DE2350404A1 - Elektrisch heizbares fenster - Google Patents

Elektrisch heizbares fenster

Info

Publication number
DE2350404A1
DE2350404A1 DE19732350404 DE2350404A DE2350404A1 DE 2350404 A1 DE2350404 A1 DE 2350404A1 DE 19732350404 DE19732350404 DE 19732350404 DE 2350404 A DE2350404 A DE 2350404A DE 2350404 A1 DE2350404 A1 DE 2350404A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
window
conductor
heatable
electrical
thermal contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19732350404
Other languages
English (en)
Inventor
Berton Paul Levin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sierracin Corp
Original Assignee
Sierracin Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sierracin Corp filed Critical Sierracin Corp
Publication of DE2350404A1 publication Critical patent/DE2350404A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10009Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets
    • B32B17/10036Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets comprising two outer glass sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10165Functional features of the laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10174Coatings of a metallic or dielectric material on a constituent layer of glass or polymer
    • B32B17/10183Coatings of a metallic or dielectric material on a constituent layer of glass or polymer being not continuous, e.g. in edge regions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10165Functional features of the laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10293Edge features, e.g. inserts or holes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1055Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B32B17/10761Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer containing vinyl acetal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/023Cleaning windscreens, windows or optical devices including defroster or demisting means
    • B60S1/026Cleaning windscreens, windows or optical devices including defroster or demisting means using electrical means
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/275Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing element expanding, contracting, or fusing in response to changes of temperature
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00Details of electric heating devices
    • H05B1/02Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227Applications
    • H05B1/023Industrial applications
    • H05B1/0236Industrial applications for vehicles
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/84Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/035Electrical circuits used in resistive heating apparatus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Description

THE SIERRACIN CORPORATION, eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates Kalifornien, 12780 San Fernando Road, Sylmar, Kalifornien 91342 (Vereinigte Staaten von Amerika)
Elektrisch heizbares Fenster
Die Erfindung bezieht sich auf ein geschichtetes elektrisch heizbares Fenster mit einem in das .'Fenster eingebetteten elektrischen Widerstandselement'und einem über eine Kante des Fensters hinaus verlängerten elektrischen Leiter.
Elektrisch beheizbare Fenster haben sich in Kraftfahrzeugen als sehr nützlich bei der Beseitigung von Eis- und Schneeansammlungen sowie zur Verhinderung von Kondenswasser-Ablagerungen bei hoher Luftfeuchtigkeit und Frost erwiesen. Eine bekannte elektrisch beheizbare Kraftfahrzeugscheibe besitzt einen sehr dünnen leitfähigen Metal1-film, der in das Fenster einlaminiert ist und sich über den größten Teil der Fensterfläche erstreckt. Der Metallfilm ist so dünn, daß er transparent ist; läßt man einen Strom zwischen seinen seitlichen Rändern fließen, dann-
KG/ei
409817/0796
dient der Film als Schichtwiderstand. Da sich diese Heiz-Widerstandsschicht über den größten Teil der Fensterfläche erstreckt, erzielt man eine wesentlich gleichmäßigere Beheizung als mit in die Scheibe eingebetteten diskreten Drähten oder anderen Leitern.
Üblicherweise wird bei einer derartigen elektrisch beheizbaren Scheibe der dünne Metallfilm auf einen Trägerfilm aus transparentem Kunststoff wie Polyethylenterephthalat aufgetragen. Der Trägerfilm wird sandwichartig zwischen zwei Zwischenschichten aus Polyvinyl-Butyral eingebettet, welche ihrerseits sandwichartig mit den Glasdeckschichten überdeckt werden. Elektrisch leitfähige Anschlußleiter, üblicherweise in Form einer dünnen Kupferfolie, werden so in die heizbare Scheibe zwischen dem Trägerfilm und Zwischenschichten einlaminiert, daß ein elektrischer Kontakt mit dem dünnen leit— fähigen Metallfilm besteht. Wird dann zwischen den an entgegengesetzten Rändern der leitfähigen Flächen verlaufenden Anschlußleitern ein elektrischer Strom angelegt, dann erzielt man eine gleichmäßige Beheizung über die Fensterfläche hinweg.
Die Enden der Anschlußleiter werden über eine Fensterkante hinaus verlängert, um an das Kraftfahrzeug-Bordnetz angeschlossen werden zu können. Bei einem bekannten Ausführungsbeispiel sind die Enden der folienartigen Leiter außerhalb der Fensterkante im wesentlichen vollständig in Kunststoff eingeschlossen, mit Ausnahme einer Fläche, über die ein elektrischer Kontakt mit dem restlichen Bordnetz des Kraftfahrzeuges hergestellt wird.
Wird das bekannte elektrisch heizbare Fenster zur Entfernung oder zum Verhindern von Beschlag oder Eis aktiviert, so erfolgt die Energiezufuhr, während sich das
409817/079B
Fenster auf einer niedrigen Temperatur befindet. Typischerweise hebt man' die Temperatur des Fensters um einen wesentlichen Betrag über den Gefrierpunkt von Wasser an, um sicherzustellen, daß Beschlag und Eis vollständig entfernt werden» Es ist jedoch notwendig, eine obere Grenze für die Temperatur zu setzen, die das Fenster erreichen soll. Sollte beispielsweise jemand die elektrisch heizbare Scheibe an einem heißen Tag einschalten, so konnte die Temperatur so hoch ansteigen, daß die Kunststoff«Zwischenschichten beschädigt werden oder das Glas springt. Aus diesem Grunde hat man bereits Temperatur-Grenzschalter direkt an elektrisch heizbaren Fenstern angebracht, um den Strom abzuschalten, wenn das Fenster seine Maximaltemperatur im beheizten Zustand erreicht hat. Solche Temperatur-Sensoren sind üblicherweise billige, wärmeabhängige Schalter, die mit den Feldwindungen einer Hochleistungs-Fahrzeuglichtmaschine elektrisch verbunden sind.
In der Praxis hat man einen wärmeabhängigen Schalter durch Ankleben an das Glas mit der Scheibe verbunden. Dieser Lösungsweg hat erhebliche Probleme bei der Handhabung der Scheiben.im Zuge der Produktion und bei der Herstellung des elektrischen Kontaktes vom Sensor zu den Leitern aufgeworfen. Der hervorstehende und an dem Glas befestigte Schalter kann während der Bearbeitung oder des Transportes der Scheibe zu Glasbruch führen. Die elektrischen Leiter sind für ihren Anschluß an das Bordnetz schwierig zu verlegen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,ein heizbares F-enster unter Vermeidung der vorstehend aufgeführten Nachteile so zu verbessern, daß sich seine Temperatur ohne die Gefahr von Beschädigungen des Fensters einwandfrei be-
4098 17/07 9 6
grenzen läßt, und daß es sich bequem elektrisch anschliessen läßt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine ausgewählte Zone des elektrischen Leiters außerhalb des Fensters eine Energieverbrauchs-Charakteristik besitzt, die in einer bekannten Relation zu einer Energieverbrauchs-Charakteristik des Widerstandselementes steht, und daß ein temperaturabhängiger Sensor sich in einem bestimmten thermischen Kontakt mit der ausgewählten Zone des elektrischen Leiters befindet, der ausreicht, den Sensor von der ausgewählten Zone thermisch abhängig zu machen.
Diese und weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung entnommen werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf das nachfolgend beschriebene erfindungsgemäße elektrisch heizbare Fenster;
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt von der
linken unteren Ecke des Fensters von Fig.
i;
Fig. 3 einen Querschnitt durch den Ausschnitt von Fig. 2;
Fig. 4 eine Einrichtung zur Veränderung der thermischen Charakteristik der Steuerkombination, und
Fig. 5 eine gegenüber Fig. 4 geringfügig abgewandelte Anordnung.
Das in Fig. 1 schematisch und in der Draufsicht dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen heizbaren Kraftfahrzeug-Windschutzscheibe ist im überwiegenden Ausdehnungs-
409817/0796
bereich transparent und enthält eine elektrisch leitende Schicht oder Widerstandsschicht aus einem im Vakuum abgelagerten Metall für die elektrische Beheizung. Die nicht gesondert dargestellte leitfähige Metallschicht ist so dünn, daß sie transparent ist.
An der oberen Kante der Windschutzscheibe entlang verläuft eine als Kupferfolie ausgebildete Verbindungsleitung 10, wie sie beispielsweise aus dem US-Patent 3 612 745 bekannt ist. Diese Verbindungsleitung ist mit einer an der linken Fensterkante entlang verlaufenden ähnlichen Leitung 11 verbunden, die bis in einen über den unteren Fensterrand hinaus verlängerten Vorsprung 12 hineinreicht, der in Fig. 2 und 3 in vergrößertem Maßstab dargestellt ist. Eine zweite Verbindungsleitung 13 verläuft an der unteren Fensterkante und endet mit einer zweiten Leitung 14 in dem Vorsprung Eine dritte Verbindungsleitung 16 erstreckt sich am unteren Rand des Fensters zwischen der ersten und zweiten Verbindungsleitung etwa über die halbe Fensterbreite hinweg. Eine mit dieser dritten Verbindungsleitung 16 verbundene dritte Leitung 17 ist ebenfalls im Bereich des Vorsprunges 12 über die untere Fensterkante hinaus verlängert.
In der Mitte des Fensters trennt eine vertikal über die Fensterhöhe verlaufende strichförmige Isolierzone 18 den leitenden Film in zwei leitende Flächen 19 und 20. Diese strichförmige Isoliierzone 18 ist lediglich eine üblicherweise unsichtbare nadeldünne Trennlinie in dem elektrisch leitfähigen Film des. Fensters. Zusätzliche nicht dargestellte Isolierlinien können zwischen benachbarten Verbindungsleitungen und an Leitern entlang angeordnet sein, um den Stromfluß in gewünschter Weise zu begrenzen.
Im Betrieb des elektrisch heizbaren Fensters fließt ein
409817/0796
-€-
Strom zwischen der ersten Verbxndungslextung 10 und der dritten .Verbindungsleitung 16, um die leitende Fläche zu beheizen. In ähnlicher Weise fließt ein Strom zwischen der oberen Verbindungsleitung 10 und dem über die Verbin-; -dungsleitung 16 hinaus verlängerten Stück der zweiten Verbindungsleitung 13 zur Beheizung der in Fig. 1 rechten leitenden Fläche 20 der Scheibe. Beispielsweise wird der die beiden leitenden Flächen 19 und 20 durchfließende Strom zwei Phasen einer dreiphasigen Stromversorgung entnommen. Die dritte Phase wird üblicherweise in Kraftfahrzeugen für die Heckscheibe eingesetzt. Bei dieser Anordnung ist der Stromfluß durch die Leitung 11 um den Faktor Y 3 größer als der Strom durch die Leitung 14 bzw. 17 für den unteren Fensterrand·
In Fig. 2'und 3 ist in einer Draufsicht bzw. in einer Schnittdarstellung gezeigt, wie die elektrischen Anschlüsse an dem Vorsprung 12 hergestellt werden. Die Windschutzscheibe gemäß Fig. 1 hat zwei äußere Lagen 22 aus Glas, zwischen denen sich zwei Zwischenlagen 23 aus Polyvinyl-Butyral befinden, die mit dem Glas durch Verkleben oder dergleichen verbunden sind. Zwischen den Zwischenlagen 23 befindet sich ein sandwichartig eingeschlossener Trägerfilm 24 aus Polyäthylen-Terephthalat, der sich über fast die gesamte Fensterfläche erstreckt und durch Kleben oder dergleichen mit beiden Zwischenlagen 23 verbunden ist.
Der Querschnitt von Fig. 3 verläuft durch die zwischen dem Trägerfilm 24 und der einen Zwischenlage 23 eingefügte Leitung 11. Der Kunststoff-Trägerfxlm 24 endet innerhalb des Fensters ein kleines Stück von der Unterkante nahe dem Vorsprung 12, und die Leitung 11 macht einen kleinen Sprung. Die Darstellung in Fig. 3 ist etwas übertrieben ausgefallen, und dieser Sprung liegt in Wirklichkeit in
409817/0796
der Größenordnung von einigen hundertstel Millimetern. Die flache Leitung 11 ist hinter diesem Sprung beiderseits mit je einer flexiblen Kunststoffschicht 26 überdeckt. Diese Kunststoffschichten 26 reichen von der Stelle, wo der Trägerfilm .24 endet, bis über die untere Fensterkante hinaus'und bilden den Vorsprung 12· Diese Kunststoffschichten 26 haben zusammen etwa die gleiche Dicke wie der Trägerfilm 24, sie sind zwischen den Zwischenlagen 23 einlaminiert und somit fest mit dem Fenster verbunden. Soweit die sich gegenüberliegenden Flächen der Kunststoffschichten 26 nicht mit sich selbst verbunden sind, sind sie fest mit den benachbarten Oberflächen der sandwichartig zwischen ihnen liegenden Leitungen 11, 14 und 17 verbunden. Die Kunststoffschichten 26 müssen genügend widerstandsfähig sein, um einerseits einer Zugbelastung von etwa 8 kp während der Verarbeitung des Fensters und andererseits der maximalen Betriebstemperatur des Fensters widerstehen zu können. Eine oder beide Kunststoffschichten 26 haben nicht dargestellte Öffnungen im Bereich der Oberflächen der Leitungen 11, 14 und 17, damit zu diesen Leitungen eine elektrischer Kontakt zur Beheizung des Fensters hergestellt werden kann. Eine solche elektrische Verbindung ist in Fig. 2 schematisch dargestellt, und zwar in Form von Verbindungsleitungen zu einer Drehstrom-Lichtmaschine 27 eines Kraftfahrzeuges. Stromversorgung und elektrische Anschlüsse zu der elektrisch heizbaren Kraftfahrzeug-Windschutzscheibe sind konventionell ausgebildet.
Bisher war es üblich, in einer der leitenden Flächen 19 oder 20 der Windschutzscheibe einen wärmeabhängigen Dimetallschal t er anzuordnen, der die Temperatur der Scheibe direkt überwachte und den Feldsteuerstrom für die Lichtmaschine des Kraftfahrzeuges abschaltete, wenn eine vorbestimmte Temperatur in der Scheibe erreicht worden war.
409817/0796
Erfihdungsgemäß wird die Temperatur der Scheibe nicht direkt abgetastet, um die mit der Anbringung des Sensors auf dem Glas verbundenen Nachteile zu vermeiden.
Stattdessen wird erfindungsgemäß ein konventioneller temperaturabhängiger Schalter 28 auf dem flexiblen Vorsprung 12 befestigt, und zwar in einem Bereich, welcher einen Abschnitt einer der drei elektrischen Leitungen überdeckt. Es hat sich herausgestellt, daß man leicht eine Correlation zwischen den, thermischen Eigenschaften der Leitung und den thermischen Eigenschaften der elektrisch heizbaren Windschutzscheibe herstellen kann. Der Grund hierfür ist' darin zu sehen, daß der temperaturabhängige Schalter sich in einer typischen thermischen Umgebung befindet, die ausreichend gegenüber den Fahrgast- und Motorräumen des Kraftfahrzeuges isoliert ist, so daß sich seine Temperatur sehr gut der Temperatur der Windschutzscheibe selbst anpassen kann. Der temperaturabhängige Schalter befindet sich deshalb im thermischen Kontakt mit einer oder mehreren der herausgeführten Leitungen. Anschlußleitungen 29 des temperaturabhängigen Schalters 28 sind in konventioneller Art und Weise direkt an eine Felderregungssteuerung 31 der Drehstrom-Lichtmaschine 27 angeschlossen.
Die in den betreffenden Leitungen verbrauchte bzw. von elektrischer,Energie in Wärme umgesetzte Energiedichte läßt sich leicht in eine Beziehung setzen zum Energieverbrauch in der Windschutzscheibe selbst. Angenommen, es besteht ein konstanter Abstand von L cm zwischen den Verbindungsleitungen 10 und 13 bzw. 16, dann errechnet sich die Energiedichte in der Scheibe nach folgender Formel
•L2
4098 17/0796
worin P die Energiedichte innerhalb der Scheibe in Watt pro.Quadratzentimeter, edie r.m.s.—Spannung der Dreh— strom-Lichtmasehine 27, und O der spezifische Widerstand des leitfähigen Metallfilms in der Scheibe in Ohm pro Flächeneinheit bedeutet. Auch wenn die beiden leitenden Flächen 19 und 20 nicht die gleiche Breite aufweisen, so ist ihre Energiedichte dennoch gleich. Dies trifft jedoch nicht für den durch die beiden leitenden Flächen fließenden Strom zu, der sich nach
ew , „ ν
berechnet, worin i der Strom in Ampere und w die effektive Breite des Scheibenabschnxttes in cm ist. .
Die Energiedichte in der Verbindungsleirung läßt sich unter Bezug auf den durch diese Verbindungsleitung fließenden. Strom ausdrücken.- Die Energiedichte errechnet sich nach der Gleichung ·
/2p
1B *B
wobei sämtliche Symbole denen für-die Windschutzscheibe analog: sind und der Index B für Verbindungsleitung steht. Das Verhältnis zwischen den Energiedichten in der- Verbindungsleitung und der Windschutzscheibe errechnet sich nach der Gl.eichung ' '
(4)
'B2
4098 17/0796
Der durch die unteren Verbindungsleitungen 13 und 16 fließende Strom ist gleich dem durch die entsprechenden leitenden Flächen 19 und 20 der Scheibe fließenden Strom, während der durch die obere Verbindungsleitung 10 fließende Strom diesem Wert mal V3*entspricht, weil dieser Wert für zwei Phasen.'eines- Drehstromausgangs üblich ist. Damit gilt für die Verbindungsleitung 10 gemeinsam für beide
2 2 Segmente der Windschutzscheibe i_ = 3i . Setzt man diesen Ausdruck und die Gleichung (2) in die Gleichung (4) ein, so erhält man das Verhältnis der maximalen Energiedichte in der Verbindungsleitung gegenüber der Energiedichte im Fenster nach folgender Gleichung
? 'w Vp7 · <5>
Es hat sich bei einer typischen elektrisch heizbaren Windschutzscheibe für Kraftfahrzeuge herausgestellt, daß der maximale Leistungsverbrauch in der oberen gemeinsamen Verbindungsleitung 10 nicht größer, als 86% des Energieverbrauchs im geheizten. Flächenbereich der Scheibe ist. Der Leistungsverbrauch in den unteren Ver— bindungsleitungen 13 und 16 ist entsprechend niedriger, weil hier kleinere Ströme fließen. Der Leistungsverbrauch in den Leitungen des Vorsprunges 12 ausserhalb des Fensters ist ähnlich groß wie der Leistungsverbrauch in den Verbindungsleitungen innerhalb des Fensters, weil sie lediglich Verlängerungen von diesen bilden.
Da man den Leistungsverbrauch innerhalb der Verbindungsleitung gegenüber dem Leistungsverbrauch in der leitenden Fläche der Windschutzscheibe recht genau bestimmen kann, läßt sich auch in geeigneter Weise die Temperatur einstellen,
4098 17/0796
bei der. ein::temperaturabhängiger -Schalter anspricht, damit,das - Fenster eine gewünschte Maximaltemperatur ■ nicht-überschreitet., _ .
Aus Gleichung (5).kann-man entnehmen, daß der Leistungs— verbrauch in der· Verbindungsleitung seinem spezifischen Widerstand in Ohm pro Flächeneinheit direkt proportional und ..dem Quadrat seiner Breite umgekehrt proportional· ist. Man braucht deshalb einfach nur die Dimensionen der elektrischen- Verbindungsleitung innerhalb des VorSprunges so zu verändern, daß der örtliche Leistungsverbrauch an dieser Stelle möglichst genau dem Leistungsverbrauch im Fenster selbst entspricht. Fig. 2 zeigt eine solche Anordnung, worin die Leitung 17 einen kurzen Abschnitt 32 aufweist, der schmaler ist als der gleiche Leiter sonst und sich im thermischen Kontakt mit dem temperaturabhängigen Schalter 28 befindet. Da die Breite der Leitung ,an dieser Stelle'reduziert ist, findet ein erhöhter Leistungsverbrauch statt, und das Verhältnis PR/P kann,gleich 1 ■ gemacht1 werden, falls erwünscht. Das heißt, der Leistungsverbrauch in dem betreffenden Abschnitt des Leiters 17-. kann gleich dem Leistungsverbrauch innerhalb des Fensters gemacht werden^ Unter.diesen Verhältnissen und bei einer vergleichbaren thermischen Umgebung kann die Temperatur in diesem. Abschnitt der Leitung," wie sie von dem temperaturabhängigen Schalter abgetastet wird, im wesentlichen gleich der Temperatur in dem Fenster sein. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Leistungsverbrauch in dem mit dem wärmeabhängigen Schalter im Kontakt befindlichen Leitungsabschnitt dadurch in vorbestimmter Weise-anzupassen, daß man seine Dicke reduziert. Im allgemeinen ist es jedoch wesentlich leichter, eine reduzierte Breite herzustellen und zu kontrollieren.
409817/0796
Es kann sich herausstellen, daß ein Leiter durch Reduzieren seiner Dicke oder Breite in der Nähe des Sensors seine mechanischen Eigenschaften so nachteilig beeinflußt, daß es zu einem Bruch kommt. Ein zu schmaler Leiter kann für die Serienfertigung zu zerbrechlich und damit zu empfindlich sein. Aus Gleichung (3) geht hervor, daß die Leistung sowohl vom spezifischen Widerstand als auch von dem Leitungsquerschnitt abhängig ist. Deshalb hat man in einem anderen Ausführungsbeispiel einen anderen Weg gewählt, indem man ein kurzes Stück des aus Kupfer bestehenden Leiters an der im thermischen Kontakt mit dem Sensor befindlichen Abschnitt durch ein Material mit einem höheren spezifischen Widerstand ersetzt. Auch dieses eingesetzte Leiterstück wird von dem Scheibenheizstrom in Serie durchflossen. Man entfernt beispielsweise ein £twa 12 mm langes Stück des kupfernen Leiters und ersetzt es durch ein entsprechendes kurzes Stück aus einem Widerstandsmaterial wie Nichrom, Chromel, Inconel oder dergleichen, welches innerhalb des Vorsprunges 12 in die entsprechende Leitung eingelötet wird. Dann bringt man den Sensor über diesem Einsatzstück mit erhöhtem Widerstand an.
Falls erwünscht, kann man die bekannte Relation zwischen dem Leistungsverbrauch in der Leitung und dem Leistungsverbrauch in der Scheibe auch zur Bestimmung der Temperatur benutzen, bei welcher der Schalter anspricht. So kann beispielsweise der temperaturabhängige Schalter so. eingestellt werden, daß er bei einer Leitungstemperatur öffnet, die deutlich niedriger ist als die Scheibentemperatur, aber dieser gegenüber ein bestimmtes. Verhältnis aufweist. Falls erwünscht, kann man den Schalter anstatt direkt auf dem flexiblen Vorsprung auch auf einer Anschlußklemme oder dergleichen befestigen, welche den elektrischen Kontakt zu den herausgeführten Leitungen herstellt. In jedem
409817/0796
Falle ist es ein wichtiges Merkmal, daß der temperatur-! abhängige Schalter sich in einem wirksamen thermischen Kontakt mit einem Abschnitt der außerhalb des Fensters befindlichen Leitung befindet und nicht etwa direkt an das Fenster angebaut ist* - "
In manchen Fällen kann die vorhandene thermische Umgebung des VorSprunges 12 an der Scheibe anders sein als die thermische Umgebung der Scheibe selbst. Beispielsweise können die an den Vorsprung angeschlossenen elektrischen Leitungen soviel Wärmeleitfähigkeit besitzen, daß sie teilweise als Wärmeschleuse wirken und eine Temperaturdifferenz zwischen dem Vorsprung und der Scheibe selbst bewirken» In Fig. 4 und 5 sind schematisch Anordnungen dargestellt, mit denen man die umgebungsbedingten thermischen Differenzen zwischen Vorsprung 12 und Scheibe verringern kann.
Bei der Anordnung von Fig. 4 ist der dem Schalter 28 gegenüberliegende Abschnitt des Vorsprunges 12 in thermischen Kontakt mit einer Wärmeschleuse 33 gebracht worden. Bei der Anordnung gemäß Fig. 5 befindet sich dagegen die dem Vorsprung 12 entgegengesetzte Seite des Schalters 28 im thermischen Kontakt mit einer Wärmeschleuse 34. Als Wärmeschleuse kann entweder ein der Windschutzscheibe benachbartes Bauelement oder ein zusätzlicher Wärmeleitpfad benutzt werden. Diese Wärmeschleusen können jede gewünschte thermische Leitfähigkeit besitzen, die erforderlich ist, um die Umgebung des temperaturabhängigen Schalters 28 ungefähr gleich der thermischen Umgebung der Windschutzscheibe selbst zu gestalten. Anstelle einer Wärmeschleuse, welche große Wärmemengen aus der Sensor-Leiter-Kombination abführt, kann man auch einen entgegengesetzt wirksamen Wärme schleusentyp verwenden, welcher isolierende Eigenschaften besitzt und so wenig Temperatur ableitet, daß die Tempera-
4 09817/0796
tür der zu beeinflussenden Kombination über die Temperatur der umgebenden Bauelemente ansteigt. Ob die Wärmeschleuse nun eine hohe oder niedrige thermische Leitfähigfceit bzw. Diffusion aufweist, in Jedem Falle leitet sie Wärme von der zu beeinflussenden Kombination ab, wenn dein Fenster Leistung zugeführt wird« Aus diesem Grunde ist das Temperaturverhalten des Schalters ein genaues Abbild der Temperatur in der Windschutzscheibe selbst, obwohl der Schalter sich nicht im thermischen Kontakt mit der Scheibe befindet·
Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf das zuvor beschriebene Apsführungsbeispiel. Durch die Anordnung des Schalters auf dem Vorsprung werden die Gefahren* die zu einer Beschädigung der Windschutzscheibe während ihrer Verarbeitung führen können, wesentlich reduziert. Ein zusätzlicher Vorteil ergibt sich daraus, daß die Anschlußdrähte für den Schalter zusammen mit anderen elektrischen Änschlußleitungen wesentlich freizügiger geführt und verlegt werden können«
Zusammengefaßt bezieht sich die Erfindung auf ein geschichtetes elektrisch heizbares Fenster mit einer eingebetteten elektrisch leitenden Schicht, die als Schichtwiderstand wirkt, und mit mindestens einer an die Widerstandsschicht angeschlossenen Verbindungsleitung. Ein durch eine Fensterkante nach außen geführter Abschnitt mindestens einer der Verbindungsleitungen steht in elektrisch leitender Verbin-*· dung mit einer Stromquelle, beispielsweise mit einer Kraftfahrzeug-Drehstromlichtmaschine. Ein temperaturabhängiger Sensor, der eine Überheizung der Windschutzscheibe verhindert, ist so angebracht, daß er sich außerhalb der Fensterkante in thermischem Kontakt zu mindestens einer der Ver— . bindungsleitungenr jedoch nicht zu dem Fenster selbst befindet.
409817/0796

Claims (14)

  1. - . Ansprüche
    \· 1. j/Geschichtetes elektrisch heizbares Fenster mit einem in das Fenster eingebetteten elektrischen Widerstandsielement und einem über eine Kante des Fensters hinaus verlängerten elektrischen Leiter, dadurch gekennzeichnet, daß eine ausgewählte Zone (32) des elektrischen Leiters (17) ausserhalb des Fensters eine Energieverbrauchs-Charakteristik besitzt, die in einer bekannten Relation zu einer Energieverbrauchs-Charakteristik des Widerstandselementes (19, 20) steht, und daß ein temperaturabhängiger Sensor (28) sich in einem bestimmten thermischen Kontakt mit der ausgewählten Zone des elektrischen Leiters befindet, der ausreicht, den Sensor von der ausgewählten Zone thermisch abhängig zu machen. . . - ·.
  2. 2. Heizbares Fenster nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die eine annähernde Korrelation * zwischen der Leiter-Sensor-Kombination und der thermischen Charakteristik des Fensters gestattet.
  3. 3. Heizbares Fenster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu dieser korrelierenden Einrichtung ein Stück (32) des außerhalb des Fensters befindlichen Leitern-Abschnittes (17) gehört, daß schmaler als ein anderes Stück des Leiters ist, und daß der als temperaturabhängiger Schalter ausgebildete Sensor (28) sich im thermischen Kontakt mit diesem schmaleren Stück befindet. -
  4. 4. Heizbares Fenster nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge-
    409817/0796
    kennzeichnet, daß zu dieser korrelierenden Einrichtung eine Wärmeschleuse (z.B. 33) gehört, die sich im thermischen Kontakt mit der Leiter- Sensor-Kombination befindet,
  5. 5. Heizbares Fenster nach Ansprpch 1 o'der 2, dadurch ge^ kennzeichnet, daß zu dieser eine Relation.besitzenden bzw.. korrelierenden Einrichtung ein Stück des außerhalb , des Fensters befindlichen Leiters 17 gehört, dessen elektrischer Widerstand größer ist als der eines, anderen, mit diesem in Serie liegenden Stückes des Leiters ist.
  6. 6. Heizbares. Fenster nach Anspruch 1 oder 2 ,.dadurch gekennzeichnet, daß zu der in Relation, stehenden bzw. korrelierenden Einrichtung ein außerhalb des Fensters befindliches Stück des Leiters (17) gehört, das sich iri thermischem Kontakt mit dem. Sensor .(28) befindet und einen Energieverbrauch besitzt, welcher dem Energieverbrauch des Widerstandselementes (19, 20) ähnlich ist, .
  7. 7. Heizbares Fenster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgewählte Zone (32) des elektrischen Leiters (17) gegenüber einer anderen Zone des Leiters einen eingeschnürten Querschnitt besitzt.
  8. 8. Heizbares Fenster nach Anspruch"1, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgewählte. Zone (32) des elektrischen Leiters (17) sich in thermischem Kontakt mit einer Wärmeschleuse (33) befindet.
  9. 9. Heizbares Fenster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Widerstand der ausgewählten Zone des elektrischen Leiters größer ist als der Widerstand einer anderen Zone dieses Leiters.
    409817/0796
  10. 10. Heizbares Fenster nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der temperaturempfindliche Sensor C28) in thermischem Kontakt mit einer Wärmeschleuse (34) befindet ( Fig. 5).
  11. 11. Geschichtetes elektrisch heizbares Fenster mit einer eingebetteten transparenten elektrisch leitenden Schicht, und mit in Kontakt mit der leitenden Schicht befindlichen, mit einem Abschnitt über eine Kante des Fensters hinaus verlängerten elektrischen Leitern, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein temperaturabhängiger Schalter (28) in wirksamem thermischen Kontakt mit einem Leiter (17) außerhalb des Fensters befindet, ohne einen wesentlichen thermischen Kontakt mit der leitenden Schicht (19, 20) zu besitzen.
  12. 12. Heizbares Fenster nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Energieverbrauch in einem Abschnitt eines Leiters (17), der sich in thermischem Kontakt mit dem temperaturabhängigen Schalter (28) befindet, gegenüber dem Energieverbrauch eines anderen Abschnittes dieses Leiters einen Unterschied aufweist·
  13. 13. Heizbares Fenster nach Anspruch 12 , dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Leiters an der Stelle, wo er sich in effektivem thermischen Kontakt mit dem Schalter (28) befindet, schmaler ist, als die Breite eines anderen Abschnittes dieses Leiters. '
  14. 14. Heizbares Fenster nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Widerstand des in effektivem thermischen Kontakt mit dem Schalter (28) stehenden Abschnittes des Leiters größer ist als der elektrische Widerstand eines anderen Abschnittes dieses Leiters. ·
    409817/079Ö
    15-. Heizbares Fenster nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die, sich außerhalb des Fensters befindenden Leiterabschnitte zu einem flexiblen Vorsprung (12)an einer Kante des Fensters gehören, und daß der Schalter (28) auf diesem Vorsprung angebracht ist.
    409817/0796
DE19732350404 1972-10-13 1973-10-08 Elektrisch heizbares fenster Pending DE2350404A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US30040372A 1972-10-13 1972-10-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2350404A1 true DE2350404A1 (de) 1974-04-25

Family

ID=23158957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19732350404 Pending DE2350404A1 (de) 1972-10-13 1973-10-08 Elektrisch heizbares fenster

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3790745A (de)
JP (1) JPS49132732A (de)
CA (1) CA999037A (de)
DE (1) DE2350404A1 (de)
FR (1) FR2203011B3 (de)
GB (1) GB1418812A (de)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3944893A (en) * 1973-10-29 1976-03-16 Trw Inc. Vehicle window heater control device
US3982092A (en) * 1974-09-06 1976-09-21 Libbey-Owens-Ford Company Electrically heated zoned window systems
CA1234892A (en) * 1984-02-16 1988-04-05 Pierre Taillefer Security tag detection system
US4565919A (en) * 1984-06-14 1986-01-21 Donnelly Corporation Crack detector for electrically conductive windshield
USRE33343E (en) * 1984-06-14 1990-09-18 Donnelly Corporation Crack detector for electrically conductive windshield
JPS62294887A (ja) * 1986-05-20 1987-12-22 三洋電機株式会社 透視板
DE3741244A1 (de) * 1987-12-05 1989-06-15 Bosch Gmbh Robert Beheizbare scheibe
US4894514A (en) * 1988-07-05 1990-01-16 Ppg Industries, Inc. Heated transparency with malfunction detection means
GB9423900D0 (en) * 1994-11-26 1995-01-11 Pifco Ltd Improvements to thick film elements
US6359265B1 (en) 2001-02-05 2002-03-19 The Raymond Corporation Heated glass guard with electronic control for forklift trucks
US6559419B1 (en) 2001-08-03 2003-05-06 Centre Luxembourgeois De Recherches Pour Le Verre Et La Ceramique S.A. (C.R.V.C.) Multi-zone arrangement for heatable vehicle window
US6734396B2 (en) 2001-09-07 2004-05-11 Centre Luxembourgeois De Recherches Pour Le Verre Et La Ceramique S.A. (C.R.V.C.) Heatable vehicle window with different voltages in different heatable zones
US6521868B1 (en) * 2001-11-02 2003-02-18 Ford Global Technologies, Inc. Method and apparatus for heating a portion of a vehicle
DE10208552B4 (de) * 2002-02-27 2006-03-02 Saint-Gobain Glass Deutschland Gmbh Elektrisch beheizbare vorgespannte Glasscheibe
US7340907B2 (en) * 2004-05-10 2008-03-11 Computer Process Controls, Inc. Anti-condensation control system
EP1803328B1 (de) * 2004-09-30 2012-04-11 Watlow Electric Manufacturing Company Modulares geschichtetes heizsystem
GB201006589D0 (en) 2010-04-20 2010-06-02 Pilkington Group Ltd Manufacturing process for glazing with integral wiring
CN110027510B (zh) * 2014-04-28 2022-05-10 Agc株式会社 电加热窗用板状体
US20160347028A1 (en) * 2015-05-26 2016-12-01 Asahi Glass Company, Limited Stacked plate for window and method of manufacturing stacked plate for window
JP6922210B2 (ja) * 2016-12-20 2021-08-18 Agc株式会社 車両用窓ガラス
EP4398677A1 (de) 2023-01-05 2024-07-10 Saint-Gobain Glass France Windschutzscheibenentschleierungssystem für ein fahrzeug

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2462207A (en) * 1947-05-28 1949-02-22 Westinghouse Electric Corp Temperature regulating system
US2507036A (en) * 1948-08-23 1950-05-09 Douglas Aircraft Co Inc Vehicle windshield
US2490433A (en) * 1948-08-28 1949-12-06 Douglas Aircraft Co Inc Electrical heated windshield
US2600313A (en) * 1950-05-08 1952-06-10 Westinghouse Electric Corp Temperature regulating system
US3529074A (en) * 1968-05-07 1970-09-15 Sierracin Corp External busbar system

Also Published As

Publication number Publication date
JPS49132732A (de) 1974-12-19
GB1418812A (en) 1975-12-24
FR2203011A1 (de) 1974-05-10
CA999037A (en) 1976-10-26
FR2203011B3 (de) 1975-10-31
US3790745A (en) 1974-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2350404A1 (de) Elektrisch heizbares fenster
DE19533761C2 (de) Heizbare Verglasungsscheibe
DE60205482T2 (de) Heizbares glaselement
EP2689633B1 (de) Verfahren und anordnung zum enteisen einer transparenten scheibe mit elektrischer heizeinrichtung
DE10164063B4 (de) Verbundscheibe mit einem elektrisch steuerbaren Funktionselement
DE3311803C2 (de)
EP0250880B1 (de) Strahlheizkörper
DE2450594C2 (de) Thermodruckkopf
EP0304595B1 (de) Elektrische Heizeinheit
DE2406836A1 (de) Vorrichtung zum automatischen betrieb von heizscheiben an kraftfahrzeugen
DE102007008833A1 (de) Transparente Scheibe mit einer beheizbaren Beschichtung
DE4336564C2 (de) Temperaturwächter
WO2011120946A1 (de) Elektrische heizung insbesondere für ein hybrid- oder elektrofahrzeug
DE2259001A1 (de) Thermostatgesteuertes wasserbettheizgeraet und verfahren zu dessen herstellung
DE102004029164B4 (de) Verbundglasscheibe mit segmentierter Leitschicht und Sammelschienenanordnung dafür
DE2458154C3 (de) Vorrichtung zum elektrischen Beheizen einer Glasscheibe
DE3924040C2 (de)
WO1986002712A1 (en) Heat storage elements
DE2221055A1 (de) Heizbares verglasungselement
DE102004018109B3 (de) Plattenelement mit einer elektrischen Leiterstruktur
DE3624276A1 (de) Elektrisch heizbare filtereinrichtung fuer eine fluessigkeit und verfahren zu ihrer herstellung
DE2622932A1 (de) Heizscheibe mit einem feuchtigkeitsmessfuehler erhoehter impedanz
DE60106440T2 (de) Verbessertes heizelement
DE1910026C3 (de) Elektrische Flächenheizeinricmung
DE3711160C2 (de) Schaltungsanordnung

Legal Events

Date Code Title Description
OHJ Non-payment of the annual fee