auf die Innenscheibe 20 einfallende IR-Strahlung auch dort reflektiert und verbleibt daher im Inneren des Fahrzeugs, also in der Kabine (nicht dargestellt).This is also true in the case of 6 so, but now is the the cavity 24 facing main surface of the inner pane 20 also with an IR reflecting layer 56 Provided. As a result, incident from the outside incident IR radiation 52 in the cavity 24 reflected back and forth and stays in this. In 7 has in addition to 5 the from the cavity 24 opposite main surface of the inner pane 20 an IR reflective layer 56 , It will now be from the interior of the vehicle to the inner pane 20 incident IR radiation also reflected there and therefore remains inside the vehicle, ie in the cabin (not shown).

Die 8 und 9 zeigen unterschiedliche Steuerkurven und dadurch erreichte Temperaturverläufe der Temperatur der Innenscheibe 20. 8 zeigt ein Entfrosten. Hier übersteigt die Temperatur zunächst einen späteren Endwert, bei dem sie konstant ist, sie übersteigt im Bereich von 10 bis 50 % des Endwertes. Der Verlauf ist insgesamt stetig und abgerundet. Der Fall gemäß 9 ist für ein Heizen des Inneren der Kabine vorgesehen. Hier wird die Temperatur rasch auf einen Endwert erhöht, den sie dann auch für die Dauer, vorzugsweise bis zum Abschalten, beibehält.The 8th and 9 show different cams and thereby achieved temperature profiles of the temperature of the inner pane 20 , 8th shows a defrosting. Here, the temperature initially exceeds a later end value, where it is constant, it exceeds in the range of 10 to 50% of the final value. The course is overall continuous and rounded. The case according to 9 is intended for heating the interior of the cabin. Here, the temperature is quickly increased to a final value, which then also for the duration, preferably until shutdown, maintains.

Die Fensterverglasung hat zwei im Abstand voneinander angeordnete Scheiben, einen zwischen diesen Scheiben befindlichen Hohlraum 24, eine die Randbereiche dieser zwei Scheiben dicht verbindende, umlaufende Dichtleiste 26, einen Einlass 27 und einen Auslass 29, die jeweils in der Dichtleiste 26 angeordnet sind und diese durchqueren. Der Einlass 27 ist mit einer Zuleitung 28 und der Auslass 29 ist mit einer Ableitung 30 verbunden. Die Zuleitung 28 ist mit einer Quelle für ein Fluid, vorzugsweise Gas, verbunden, das über die Zuleitung in den Hohlraum 24 strömt, diesen ausfüllt und über die Ableitung 30 abströmt.The window glazing has two spaced apart disks, a cavity located between these disks 24 , a circumferential sealing strip sealingly connecting the edge regions of these two disks 26 , an inlet 27 and an outlet 29 , each in the sealing strip 26 are arranged and these traverse. The inlet 27 is with a supply line 28 and the outlet 29 is with a derivative 30 connected. The supply line 28 is connected to a source of fluid, preferably gas, via the supply line into the cavity 24 flows, fills this and over the derivative 30 flows.

Begriffe wie im Wesentlichen, vorzugsweise und dergleichen sowie möglicherweise als ungenau zu verstehende Angaben sind so zu verstehen, dass eine Abweichung um plusminus 5 %, vorzugsweise plusminus 2 % und insbesondere plus minus ein Prozent vom Normalwert möglich ist. Die Anmelderin behält sich vor, beliebige Merkmale und auch Untermerkmale aus den Ansprüchen und/oder beliebige Merkmale und auch Teilmerkmale aus einem Satz der Beschreibung in beliebiger Art mit anderen Merkmalen, Untermerkmalen oder Teilmerkmalen zu kombinieren, dies auch außerhalb der Merkmale unabhängiger Ansprüche. In den unterschiedlichen Figuren sind hinsichtlich ihrer Funktion gleichwertige Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, sodass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.Terms such as substantially, preferably, and the like, and possibly inaccurate, are to be understood as meaning that a deviation of plus or minus 5%, preferably plus or minus 2%, and more preferably plus or minus one percent, of normal value is possible. The Applicant reserves the right to combine any features and also sub-features from the claims and / or any features and also sub-features from a set of the description in any manner with other features, sub-features or sub-features, even outside the features of independent claims. In the different figures, equivalent parts are always provided with the same reference numerals with respect to their function, so that these are usually described only once.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

2020: Innenscheibeinner pane
2222: Außenscheibeouter pane
2424: Hohlraumcavity
2626: Dichtleistesealing strip
2727: Einlassinlet
2828: Zuleitungsupply
2929: Auslassoutlet
3030: Ableitungderivation
3232: Verdichtercompressor
3434: Heizvorrichtungheater
3636: Kammerchamber
3838: Heizspiraleheating coil
4040: Batteriebattery
4242: Schaltercounter
4444: Steuervorrichtungcontrol device
4646: Transparenzsensortransparency sensor
4848: Temperatursensortemperature sensor
5050: Fluidströmungfluid flow
5252: IR-StrahlungIR radiation
5454: Innenfläche von 22Inside surface of 22
5656: reflektierende Schichtreflective layer
5858: IR-StrahlungIR radiation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005039838 A1 [0003]
GB 640554 A [0004]

Claims

Window glazing having two spaced-apart panes, with a cavity (24) located between these panes, peripheral sealing strip (26) sealingly connected to an edge region of these two panes and having at least one inlet (27) and at least one outlet (29), which are respectively arranged in the sealing strip (26) and pass through the latter, the inlet (27) being connected to a feed line (28) and the outlet (29) being connected to a discharge line (30) and the feed line (28) having a source for a warm fluid, preferably gas, is connected, which flows via the supply line into the cavity (24), fills it and flows through the discharge line (30).

Window glazing to Claim 1 , characterized in that it is a window glazing of a motor vehicle, in particular an electrically driven motor vehicle, and / or in particular a windshield of a motor vehicle.

Window glazing according to one of the preceding claims, characterized in that one pane is an outer pane (22) communicating with the outside world, that the other pane is an inner pane (20) in contact with an interior, and preferably the thermal conductivity of the inner pane (20) measured transversely to the pane surface is at least three times, in particular at least ten times greater, than that of the outer pane (22).

Window glazing according to the preceding claims, characterized in that the outer pane (22) has on its inner surface (54) facing the cavity (24) an infrared radiation-reflecting layer (56) which is preferably formed as a foil.

Window glazing according to the preceding claims, characterized in that the inner pane (22) has on at least one of its main surfaces an infrared radiation-reflecting layer (56), which is preferably formed as a film.

Window glazing according to one of the preceding claims, characterized in that the outer pane (22) at least partially consists of a plastic, and / or that the inner pane (20) consists at least partially of glass.

Window glazing according to one of the preceding claims, characterized in that the inner pane (20) has an electrical heating device (34), in particular heating filaments lying on the inside.

Window glazing according to one of the preceding claims, characterized in that the inner pane (20) is at least 20% thinner than the outer pane (22), preferably in that the inner pane (20) has a total thickness which is less than 50% of the material thickness of the outer pane ( 22).

Window glazing according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the cavity (24) is in the range of 50 to 300% of the thickness of one of the panes, in particular the outer pane (22).

Heating system with a window glazing according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a control device (44), a heater (34) and a compressor (32), wherein preferably the heating device (34) and the compressor (32) with each other and the supply line (28) and the discharge line (30) are connected to a closed circuit.

Heating system after Claim 10 , characterized in that the compressor (32) for the fluid in the discharge line (30) is arranged.

Heating system after Claim 10 or 11 characterized in that the heating device (34) is connected to the control device (44), and that it is preferably an electric heating device (34)

Heating system according to one of the Claims 10 to 12 , characterized in that the heating device (34) has a chamber (36), and that the chamber (36) with the supply line (28) and the discharge line (30) is connected.

Heating system according to one of the Claims 10 to 13 , characterized in that it further comprises a transparency sensor (46) which is connected to the window glazing and which detects the permeability of the panes in the visible region, in particular the permeability of the outer pane (22), and in that the transparency sensor (46) is connected to the control device (46). 44) is connected.

Heating system according to one of the Claims 10 to 14 , characterized in that it further comprises a temperature sensor (48) which detects the temperature of the fluid and is connected to the control device (44).