EA029120B1 - Оконное стекло с электрическим нагревающим слоем - Google Patents

Оконное стекло с электрическим нагревающим слоем Download PDF

Info

Publication number
EA029120B1
EA029120B1 EA201591161A EA201591161A EA029120B1 EA 029120 B1 EA029120 B1 EA 029120B1 EA 201591161 A EA201591161 A EA 201591161A EA 201591161 A EA201591161 A EA 201591161A EA 029120 B1 EA029120 B1 EA 029120B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
heating layer
electric heating
bus
glass
current
Prior art date
Application number
EA201591161A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201591161A1 (ru
Inventor
Дан Цон Фань
Боян Димитриевич
Гюнтер Шалль
Original Assignee
Сэн-Гобэн Гласс Франс
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 Сэн-Гобэн Гласс Франс filed Critical Сэн-Гобэн Гласс Франс
Publication of EA201591161A1 publication Critical patent/EA201591161A1/ru
Publication of EA029120B1 publication Critical patent/EA029120B1/ru

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • B32B17/10192Coatings of a metallic or dielectric material on a constituent layer of glass or polymer being not continuous, e.g. in edge regions patterned in the form of columns or grids
    • 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
    • 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
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/16Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor the conductor being mounted on an insulating base
    • 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
    • H05B3/20Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/26Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base
    • H05B3/265Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base the insulating base being an inorganic material, e.g. ceramic
    • 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
    • H05B3/20Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/26Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base
    • H05B3/267Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base the insulating base being an organic material, e.g. plastic
    • 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
    • H05B2203/002Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements
    • H05B2203/007Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements using multiple electrically connected resistive elements or resistive zones
    • 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
    • H05B2203/002Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements
    • H05B2203/008Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements with layout including a portion free of resistive material, e.g. communication window
    • 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
    • H05B2203/013Heaters using resistive films or coatings
    • 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
    • H05B2203/017Manufacturing methods or apparatus for heaters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49119Brush

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к оконному стеклу (100) с электрическим нагревающим слоем (3), по меньшей мере, включающему первую стеклянную пластину (1) с поверхностью (III), по меньшей мере один электрический нагревающий слой (3), который нанесен по меньшей мере на часть поверхности (III) и включает непокрытую зону (8), по меньшей мере две токосборные шины (5.1, 5.2), предусмотренные для подключения к источнику (14) напряжения, которые соединены с электрическим нагревающим слоем (3) таким образом, что между токосборными шинами (5.1, 5.2) сформирована токопроводящая дорожка (11) для тока нагрева, и по меньшей мере одну разделительную линию (9.n), которая электрически подразделяет электрический нагревающий слой (3) по меньшей мере на два сегмента (10.n, 10.n+1), при этом n представляет целое число ≥1, причем по меньшей мере один сегмент (10.n) лентообразно размещен вокруг непокрытой зоны (8) таким образом, что токопроводящая дорожка (11) для тока нагрева проходит, по меньшей мере частично, вокруг непокрытой зоны (8).

Description

изобретение относится к оконному стеклу (100) с электрическим нагревающим слоем (3), по меньшей мере, включающему первую стеклянную пластину (1) с поверхностью (III), по меньшей мере один электрический нагревающий слой (3), который нанесен по меньшей мере на часть поверхности (III) и включает непокрытую зону (8), по меньшей мере две токосборные шины (5.1, 5.2), предусмотренные для подключения к источнику (14) напряжения, которые соединены с электрическим нагревающим слоем (3) таким образом, что между токосборными шинами (5.1, 5.2) сформирована токопроводящая дорожка (11) для тока нагрева, и по меньшей мере одну разделительную линию (9.п), которая электрически подразделяет электрический нагревающий слой (3) по меньшей мере на два сегмента (10.п, 10.п+1), при этом п представляет целое число >1, причем по меньшей мере один сегмент (10.п) лентообразно размещен вокруг непокрытой зоны (8) таким образом, что токопроводящая дорожка (11) для тока нагрева проходит, по меньшей мере частично, вокруг непокрытой зоны (8).
029120
Изобретение относится к оконному стеклу с электрическим нагревающим слоем, способу его изготовления и его применению.
Зона видимости для оконного стекла транспортного средства, в частности ветрового стекла, должна поддерживаться свободной ото льда и конденсата. В автомобилях с двигателем внутреннего сгорания, например, на оконные стекла может быть направлен поток теплого воздуха, нагретого теплом от мотора.
В альтернативном варианте оконное стекло может иметь электрический обогрев. Так, известны многослойные стекла, которые на поверхности внутренней стороны одной из отдельных пластин имеют прозрачное электрически проводящее покрытие. От внешнего источника напряжения через электрически проводящее покрытие может быть пропущен электрический ток, который нагревает покрытие и тем самым оконное стекло. Например, патентный документ АО 2012/052315 А1 представляет такое нагреваемое, электрически проводящее покрытие на металлической основе.
Электрическое контактирование электрического нагревающего слоя типично выполняется через токосборные шины, как известно из патентного документа И8 2007/0020465 А1. Токосборные шины состоят, например, из пропечатанной и подвергнутой обжигу серебряной пасты. Токосборные шины обычно проложены вдоль верхнего и нижнего краев оконного стекла. Токосборные шины собирают ток, который протекает через электрически проводящее покрытие, и направляют его в наружные подводящие проводники, которые соединены с источником напряжения.
В промышленном серийном производстве оконных стекол с электрическими нагревающими слоями известно структурирование электрического нагревающего слоя посредством разделительных линий или разделительных зон для формирования, как правило, извилистого пути тока. Это имеет то преимущество, что повышается электрическое сопротивление, и токопроводящая дорожка может контактировать через относительно маленькие соединительные электроды. В патентной литературе такой плоскостной нагревательный элемент описан, например, в выложенном описании к неакцептованной патентной заявке Германии ΌΕ 19860870 А1.
Оконные стекла с электрическим нагревающим слоем относительно сильно экранируют электромагнитное излучение так, что, в частности, в автомобилях с нагреваемым ветровым стеклом могут быть в значительной мере ухудшенными передача и прием данных. Поэтому нагреваемые ветровые стекла часто снабжаются непокрытыми и тем самым не имеющими покрытия зонами ("коммуникационными окнами"). Непокрытые зоны, по меньшей мере, для определенной области электромагнитного спектра, хорошо проницаемы и позволяют этим путем обеспечить беспрепятственный обмен данными через оконное стекло. Непокрытые зоны, на которых часто находятся электронные устройства, такие как датчики, камеры и тому подобные, зачастую размещены вблизи верхнего края оконного стекла, где они могут быть хорошо прикрыты верхними декоративными окантовками.
Однако непокрытые зоны причиняют ущерб электрическим характеристикам нагревающего слоя, что, по меньшей мере, локально сказывается на распределении плотности тока, протекающего через нагревающий слой тока нагрева. Фактически они вызывают весьма неравномерное распределение теплопроизводительности, причем теплопроизводительность явственно сокращается под непокрытыми зонами и вокруг них. С другой стороны, появляются места с особенно высокой плотностью тока, в которых теплопроизводительность значительно повышена. В результате могут возникать очень высокие локальные температуры стекла, которые представляют опасность возгораний и создают в стеклах высокие термические напряжения. Кроме того, вследствие этого могут отслаиваться наклеенные конструкционные детали.
Задача настоящего изобретения состоит в создании улучшенного оконного стекла с электрическим нагревающим слоем, а также с непокрытой зоной и, по меньшей мере, приблизительно равномерным распределением теплопроизводительности, которое изготавливается простым и экономичным путем.
Задача настоящего изобретения соответственно изобретению решена с помощью оконного стекла с электрическим нагревающим слоем согласно п.1 патентной формулы. Предпочтительные варианты исполнения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения.
Соответствующее изобретению оконное стекло с электрическим нагревающим слоем включает, по меньшей мере, следующие признаки:
первую стеклянную пластину с поверхностью,
по меньшей мере один электрический нагревающий слой из электрически проводящего покрытия для нагревания первой стеклянной пластины, который размещен по меньшей мере на части поверхности и включает по меньшей мере одну непокрытую зону,
по меньшей мере две токосборные шины, предусмотренные для подключения к источнику напряжения, которые соединены с электрическим нагревающим слоем таким образом, что между токосборными шинами сформирована токопроводящая дорожка для тока нагрева, и
по меньшей мере одну разделительную линию, которая электрически подразделяет электрический нагревающий слой по меньшей мере на два сегмента,
причем по меньшей мере один сегмент и, в частности, непосредственно примыкающий к непокрытой зоне сегмент, по меньшей мере частично, размещен лентообразно вокруг непокрытой зоны таким образом, что токопроводящая дорожка для тока нагрева, по меньшей мере частично, проложена вокруг
- 1 029120
непокрытой зоны.
При этом токопроводящая дорожка, в частности, проложена в областях выше и/или ниже непокрытой зоны, причем положение "выше" и "ниже" в каждом случае имеет отношение к направлению токопроводящей дорожки, то есть к самому короткому соединению между токосборными шинами.
Электрический нагревающий слой включает по меньшей мере одну непокрытую зону. Это значит, что непокрытая зона полностью или частично окружена электрическим нагревающим слоем. В частности, непокрытая зона может граничить с краевым участком электрического нагревающего слоя или распространяться до краевого участка электрического нагревающего слоя через непокрытую полоску.
Оконные стекла с электрическим нагревающим слоем и непокрытой зоной согласно прототипу без разделительных линий имеют, как правило, очень неоднородное распределение теплопроизводительности. Они при нагревании, особенно в областях выше и/или ниже непокрытой зоны, имеют области с более низкой температурой.
Изобретение основывается на том научном выводе, что посредством разделительных линий может быть достигнута оптимизация пути тока. Путем формирования по меньшей мере одного соответствующего изобретению сегмента, который лентообразно размещен вокруг части непокрытой зоны, токопроводящая дорожка может быть проложена в области с более низкой температурой. Это ведет к более равномерному распределению теплопроизводительности и распределению температур.
Изобретение является тем более эффективным, чем крупнее непокрытая зона, и чем больше число соответствующих изобретению сегментов, сформированных разделительными линиями. В одном предпочтительном варианте исполнения электрический нагревающий слой имеет по меньшей мере две разделительные линии и предпочтительно от 4 до 30 разделительных линий, которые образуют сегменты, которые, по меньшей мере частично, размещены лентообразно вокруг непокрытой зоны. Как показали исследования авторов настоящего изобретения, достаточными являются примерно 10 разделительных линий, которые проходят по обе стороны непокрытой зоны, расположенной, например, посередине внутри электрического нагревающего слоя, чтобы было достигнуто достаточное выравнивание распределения теплопроизводительности. В то же время трудоемкость структурирования для нанесения разделительных линий остается приемлемой в отношении затрат времени и финансовых расходов.
Одновременно разделительные линии должны быть выполнены особенно тонкими, чтобы по возможности мало ухудшать сквозную видимость через оконное стекло. В одном дополнительном предпочтительном варианте исполнения соответствующего изобретению оконного стекла ширина ά разделительной линии составляет от 30 до 200 мкм и предпочтительно от 70 до 140 мкм. Это имеет то особенное преимущество, что разделительные линии с такого рода малой шириной не причиняют ущерба сквозной видимости через оконное стекло или обуславливают весьма незначительное ее ухудшение.
В одном дополнительном предпочтительном варианте исполнения соответствующего изобретению оконного стекла ширина сегмента между непокрытой зоной и близлежащей разделительной линией и/или между двумя соседними разделительными линиями составляет от 1 до 15 см. Благодаря этому может быть достигнуто особенно благоприятное улучшение однородности распределения теплопроизводительности электрического нагревающего слоя.
В одном дополнительном предпочтительном варианте исполнения соответствующего изобретению оконного стекла площадь непокрытой зоны составляет от 0,5 до 15 дм2 и предпочтительно от 2 до 8 дм2. Оконные стекла согласно прототипу без соответствующих изобретению разделительных линий и с непокрытыми зонами с величиной этого порядка проявляют особенно неравномерные распределения теплопроизводительности и при плохих погодных условиях лишь недостаточно очищаются ото льда, снега и конденсата. Применением соответствующих изобретению разделительных линий при столь крупных непокрытых зонах может быть достигнуто особенно существенное и благоприятное улучшение характеристик нагревания.
В одном дополнительном предпочтительном варианте исполнения соответствующего изобретению оконного стекла средняя длина каждого из сегментов отклоняется менее чем на 25%, предпочтительно на величину от 0 до 10% и в особенности предпочтительно на величину от 0 до 5% от усредненного значения средних длин. Средняя длина сегмента описывает усредненную длину сегмента по направлению пути тока, который при приложении напряжения протекает через сегмент. Усредненное значение средней длины получается суммированием всех средних длин и последующим делением на число сегментов.
В одном особенно предпочтительном варианте исполнения все средние длины сегментов имеют примерно одинаковую длину. Поскольку средняя длина зависит также от изгиба сегмента, для достижения улучшенных характеристик нагревания может быть предпочтительным, чтобы путь тока через сегмент был укорочен дополнительной токосборной шиной или низкоомными мостиками.
В одном дополнительном предпочтительном варианте исполнения соответствующего изобретению оконного стекла в электрическом контакте с первой токосборной шиной или второй токосборной шиной размещена третья токосборная шина, которая укорачивает длину пути тока по меньшей мере в одном сегменте, предпочтительно во всех сегментах, сравнительно с путем тока снаружи сегментов и разделительных линий. Для этого третья токосборная шина может контактировать со многими или со всеми сегментами. С помощью третьей токосборной шины, например, укорачивается средняя длина каждого в
- 2 029120
данном случае сегмента.
В альтернативном варианте каждый сегмент может иметь собственную дополнительную токосборную шину. Сопротивление дополнительной токосборной шины может быть таким образом отрегулировано шириной, толщиной и формой, что к каждому сегменту может подводиться заданное напряжение, и тем самым получается особенно благоприятное распределение теплопроизводительности.
Ширина первой и второй токосборной шины предпочтительно составляет от 2 до 30 мм, в особенности предпочтительно от 4 до 20 мм и, в частности, от 10 до 20 мм. Более тонкие токосборные шины обуславливают более высокое электрическое сопротивление и тем самым более сильное нагревание токосборной шины при работе. Кроме того, более тонкие токосборные шины лишь с большим трудом изготавливаются методом печати, таким как трафаретная печать. Более толстые токосборные шины требуют нежелательного высокого расхода материала. Кроме того, они ведут к большому и неэстетичному ограничению области сквозной видимости оконного стекла. Длина токосборной шины определяется протяженностью электрического нагревающего слоя. В токосборной шине, которая обычно выполнена в форме полоски, более длинное ее измерение обозначается как длина, и более короткое ее измерение обозначается как ширина. Третьи или дополнительные токосборные шины также могут быть выполнены более тонкими, предпочтительно от 0,6 до 5 мм.
Первая и вторая токосборные шины предпочтительно размещены вдоль бокового края на электрически проводящем покрытии и проходят, в частности, приблизительно параллельно друг другу. Длина токосборной шины обычно является, по существу, равной длине бокового края электрического нагревающего слоя, но может быть также слегка большей или меньшей. На электрически проводящем покрытии также могут быть размещены более чем две токосборные шины, предпочтительно в краевой области вдоль двух противолежащих боковых краев электрического нагревающего слоя. На электрическом нагревающем слое также могут быть размещены более чем две токосборные шины, например, вокруг двух или многих независимых нагреваемых полей.
В одном предпочтительном варианте исполнения соответствующая изобретению токосборная шина выполнена в виде напечатанной и подвергнутой обжигу проводящей структуры. Напечатанная токосборная шина предпочтительно содержит по меньшей мере один металл, металлический сплав, соединение металла и/или углерод, в особенности предпочтительно благородный металл и, в частности, серебро. Печатная паста предпочтительно содержит металлические частицы из дисперсного металла и/или углерода и, в частности, частицы благородного металла, такие как частицы серебра. Электрическая проводимость предпочтительно достигается посредством электропроводных частиц. Частицы могут находиться в органической и/или неорганической матрице, такой как пасты или чернила, предпочтительно в качестве печатной пасты со стеклянной фриттой.
Толщина слоя напечатанной токосборной шины предпочтительно составляет от 5 до 40 мкм, в особенности предпочтительно от 8 до 20 мкм и наиболее предпочтительно от 8 до 12 мкм. Напечатанные токосборные шины с этими толщинами технически легко выполнимы и имеют благоприятную пропускную способность по току.
Удельное электрическое сопротивление ра токосборной шины предпочтительно составляет от 0,8 до 7,0 мкОм-см и в особенности предпочтительно от 1,0 до 2,5 мкОм-см. Токосборные шины с величинами удельного электрического сопротивления в этом диапазоне являются технически легко выполнимыми и имеют благоприятную пропускную способность по току.
Но в альтернативном варианте токосборная шина может быть выполнена также как полоска электрически проводящей фольги. Тогда токосборная шина содержит, по меньшей мере, алюминий, медь, луженую медь, золото, серебро, цинк, вольфрам и/или олово или их сплавы. Полоска предпочтительно имеет толщину от 10 до 500 мкм, в особенности предпочтительно от 30 до 300 мкм. Токосборные шины из электрически проводящей фольги с такими толщинами являются технически легко выполнимыми и имеют благоприятную пропускную способность по току. Полоски могут быть электропроводно присоединены к электрически проводящей структуре, например, с помощью припоя, посредством электрически проводящего клеевого материала или же непосредственным наложением.
В одном дополнительном предпочтительном варианте исполнения соответствующего изобретению оконного стекла по меньшей мере в одном сегменте электрическое сопротивление вдоль пути тока снижается с помощью низкоомного мостика. При этом низкоомный мостик имеет меньшее поверхностное удельное электрическое сопротивление, чем материал электрического нагревающего слоя. Низкоомный мостик предпочтительно состоит из материала токосборной шины и предпочтительно также является напечатанным. При этом низкоомный мостик не обязательно имеет непосредственное электрическое соединение с токосборной шиной, но скорее может быть соединен с токосборной шиной исключительно через электрический нагревающий слой. С помощью низкоомных мостиков путь тока и падение напряжения внутри сегмента могут быть отрегулированы таким образом, что особенно улучшаются характеристики нагревания оконного стекла.
Соответствующее изобретению оконное стекло включает первую стеклянную пластину, на которой размещен электрический нагревающий слой. В зависимости от материала электрического нагревающего
- 3 029120
слоя может быть предпочтительным, чтобы нагревающий слой был защищен защитным слоем, например лаком, полимерной пленкой и/или второй стеклянной пластиной.
В одном предпочтительном варианте исполнения соответствующего изобретению оконного стекла поверхность первой стеклянной пластины, на которой размещен электрический нагревающий слой, по всей площади соединена со второй стеклянной пластиной через термопластичный промежуточный слой.
В качестве первой и при необходимости второй стеклянной пластины в принципе пригодны все электроизоляционные подложки, которые в условиях изготовления и применения соответствующего изобретению оконного стекла являются термически и химически устойчивыми, а также имеющими размерную стабильность.
Первая стеклянная пластина и/или вторая стеклянная пластина предпочтительно содержат стекло, в особенности предпочтительно листовое стекло, флоат-стекло, кварцевое стекло, боросиликатное стекло, натриево-известковое стекло, или прозрачные полимеры, предпочтительно твердые прозрачные полимеры, в частности полиэтилен, полипропилен, поликарбонат, полиметилметакрилат, полистирол, полиамид, сложный полиэфир, поливинилхлорид и/или их смеси. Первая стеклянная пластина и/или вторая стеклянная пластина предпочтительно являются прозрачными, в частности, для применения оконного стекла в качестве ветрового стекла или заднего стекла транспортного средства или для других вариантов применения, в которых желательно высокое светопропускание. Тогда в качестве прозрачного в смысле изобретения понимается оконное стекло, которое имеет коэффициент светопропускания в видимой области спектра свыше 70%. Но для оконных стекол, которые не находятся в имеющем отношение к дорожному движению поле зрения водителя, например для остекления крыши, коэффициент светопропускания также может быть намного меньшим, например более 5%.
Толщина оконного стекла может варьировать в широких пределах и тем самым быть приспособленной исключительно к требованиям конкретной ситуации. Преимущественно применяются оконные стекла со стандартными толщинами от 1,0 до 25 мм, предпочтительно от 1,4 до 2,5 мм для остекления транспортных средств и предпочтительно от 4 до 25 мм для мебели, приборов и зданий, в частности для электрических нагревательных элементов. Размер стекла может варьировать в широких пределах и определяется размерами в соответствующем изобретению варианте применения. Первая и при необходимости вторая стеклянная пластина имеют, например, обычные в автомобилестроении и в области архитектуры площади от 200 до 20 м2.
Оконное стекло может иметь любую трехмерную форму. Трехмерная форма предпочтительно не имеет затененных зон, так что покрытие может быть нанесено на нее, например, способом катодного распыления. Подложки предпочтительно являются плоскими или же слегка или сильно изогнутыми по одному направлению или по многим направлениям в пространстве. В частности, применяются плоские подложки. Оконные стекла могут быть бесцветными или окрашенными.
Многочисленные стеклянные пластины могут быть соединены друг с другом по меньшей мере одним промежуточным слоем. Промежуточный слой предпочтительно содержит по меньшей мере один термопластичный полимер, предпочтительно поливинилбутираль (РУБ), этиленвинилацетат (БУЛ) и/или полиэтилентерефталат (РЕТ). Но термопластичный промежуточный слой также может содержать, например, полиуретан (РИ), полипропилен (РР), полиакрилат, полиэтилен (РЕ), поликарбонат (РС), полиметилметакрилат, поливинилхлорид, полиацетатную смолу, литьевые смолы, акрилат, фторированный этилен-пропиленовый сополимер, поливинилфторид и/или этилен-тетрафторэтиленовый сополимер или их сополимеры или смеси. Термопластичный промежуточный слой может быть сформирован из одной или также многочисленных размещенных друг поверх друга термопластичных пленок, причем толщина одной термопластичной пленки предпочтительно составляет от 0,25 до 1 мм, типично 0,38 или 0,76 мм.
В случае соответствующего изобретению многослойного стекла из первой стеклянной пластины, промежуточного слоя и второй стеклянной пластины электрический нагревающий слой может быть нанесен непосредственно на первую стеклянную пластину, или на пленочный носитель, или даже на промежуточный слой. Первая стеклянная пластина и вторая стеклянная пластина в каждом случае имеют поверхность внутренней стороны и поверхность наружной стороны. Поверхности внутренних сторон первой стеклянной пластины и второй стеклянной пластины обращены друг к другу и соединены между собой термопластичным промежуточным слоем. Поверхности наружных сторон первой стеклянной пластины и второй стеклянной пластины обращены в противоположные стороны относительно друг друга и от термопластичного промежуточного слоя. Электрически проводящее покрытие наносится на поверхность внутренней стороны первой стеклянной пластины. Конечно, на поверхность внутренней стороны второй стеклянной пластины также может быть нанесено дополнительное электрически проводящее покрытие. Поверхности наружных сторон стеклянных пластин также могут иметь покрытия. Термины "первая стеклянная пластина" и "вторая стеклянная пластина" выбраны для различения обеих стеклянных пластин в одном соответствующем изобретению многослойном оконном стекле. С терминами не связано никакое суждение о геометрическом расположении. Если, например, соответствующее изобретению оконное стекло предусмотрено для того, чтобы в проеме, к примеру, автомобиля или здания, отделять внутреннее помещение от наружного пространства, то первая стеклянная пластина может быть обращена к внутреннему помещению или к наружному окружению.
- 4 029120
Электрический нагревающий слой содержит электрически проводящее покрытие. Соответствующие изобретению электрически проводящие покрытия известны, например, из патентных документов ΌΕ 202008017611 Ш, ЕР 0847965 В1 или \7О 2012/052315 А1. Они обычно содержат один или многие, например два, три или четыре, электрически проводящие функциональные слои. Функциональные слои предпочтительно содержат по меньшей мере один металл, например серебро, золото, медь, никель и/или хром, или металлический сплав. В особенности предпочтительно функциональные слои содержат по меньшей мере 90 вес.% металла, в частности по меньшей мере 99,9 вес.% металла. Функциональные слои могут состоять из металла или металлического сплава. В особенности предпочтительно функциональные слои содержат серебро или содержащий серебро сплав. Такие функциональные слои имеют особенно благоприятную удельную электрическую проводимость при одновременно высоком коэффициенте светопропускания в видимой области спектра. Толщина функционального слоя предпочтительно составляет от 5 до 50 нм, в особенности предпочтительно от 8 до 25 нм. В этом диапазоне толщины функционального слоя достигается благоприятный высокий коэффициент светопропускания в видимой области спектра и особенно благоприятная удельная электрическая проводимость.
Как правило, в каждом случае между двумя смежными функциональными слоями электрически проводящего покрытия размещен по меньшей мере один диэлектрический слой. Предпочтительно ниже первого и/или поверх последнего функционального слоя размещен дополнительный диэлектрический слой. Диэлектрический слой содержит по меньшей мере один отдельный слой из диэлектрического материала, например, содержащего нитрид, такой как нитрид кремния, или оксид, такой как оксид алюминия. Но диэлектрические слои могут также включать многочисленные отдельные слои, например отдельные слои диэлектрического материала, выравнивающие слои, согласующие слои, блокирующие слои и/или противоотражательные слои. Толщина диэлектрического слоя составляет, например, от 10 до 200 нм.
Эта конфигурация слоев формируется, как правило, в последовательности процессов осаждения, которые проводятся с использованием вакуумной технологии, таких как стимулируемое магнитным полем катодное распыление.
Дополнительные пригодные электрически проводящие покрытия предпочтительно содержат оксид индия-олова (1ТО), легированный фтором оксид олова (δηΟ2:Ρ) или легированный алюминием оксид цинка (ΖηΟ:Α1).
Электрический нагревающий слой в принципе может представлять собой любое покрытие, которое должно быть в электрическом контакте. Если соответствующее изобретению оконное стекло должно обеспечивать сквозную видимость, как, например, это имеет место в случае стекол в области окон, то электрически проводящее покрытие предпочтительно является прозрачным. Соответствующее изобретению электрически проводящее покрытие предпочтительно является прозрачным для электромагнитного излучения, в особенности предпочтительно для электромагнитного излучения с длинами волн от 300 до 1300 нм, и, в частности, для видимого света.
В одном предпочтительном варианте исполнения электрически проводящее покрытие представляет собой один слой или слоистую структуру из многочисленных отдельных слоев с совокупной толщиной, меньшей или равной 2 мкм, в особенности предпочтительно меньшей или равной 1 мкм.
Предпочтительное соответствующее изобретению электрически проводящее покрытие имеет поверхностное удельное электрическое сопротивление от 0,4 до 10 Ом/квадрат. В одном особенно предпочтительном варианте исполнения соответствующее изобретению электрически проводящее покрытие имеет поверхностное удельное электрическое сопротивление от 0,5 до 1 Ом/квадрат. Покрытия с подобными величинами поверхностного удельного электрического сопротивления особенно пригодны для обогревания автомобильных стекол при типичных значениях бортового напряжения от 12 до 48 В или для электромобилей с типичными бортовыми напряжениями до 50 0 В.
Электрический нагревающий слой может быть протяженным по всей поверхности первой стеклянной пластины. Но, в альтернативном варианте, электрический нагревающий слой может также занимать только часть поверхности первой стеклянной пластины. Электрический нагревающий слой предпочтительно занимает по меньшей мере 50%, в особенности предпочтительно по меньшей мере 70% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 90% поверхности внутренней стороны первой стеклянной пластины.
Электрический нагревающий слой может иметь одну или многие непокрытые области. Эти области могут иметь особенно высокий коэффициент пропускания для электромагнитного излучения, например инфракрасного излучения, или для радиоволн и, например, известны как окна передачи данных или коммуникационные окна.
В одном предпочтительном варианте исполнения соответствующего изобретению оконного стекла в виде многослойного стекла поверхность внутренней стороны первой стеклянной пластины имеет окружную краевую область с шириной от 2 до 50 мм, предпочтительно от 5 до 20 мм, которая не оснащена электрически проводящим покрытием. Тогда электрически проводящее покрытие не имеет контакта с атмосферой и защищено внутри оконного стекла термопластичным промежуточным слоем от повреждений и коррозии.
Токосборные шины находятся в электрическом контакте через один или многие подводящие про- 5 029120
водники. Подводящий проводник предпочтительно выполнен в виде гибкого фольгового проводника (плоского проводника, плоского ленточного проводника). Под этим понимается электрический проводник, ширина которого намного превышает его толщину. Такой фольговый проводник представляет собой, например, полоску или ленточку, содержащую медь, луженую медь, алюминий, серебро, золото или их сплавы или состоящую из них. Например, фольговый проводник имеет ширину от 2 до 16 мм и толщину от 0,03 до 0,1 мм. Фольговый проводник может иметь изолирующую, предпочтительно полимерную оболочку, например, на основе полиимида. Фольговые проводники, которые пригодны для контактирования с электрически проводящими покрытиями в оконном стекле, имеют общую толщину, например только 0,3 мм. Подобные тонкие фольговые проводники могут быть без труда встроены между отдельными стеклянными пластинами в термопластичный промежуточный слой. В полоске фольгового проводника могут находиться многочисленные проводящие слои, электрически изолированные друг от друга.
В альтернативном варианте в качестве электрического подводящего проводника могут быть использованы также тонкие металлические проволоки. Металлические проволоки, в частности, содержат медь, вольфрам, золото, серебро или алюминий или сплавы по меньшей мере двух из этих металлов. Сплавы также могут содержать молибден, рений, осмий, иридий, палладий или платину.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения электрический подводящий проводник соединен с контактной лентой, например, с помощью паяльной массы или электрически проводящего клеевого материала. Контактная лента тогда соединена с токосборной шиной. Контактная лента в смысле изобретения представляет собой продолжение подводящего проводника, так что поверхность соединения между контактной лентой и токосборной шиной следует понимать как соответствующую изобретению контактную поверхность, после которой продолжается токосборная шина на расстояние а по направлению ее протяженности.
Контактная лента благоприятно повышает пропускную способность токосборной шины по току. Кроме того, благодаря контактной ленте сокращается нежелательное разогревание в месте контакта между токосборной шиной и подводящим проводником. К тому же, контактная лента упрощает создание электрического контакта с токосборной шиной через электрический подводящий проводник, поскольку подводящий проводник не соединяется с уже нанесенной токосборной шиной, например, должен быть припаян.
Контактная лента предпочтительно содержит по меньшей мере один металл, в особенности предпочтительно медь, луженую медь, серебро, золото, алюминий, цинк, вольфрам и/или олово. Это особенно благоприятно в отношении удельной электрической проводимости контактной ленты. Контактная лента также может содержать сплавы, которые предпочтительно содержат один или многие из указанных элементов и, по обстоятельствам, дополнительные элементы, например латунь или бронзу.
Контактная лента предпочтительно выполнена в виде полоски из тонкой электрически проводящей фольги. Толщина контактной ленты предпочтительно составляет от 10 до 500 мкм, в особенности предпочтительно от 15 до 200 мкм, наиболее предпочтительно от 50 до 100 мкм. Фольги с такими толщинами изготавливаются технически простым путем и, к тому же, имеют благоприятное незначительное электрическое сопротивление.
Длина контактной ленты предпочтительно составляет от 10 до 400 мм, в особенности предпочтительно от 10 до 100 мм и, в частности, от 20 до 60 мм. Это является особенно благоприятным в отношении хорошего удобства в обращении с контактной лентой, а также для создания электрического контакта с достаточно большой контактной площадью между токосборной шиной и контактной лентой.
Ширина контактной ленты предпочтительно составляет от 2 до 40 мм, в особенности предпочтительно от 5 до 30 мм. Это является особенно благоприятным в отношении площади контакта между контактной лентой и токосборной шиной и простоты соединения контактной ленты с электрическим подводящим проводником. Выражения "длина" и "ширина" контактной ленты в каждом случае означают размер по такому же направлению протяженности, которым задаются длина и, соответственно, ширина токосборной шины.
В одном предпочтительном варианте исполнения контактная лента по всей площади находится в непосредственном контакте с токосборной шиной. Для этого контактная лента укладывается на токосборную шину. Особенное преимущество состоит в простоте изготовления оконного стекла и использования всей поверхности контактной ленты в качестве площади контакта.
Контактная лента может быть просто наложена на токосборную шину и в течение длительного времени стабильна будучи зафиксированной внутри многослойного оконного стекла в предусмотренном положении.
Кроме того, изобретение включает способ изготовления оконного стекла с электрическим нагревающим слоем, по меньшей мере, включающий:
(a) нанесение электрического нагревающего слоя с непокрытой зоной на поверхность первой стеклянной пластины,
(b) нанесение по меньшей мере двух предусмотренных для подключения к источнику напряжения токосборных шин, которые соединены с электрическим нагревающим слоем таким образом, что между
- 6 029120
токосборными шинами формируется токопроводящая дорожка для тока нагрева,
(с) формирование по меньшей мере одной разделительной линии, которая электрически подразделяет электрический нагревающий слой по меньшей мере на два сегмента, причем по меньшей мере один сегмент, по меньшей мере частично, лентообразно размещен вокруг непокрытой зоны таким образом, что токопроводящая дорожка для тока нагрева, по меньшей мере частично, проходит вокруг непокрытой зоны.
Нанесение электрически проводящего покрытия электрического нагревающего слоя в стадии (а) способа может быть проведено, по существу, известными способами, предпочтительно с использованием стимулируемого магнитным полем катодного распыления. Это является в особенности благоприятным в отношении простого, быстрого и экономичного нанесения однородного покрытия на первую стеклянную пластину. Но электрически проводящее покрытие может быть также нанесено, например, металлизацией в вакууме, химическим осаждением из газовой фазы (химическим осаждением из паровой фазы, СУЭ). стимулируемым плазмой осаждением из газовой фазы (РЕСУЭ) или жидкостным химическим способом.
Первая стеклянная пластина после стадии (а) способа может быть подвергнута термической обработке. При этом первая стеклянная пластина с электрически проводящим покрытием подвергается нагреванию при температуре по меньшей мере 200°С, предпочтительно по меньшей мере 300°С. Термическая обработка может служить для повышения коэффициента пропускания и/или для снижения поверхностного удельного электрического сопротивления электрически проводящего покрытия.
После стадии (а) способа первая стеклянная пластина подвергается изгибанию, как правило, при температуре от 500 до 700°С. Поскольку технически проще наносить покрытие на плоскую стеклянную пластину, этот вариант действий является предпочтительным, когда первая стеклянная пластина должна быть изогнута. Но в альтернативном варианте первая стеклянная пластина может быть изогнута также в стадии (а) способа, например, когда электрически проводящее покрытие не в состоянии выдержать процесс изгибания без повреждений.
Нанесение токосборной шины в стадии (Ь) способа предпочтительно выполняется напечатанием и обжигом электрически проводящей пасты в методе трафаретной печати или в методе струйной печати. В альтернативном варианте токосборная шина может быть нанесена в виде полоски электрически проводящей фольги на электрически проводящее покрытие, предпочтительно наложена, припаяна или приклеена.
При методе трафаретной печати производится латеральное формование путем маскирования тканью, через которую продавливается печатная паста с металлическими частицами. Путем надлежащего формования маски можно особенно просто задавать и варьировать, например, ширину Ь токосборной шины.
Удаление слоя на отдельных разделительных линиях в электрически проводящем покрытии предпочтительно выполняется с помощью лазерного пучка. Способы структурирования тонких металлических пленок известны, например, из патентных документов ЕР 2200097 А1 или ЕР 2139049 А1. Ширина удаления слоя предпочтительно составляет от 10 до 1000 мкм, в особенности предпочтительно от 30 до 200 мкм и, в частности, от 70 до 140 мкм. В этом диапазоне происходит особенно чистое и безостаточное удаление слоя посредством лазерного пучка. Удаление слоя посредством лазерного пучка является особенно выгодным, так как линии с удаленным покрытием оптически почти неразличимы и внешний вид и сквозная видимость нарушаются лишь незначительно. Удаление слоя по линии с шириной, которая является большей, чем ширина лазерного разреза, производится многократными проходами по линии лазерным пучком. Поэтому продолжительность обработки и затраты на обработку возрастают по мере увеличения ширины линии. В альтернативном варианте удаление слоя может быть выполнено механическим срезанием, а также химическим или физическим вытравливанием.
Одно полезное усовершенствование соответствующего изобретению способа включает, по меньшей мере, следующие дополнительные стадии:
(б) размещение термопластичного промежуточного слоя на покрытой поверхности первой стеклянной пластины и размещение второй стеклянной пластины на термопластичном промежуточном слое, и
(е) соединение первой стеклянной пластины и второй стеклянной пластины посредством термопластичного промежуточного слоя.
В стадии (б) способа первая стеклянная пластина размещается таким образом, что та ее поверхность, которая оснащена электрическим нагревающим слоем, обращена к термопластичному промежуточному слою. В результате этого поверхность является поверхностью внутренней стороны первой стеклянной пластины.
Термопластичный промежуточный слой может быть сформирован единственной или также двумя или многими термопластичными пленками, которые по всей площади размещены друг поверх друга.
Соединение первой и второй стеклянных пластин в стадии (е) способа предпочтительно выполняется под воздействием тепла, вакуума и/или давления. Для изготовления оконного стекла могут быть использованы общеизвестные способы.
Например, могут быть проведены так называемые способы автоклавирования при повышенном давлении порядка от 10 до 15 бар (1-1,5 МПа) и температуре от 130 до 145°С в течение около 2 ч. Обще- 7 029120
известные способы формования вакуумным мешком или вакуумным кольцом действуют, например, при давлении около 200 мбар (20 кПа) и температуре от 80 до 110°С. Первая стеклянная пластина, термопластичный промежуточный слой и вторая стеклянная пластина также могут быть спрессованы друг с другом в каландре между по меньшей мере одной парой вальцов с образованием оконного стекла. Установки этого типа для изготовления оконных стекол известны и, как правило, имеют по меньшей мере один тепловой туннель перед прессовой установкой. Температура во время процесса прессования составляет, например, от 40 до 150°С. На практике особенно зарекомендовали себя комбинации способов каландрования и автоклавирования. В альтернативном варианте могут быть использованы вакуумные ламинаторы. Они состоят из одной или многих нагреваемых и эвакуируемых камер, в которых первая стеклянная пластина и вторая стеклянная пластина наслаиваются друг на друга в течение, например, примерно 60 минут при пониженных давлениях от 0,01 до 800 мбар (1 Па - 80 кПа) и температурах от 80 до 170°С.
Кроме того, изобретение включает применение соответствующего изобретению оконного стекла с электрическим контактированием в строениях, в частности, во входной зоне, в оконных проемах, в области крыши или фасадной области, в качестве встраиваемой детали в мебели и в приборах, в средствах передвижения для перемещения по земле, по воздуху или по воде, в частности в поездах, судах и автомобилях, например, в качестве ветрового стекла, заднего стекла, бокового стекла и/или остекления крыши.
Далее изобретение разъясняется подробнее с помощью чертежей и примеров осуществления. Чертежи представляют собой схематическое изображение и выполнены не в масштабе. Чертежи никоим образом не ограничивают изобретение.
Фиг. 1А представляет вид сверху конструкции соответствующего изобретению оконного стекла с электрическим нагревающим слоем,
фиг. 1В представляет изображение поперечного сечения вдоль линии А-А' разреза через оконное стекло согласно фиг. 1А,
фиг. 1С представляет увеличенное изображение одного участка из фиг. 1А,
фиг. 2А представляет вид сверху оконного стекла согласно прототипу в качестве сравнительного примера,
фиг. 2В представляет результат моделирования распределения теплопроизводительности согласно фиг. 2А,
фиг. 2С представляет результат моделирования распределения температур сравнительного примера согласно фиг. 2А,
фиг. ЗА представляет вид сверху дополнительного варианта исполнения соответствующего изобретению оконного стекла,
фиг. ЗВ представляет результат моделирования распределения теплопроизводительности на соответствующем изобретению оконном стекле согласно фиг. ЗА,
фиг. ЗС представляет результат моделирования распределения температур на соответствующем изобретению оконном стекле согласно фиг. ЗА,
фиг. 4 представляет вид сверху дополнительного варианта исполнения соответствующего изобретению оконного стекла,
фиг. 5 представляет вид сверху дополнительного варианта исполнения соответствующего изобретению оконного стекла,
фиг. 6 представляет детализированную технологическую блок-схему одного варианта исполнения соответствующего изобретению способа.
Фиг. 1А показывает вид сверху одного примерного варианта исполнения соответствующего изобретению оконного стекла 100 с электрическим нагревающим слоем. Фиг. 1В показывает поперечное сечение соответствующего изобретению оконного стекла 100 из фиг. 1А вдоль линии А-А' разреза. Оконное стекло 100 включает первую стеклянную пластину 1 и вторую стеклянную пластину 2, которые соединены друг с другом термопластичным промежуточным слоем 4. Оконное стекло 100 представляет собой, например, оконное стекло автомобиля и, в частности, ветровое стекло легкового автомобиля. Первая стеклянная пластина 1, например, предусмотрена для того, чтобы в смонтированном состоянии быть обращенной к внутреннему помещению. Первая стеклянная пластина 1 и вторая стеклянная пластина 2 состоят из натриево-известкового стекла. Толщина первой стеклянной пластины составляет, например, 1,6 мм, толщина второй стеклянной пластины 2 составляет 2,1 мм. Термопластичный промежуточный слой 4 состоит из поливинилбутираля (РУВ) и имеет толщину 0,76 мм. На поверхность III внутренней стороны первой стеклянной пластины 1 нанесен электрический нагревающий слой З из электрически проводящего покрытия. Электрический нагревающий слой З представляет собой систему слоев, которая, например, содержит три электрически проводящих серебряных слоя, которые отделены друг от друга диэлектрическими слоями. Если ток протекает через электрический нагревающий слой З, то он нагревается вследствие своего электрического сопротивления и выделения джоулевого тепла. Электрический нагревающий слой З поэтому может быть применен для активного нагревания оконного стекла 100.
Электрический нагревающий слой З является протяженным, например, по всей поверхности III первой стеклянной пластины 1, за вычетом окружной непокрытой области в форме рамки с шириной 8
- 8 029120
мм. Непокрытая область служит для электрической изоляции между находящимся под напряжением электрическим нагревающим слоем 3 и кузовом автомобиля. Непокрытая область герметично запечатана в результате склеивания с промежуточным слоем 4, чтобы защитить электрический нагревающий слой 3 от повреждений и коррозии.
Для создания электрического контакта на электрическом нагревающем слое 3 в каждом случае размещена первая токосборная шина 5.1 в нижней краевой области и дополнительная вторая токосборная шина 5.2 в верхней краевой области. Токосборные шины 5.1, 5.2 содержат, например, серебряные частицы, и были нанесены методом трафаретной печати и затем подвергнуты обжигу. Длина токосборных шин 5.1, 5.2 приблизительно соответствует протяженности электрического нагревающего слоя 3.
Когда к токосборным шинам 5.1 и 5.2 подводится электрическое напряжение, то равномерный ток протекает через электрический нагревающий слой 3 между токосборными шинами 5.1, 5.2. На каждой токосборной шине 5.1, 5.2 приблизительно посередине размещен подводящий проводник 7. Подводящий проводник 7 представляет собой общеизвестный фольговый проводник. Подводящий проводник 7 через контактную поверхность электропроводно соединен с токосборной шиной 5.1, 5.2, например, с помощью паяльной массы, электрически проводящего клеевого материала или простым наложением и прижимом внутри оконного стекла 100. Фольговый проводник содержит, например, фольгу из луженой меди с шириной 10 мм и толщиной 0,3 мм. Через подводящие проводники 7 токосборные шины 5.1, 5.2 по соединительному кабелю 13 соединены с источником 14 напряжения, который подает обычное для автомобиля бортовое напряжение, предпочтительно от 12 до 15 В и, например, около 14 В. В альтернативном варианте источник 14 напряжения также может иметь более высокое напряжение, например от 35 до 45 В и, в частности, 42 В.
На верхнем краю оконного стекла 100 размещена, например, третья токосборная шина 5.3 в форме полуокружности, которая электропроводно соединена со второй токосборной шиной 5.2. В альтернативном варианте третья токосборная шина 5.3 может быть прямоугольной, треугольной, трапециевидной или сформированной иным образом. Третья токосборная шина 5.3 имеет ширину, например, 10 мм.
В верхней области оконного стекла 100, примерно посередине ширины оконного стекла, размещена непокрытая зона 8. Непокрытая зона 8 не имеет электрически проводящего материала электрического нагревающего слоя 3. Непокрытая зона 8, например, со всех сторон окружена электрическим нагревающим слоем 3. В альтернативном варианте непокрытая зона 8 может быть размещена на краю электрического нагревающего слоя 3. Площадь непокрытой зоны 8 составляет, например, 1,5 дм2. Длина непокрытой зоны 8 составляет, например, 18 см. Здесь длина означает размер по направлению, которое проходит в направлении пути тока через оконное стекло, то есть в направлении самой короткой соединительной линии между токосборными шинами 5.1, 5.2. В примере автомобильного стекла из фиг. 1 длина непокрытой зоны 8 ориентирована по вертикальному направлению, и ширина ориентирована по горизонтальному направлению, параллельно токосборным шинам 5.1, 5.2. Непокрытая зона 8 на своем верхнем конце граничит с токосборной шиной 5.3.
Токосборные шины 5.1, 5.2, 5.3 в представленном примере имеют постоянную толщину, например, около 10 мкм и постоянное удельное электрическое сопротивление, например, 2,3 мкОм-см.
Электрический нагревающий слой 3 имеет четыре разделительные линии 9.1, 9.1', 9.2, 9.2', которые, например, размещены зеркально симметрично относительно непокрытой зоны 8.
В области разделительных линий 9.1, 9.1', 9.2, 9.2' электрический нагревающий слой 3 прерывается. Разделительные линии 9.1, 9.1', 9.2, 9.2' размещены лентообразно вокруг непокрытой зоны 8 и образуют сегменты 10.1, 10.1', 10.2, 10.2', 10.3, 10.3' в электрическом нагревающем слое 3. Пути 11 тока направлены через сегменты 10.1, 10.1', 10.2, 10.2' в электрическом нагревающем слое 3 вокруг непокрытой зоны 8. При этом, в частности, пути 11 тока в сегментах 10.1, 10.1' проходят в непосредственном соседстве с непокрытой зоной 8 в области 12 ниже непокрытой зоны 8. В этой области 12 в электрическом нагревающем слое 3 согласно прототипу без разделительных линий достигалась бы лишь незначительная теплопроизводительность (см. распределение теплопроизводительности согласно прототипу в фиг. 2В).
Фиг. 1В схематически показывает поперечное сечение соответствующего изобретению оконного стекла 100 вдоль линии А-А' разреза. Разделительные линии 9.1, 9.1', 9.2, 9.2' имеют ширину ф, 6р, 62 и Ф. например, 100 мкм и, например, нанесены путем лазерного структурирования в электрическом нагревающем слое 3. Разделительные линии 9.1, 9.1', 9.2, 9.2' со столь незначительной шириной оптически едва ли различимы и лишь мало нарушают сквозную видимость через оконное стекло 100, что имеет особую важность для безопасности вождения при использовании в транспортных средствах.
С помощью общеизвестного непрозрачного красочного слоя в качестве покровной декоративной окантовки может быть предотвращено то, что для наблюдателя будет видна область третьей токосборной шины 5.3. Непоказанная здесь декоративная окантовка может быть нанесена, например, на поверхность II внутренней стороны второй стеклянной пластины 2 в форме рамки.
Между подводящим проводником 7 и токосборной шиной 5.1, 5.2 может быть размещена непоказанная здесь контактная лента. Контактная лента служит для простого соединения токосборной шины
5.1, 5.2 с наружным подводящим проводником 7 и расположена, например, перпендикулярно подводящему проводнику 7 и по направлению протяженности токосборной шины 5.1, 5.2.
- 9 029120
Контактная лента благоприятно повышает пропускную способность по току токосборной шины 5.1,
5.2. Благодаря этому перетекание электрического тока от токосборной шины 5.1, 5.2 на подводящий проводник 7 распределяется по большей площади, и предотвращаются локальные перегревы, так называемые "горячие точки". Контактная лента, например, по всей площади находится в прямом контакте с токосборной шиной 5.1, 5.2. Например, контактная лента при изготовлении оконного стекла 100 накладывается на токосборную шину 5.1, 5.2 и долговременно стабильно фиксируется термопластичным слоем 4 на токосборной шине 5.1, 5.2. Контактная лента состоит, например, из меди и имеет толщину 100 мкм, ширину 8 мм и длину 5 см. Контактная лента и токосборная шина 5.1, 5.2 предпочтительно находятся в непосредственном контакте. Таким образом, электрическое соединение производится не через паяльную массу или электрически проводящий клеевой материал. Благодаря этому весьма значительно упрощается процесс изготовления оконного стекла 100. Кроме того, предотвращается опасность повреждений токосборной шины 5.1, 5.2, которая возникает при пайке или при нагрузке паяного соединения.
Фиг. 1С показывает увеличенное изображение одного участка в области непокрытой зоны 8, и разделительные линии 9.1, 9.2, которые расположены на левой стороне непокрытой зоны 8. Сегмент 10.2 между разделительными линиями 9.1 и 9.2 представлен в качестве примера заштрихованным. Все разделительные линии 9.1, 9.2 заканчиваются на линии 6 ниже непокрытой области 8. Кроме того, обозначены средняя длина Ь1 сегмента 10.1 и средняя длина Ь2 сегмента 10.2. Средняя длина Ь1 составляет, например, 25 см. Средняя длина Ь2 составляет, например, 28 см. В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения средние длины Ь1 и Ь2 выдержаны с приблизительно одинаковой длиной. Средняя длина Ь сегмента 10.1, 10.2, как правило, определяется изогнутостью разделительных линий и тем самым изгибом сегмента, а также положением верхней токосборной шины 5.2 и, возможно, третьей токосборной шины 5.3. Оптимальная для однородного распределения теплопроизводительности средняя длина Ь сегмента 10.1, 10.2 может быть определена в рамках простых экспериментов и моделирований.
Фиг. 2 показывает оконное стекло 100 согласно прототипу. Оконное стекло 100 включает первую стеклянную пластину 1 и вторую стеклянную пластину 2, которые соединены между собой термопластичным промежуточным слоем 4. Оконное стекло 100 представляет собой, например, стекло транспортного средства и, в частности, ветровое стекло легкового автомобиля. Первая стеклянная пластина 1 предусмотрена, например, для того, чтобы в смонтированном состоянии быть обращенной к внутреннему помещению. Первая стеклянная пластина 1 и вторая стеклянная пластина 2 состоят из натриевоизвесткового стекла. Толщина первой стеклянной пластины составляет, например, 1,6 мм, толщина второй стеклянной пластины 2 составляет 2,1 мм. Термопластичный промежуточный слой 4 состоит из поливинилбутираля (РУВ) и имеет толщину 0,76 мм. На поверхность III внутренней стороны первой стеклянной пластины 1 нанесен электрический нагревающий слой 3 из электрически проводящего покрытия, который по конструкции соответствует электрическому нагревающему слою 3 из фиг. 1А. В отличие от фиг. 1А, размещенная на нижнем краю оконного стекла 100 токосборная шина 5.1 имеет два подводящих проводника 7.1, 7.2. Токосборные шины 5.1, 5.2 имеют в каждом случае постоянную толщину, например, 10 мкм и постоянное удельное электрическое сопротивление, например, 2,3 мкОм-см. Кроме того, оконное стекло 100 согласно прототипу отличается от соответствующего изобретению оконного стекла 100 из фиг. 1А тем, что в электрическом нагревающем слое 3 не проведены разделительные линии.
Площадь электрического нагревающего слоя 3 составляет около 0,98 м2 Электрический нагревающий слой 3 в верхней трети оконного стекла и примерно посередине ширины оконного стекла имеет непокрытую область 8. Непокрытая область 8 имеет максимальную ширину, например, 21 см, максимальную длину 24 см и общую площадь 400 см2.
Оконное стекло на верхнем краю имеет токосборную шину 5.2. Ток подается в токосборную шину 5.2 через подводящий проводник 7, обозначенный стрелкой. Ток протекает через электрический нагревающий слой 3 в токосборную шину 5.1, которая размещена в нижней области оконного стекла 100. Токосборная шина 5.1 на своем правом и своем левом конце соединена в каждом случае с подводящим проводником 7.1, 7.2. Токосборные шины 5.1, 5.2 имеют, например, ширину 16 мм и толщину 10 мкм. Электрический нагревающий слой 3 имеет, например, поверхностное удельное электрическое сопротивление 0,9 Ом/квадрат. Для моделирования методом конечных элементов были приняты напряжение 14 В между нижними подводящими проводниками 7.1, 7.2 и верхним подводящим проводником 7 и температура окружающей среды 22°С. Кроме того, в моделировании было принято время нагрева 12 мин.
Фиг. 2В показывает результат моделирования распределения теплопроизводительности на оконном стекле 100 согласно прототипу соответственно фиг. 2А без разделительных линий в электрическом нагревающем слое 3. Электрическая мощность оконного стекла составляет 318 Вт.
Фиг. 2С показывает результат моделирования распределения температур в сравнительном примере согласно прототипу в соответствии с фиг. 2А. Максимальная температура Ттах на оконном стекле 100 составляет 50,7°С, средняя температура Тт1й в области 12 ниже непокрытой зоны 8 составляет 26,2°С.
Фиг. 3А показывает вид сверху дополнительного варианта исполнения соответствующего изобретению оконного стекла 100. Первая стеклянная пластина 1, вторая стеклянная пластина 2, электрический нагревающий слой 3, термопластичный промежуточный слой 4 и наружные подводящие проводники 7, 7.1, 7.2 выполнены так же, как в фиг. 2А. Электрический нагревающий слой 3 имеет непокрытую зону 8,
- 10 029120
которая соответствует зоне из фиг. 2А. В верхней области оконного стекла 100 размещена третья токосборная шина 5.3. Кроме того, электрический нагревающий слой 3 в каждом случае имеет восемь разделительных линий 9.1-9.8, 9.1'-9.8' по обе стороны от непокрытой зоны 8. Разделительными линиями 9.19.8, 9.1'-9.8' на каждой из обеих сторон непокрытой зоны 8 в каждом случае образованы восемь сегментов 10.1-10.8, 10.1'-10.8', через которые проходит путь тока от токосборной шины 5.2 или третьей токосборной шины 5.3 в области ниже непокрытой зоны 8. Как показали последующие моделирования, благодаря этому может быть достигнуто выравнивание распределения теплопроизводительности и распределения температур на соответствующем изобретению оконном стекле 100. Разделительные линии 9 предпочтительно выполнены в электрическом нагревающем слое 3 лазерным структурированием. Ширина отдельных разделительных линий 9 составляет, например, 100 мкм, благодаря чему видимость сквозь оконное стекло 100 ухудшается лишь в минимальной степени.
Фиг. 3В показывает результат моделирования распределения теплопроизводительности на соответствующем изобретению оконном стекле 100. Электрическая мощность оконного стекла 100 составляет 312 Вт.
Фиг. 3С показывает результат моделирования распределения температур на соответствующем изобретению оконном стекле 100 согласно фиг. 3А. Максимальная температура Ттах на оконном стекле 100 составляет 54,2°С, средняя температура Ттщ в области 12 ниже непокрытой зоны 8 составляет 32,2°С.
В таблице еще раз обобщены результаты моделирования.__
Т епло производительность в области 12 ниже непокрытой зоны 8 Средняя температура Тт;п в области 12 ниже не содержащей покрытия зоны 8 Распределение теплопроизводительности
Сравнительный пример согласно фиг.2А (уровень техники) <150 Вт/м2 26,2°С Плохое
Соответствующее изобретению оконное стекло 100 согласно фиг.ЗА >300 Вт/м2 32,2°С Хорошее
Соответствующее изобретению оконное стекло 100 согласно фиг. 3А проявляет отчетливо улучшенные характеристики нагрева сравнительно с оконным стеклом 100 согласно прототипу в сравнительном примере из фиг. 2А. В частности, в области 12 ниже непокрытой зоны 8 оконное стекло согласно прототипу имеет теплопроизводительность всего <150 Вт/м2 и среднюю температуру около 26,2°С. Неоднородность распределения теплопроизводительности ведет к неудовлетворительному действию в отношении оттаивания и против конденсации оконного стекла 100. В центральном поле зрения в области 12 ниже непокрытой зоны 8 характеристики нагрева недостаточны, чтобы обеспечивать безупречную видимость сквозь оконное стекло 100 в зимних погодных условиях.
Соответствующее изобретению оконное стекло 100 согласно фиг. 3А в критической области 12 ниже непокрытой зоны 8 показывает улучшенные характеристики нагрева. Так, моделирования дали величину теплопроизводительности свыше 300 Вт/м2 и нагревание до средней температуры около 32,2°С в условиях моделирования. Вследствие незначительной ширины разделительных линий видимость сквозь оконное стекло ухудшается лишь минимально и удовлетворяет требованиям, предъявляемым к остеклению транспортных средств.
Этот результат был непредсказуемым и неожиданным для специалиста.
Фиг. 4 показывает вид сверху участка дополнительного варианта исполнения соответствующего изобретению оконного стекла 100. Первая стеклянная пластина 1 с электрическим нагревающим слоем 3, вторая стеклянная пластина 2, термопластичный промежуточный слой 4 и наружные подводящие проводники 7, 7.1, 7.2 выполнены так же, как в фиг. 3А. Электрический нагревающий слой 3 имеет непокрытую зону 8 и разделительные линии 9.1-9.4, 9.1'-9.4', которые подразделяют электрический нагревающий слой 3 на многочисленные сегменты 10.1-10.4, 10.1'-10.4'. Сегменты 10.1-10.4, 10.1'-10.4' при этом лентообразно размещены по сторонам непокрытой зоны 8. Кроме того, каждый сегмент 10.1-10.4, 10.1'-10.4' имеет дополнительную токосборную шину 5.3-5.6, 5.3'-5.6'. При этом каждая токосборная шина 5.3-5.6, 5.3'-5.6' непосредственно электропроводно соединена с токосборной шиной 5.2.
Вследствие изогнутости сегментов 10.1-10.4, 10.1'-10.4' путь 11 тока через каждый сегмент 10.110.4, 10.1'-10.4' удлиняется, и благодаря постоянному поверхностному удельному электрическому сопротивлению электрического нагревающего слоя 3 повышается омическое сопротивление сегмента 10.110.4, 10.1'-10.4'. Это приводило бы к неоднородному распределению теплопроизводительности по сравнению с путями тока снаружи образованных разделительными линиями 9.1-9.4, 9.1'-9.4' сегментов 10.110.4, 10.1'-10.4'. Вследствие укорочения длины пути 11 тока через сегмент 10.1-10.4, 10.1'-10.4' посредством дополнительной токосборной шины 5.3-5.6, 5.3'-5.6', по которой ток подается в сегмент 10.1-10.4, 10.1'-10.4', может быть достигнуто дополнительное выравнивание распределения теплопроизводительности и распределения температур в электрически нагреваемом оконном стекле 100. Длина дополнительных токосборных шин 5.3-5.6, 5.3'-5.6' и их размеры, такие как толщина и ширина, могут быть определены в рамках простых экспериментов и моделирований. В представленном примере токосборные шины
- 11 029120
5.4-5.6, 5.4'-5.6' выполнены зигзагообразными, причем токосборные шины 5.4, 5.4' изготовлены более толстыми, чем токосборные шины 5.5, 5.5', и эти, опять же, являются более толстыми, чем токосборные шины 5.6, 5.6'. Поэтому токосборные шины 5.4, 5.4' имеют меньшее электрическое сопротивление, чем токосборные шины 5.5, 5.5', и эти, опять же, имеют более низкое электрическое сопротивление, чем токосборные шины 5.6, 5.6'.
Фиг. 5 показывает вид сверху дополнительного варианта исполнения соответствующего изобретению оконного стекла 100. Первая стеклянная пластина 1 с электрическим нагревающим слоем 3 и наружными подводящими проводниками 7, 7.1, 7.2 выполнена так же, как в фиг. 4. Электрический нагревающий слой 3 имеет непокрытую зону 8 и разделительные линии 9.1-9.4, 9.1'-9.4', которые подразделяют электрический нагревающий слой 3 на многочисленные сегменты 10.1-10.4, 10.1'-10.4'. Сегменты 10.1-10.4, 10.1'-10.4' при этом лентообразно размещены по сторонам непокрытой зоны 8. Сегменты 10.4 и 10.4', которые размещены наиболее отдаленно от непокрытой зоны 8, в каждом случае имеют третью токосборную шину 5.3 и 5.3', которая непосредственно электропроводно соединена с токосборной шиной
5.2. Кроме того, дополнительные расположенные внутри сегменты 10.1-10.3, 10.1'-10.3' в каждом случае имеют низкоомный мостик 15.4-15.6, 15.4'-15.6', который снижает электрическое сопротивление токопроводящей дорожки через каждый данный сегмент. Низкоомные мостики 15.4-15.6, 15.4'-15.6' состоят, например, из материала токосборной шины 5.2 и имеют более низкое омическое электрическое сопротивление, чем электрический нагревающий слой 3. Низкоомные мостики 15.4-15.6, 15.4'-15.6' при этом не имеют непосредственного электропроводного соединения с токосборной шиной 5.2, но по всей своей длине электропроводно соединены с электрическим нагревающим слоем 3.
Вследствие изогнутости сегментов 10.1-10.4, 10.1'-10.4' путь 11 тока через каждый сегмент 10.110.4, 10.1'-10.4' удлиняется, и благодаря постоянному поверхностному удельному электрическому сопротивлению электрического нагревающего слоя 3 повышается омическое сопротивление сегмента 10.110.4, 10.1'-10.4'. Это приводило бы к неоднородному распределению теплопроизводительности по сравнению с путями тока снаружи образованных разделительными линиями 9.1-9.4, 9.1'-9.4' сегментов 10.110.4, 10.1'-10.4'. Вследствие укорочения длины пути 11 тока через низкоомные мостики 15.4-15.6, 15.4'15.6' может быть достигнуто дополнительное выравнивание распределения теплопроизводительности и распределения температур в электрически нагреваемом оконном стекле 100. Длина низкоомных мостиков 15.4-15.6, 15.4'-15.6' и их оптимальное электрическое сопротивление могут быть определены в рамках простых экспериментов и моделирований.
Фиг. 6 показывает технологическую блок-схему одного примера исполнения соответствующего изобретению способа изготовления электрически нагреваемого оконного стекла 100.
Удалось показать, что соответствующие изобретению оконные стекла 100 с разделительными линиями проявляют явственно улучшенные характеристики нагрева, улучшенную однородность распределения теплопроизводительности и более равномерное распределение температур при более высоких температурах на особенно важных участках оконного стекла. Вместе с тем сквозная видимость через оконное стекло 100 из-за соответствующих изобретению разделительных линий нарушается лишь минимально.
Этот результат был непредсказуемым и неожиданным для специалиста.
Список условных обозначений.
(1) Первая стеклянная пластина,
(2) вторая стеклянная пластина,
(3) электрический нагревающий слой,
(4) термопластичный промежуточный слой,
(5.1) , (5.2), (5.3), (5.4), (5.5) токосборная шина,
(5.1'), (5.2'), (5.3'), (5.4'), (5.5') токосборная шина,
(6) линия,
(7) подводящий проводник,
(8) непокрытая зона,
(9.1) , (9.2), (9.3), (9.4), (9.5), (9.6), (9.7), (9.8) разделительная линия,
(9.1'), (9.2'), (9.3'), (9.4'), (9.5'), (9.6'), (9.7'), (9.8') разделительная линия,
(10.1) , (10.2), (10.3), (10.4), (10.5), (10.6), (10.7), (10.8) сегмент,
(10.1'), (10.2'), (10.3'), (10.4'), (10.5'), (10.6'), (10.7'), (10.8') сегмент,
(11) путь тока,
(12) область,
(13) соединительный кабель,
(14) источник напряжения,
(15.4), (15.5), (15.6), (15.4'), (15.5'), (15.6') низкоомный мостик,
(100) оконное стекло,
(II) поверхность второй стеклянной пластины 2,
(III) поверхность первой стеклянной пластины 1,
Ь, Ьь Ь2 ширина сегмента 10, 10.1, 10.2,
- 12 029120
ά, ά1, ά2 ширина разделительной линии 9, Ь, Ьь Ь2 длина сегмента 10, 10.1, 10.2, А-А' линия разреза.

Claims (14)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Оконное стекло (100) с электрическим нагревающим слоем (3), содержащее первую стеклянную пластину (1) со стороной (III),
    по меньшей мере один электрический нагревающий слой (3), который является несплошным и нанесен по меньшей мере на часть стороны (III) так, что на стороне (III) имеется зона (8), которая не покрыта указанным электрическим нагревающим слоем (3),
    по меньшей мере две токосборные шины (5.1, 5.2), предусмотренные для подключения к источнику (14) напряжения, которые соединены с электрическим нагревающим слоем (3) таким образом, что между токосборными шинами (5.1, 5.2) сформирована токопроводящая дорожка (11) для тока нагрева, и
    по меньшей мере одну разделительную линию (9.п), которая электрически подразделяет электрический нагревающий слой (3) по меньшей мере на два сегмента (10.п, 10.п+1), при этом п представляет целое число >1,
    причем по меньшей мере один сегмент (10.п) лентообразно размещен вокруг непокрытой зоны (8) таким образом, что токопроводящая дорожка (11) для тока нагрева проходит, по меньшей мере частично, вокруг непокрытой зоны (8),
    при этом в непосредственном электрическом контакте со второй токосборной шиной (5.2) размещена третья токосборная шина (5.3), которая укорачивает среднюю длину Ьп по меньшей мере одного сегмента (10.п), или каждый сегмент имеет собственную третью токосборную шину, причем каждая третья токосборная шина соединена токопроводно непосредственно со второй токосборной шиной.
  2. 2. Оконное стекло (100) по п.1, причем электрический нагревающий слой (3) имеет по меньшей мере две разделительные линии (9.1, 9.2) и предпочтительно от 4 до 30 разделительных линий, которые образуют сегменты (10.п), которые, по меньшей мере частично, лентообразно размещены вокруг непокрытой зоны (8).
  3. 3. Оконное стекло (100) по п.1 или 2, причем ширина ά разделительной линии (9.1, 9.2) составляет от 30 до 200 мкм и предпочтительно от 70 до 140 мкм.
  4. 4. Оконное стекло (100) по одному из пп.1-3, причем ширина Ь1 сегмента (10.1) между непокрытой зоной (8) и ближайшей разделительной линией (9.1) и/или ширина Ьп между двумя смежными разделительными линиями (9.п, 9.п+1) составляет от 1 до 15 см.
  5. 5. Оконное стекло (100) по одному из пп.1-4, причем площадь непокрытой зоны (8) составляет от 0,5 до 15 дм2 и предпочтительно от 2 до 8 дм2.
  6. 6. Оконное стекло (100) по одному из пп.1-5, причем средняя длина (Ьп) сегмента (10.п) отклоняется от среднего значения средних длин Ьп менее чем на 25%, предпочтительно на величину от 0 до 10% и в особенности предпочтительно на величину от 0 до 5%.
  7. 7. Оконное стекло (100) по одному из пп.1-6, причем по меньшей мере в одном сегменте (10.п) размещен низкоомный мостик (15.п), который снижает электрическое сопротивление вдоль пути тока.
  8. 8. Оконное стекло (100) по одному из пп.1-7, причем токосборная шина (5) и/или низкоомный мостик (15. п) выполнены в виде подвергнутой обжигу печатной пасты, которая предпочтительно содержит металлические частицы, частицы металлов и/или частицы углерода и, в частности, частицы серебра и предпочтительно имеет удельное электрическое сопротивление ра от 0,8 до 7,0 мкОм-см и в особенности предпочтительно от 1,0 до 2,5 мкОм-см.
  9. 9. Оконное стекло (100) по одному из пп.1-8, причем поверхность (III) первой стеклянной пластины (1) по всей площади соединена со второй стеклянной пластиной (2) термопластичным промежуточным слоем (4).
  10. 10. Оконное стекло (100) по п.1 или 2, причем первая стеклянная пластина (1) и/или вторая стеклянная пластина (2) содержит стекло или полимеры и/или их смеси.
  11. 11. Оконное стекло (100) по одному из пп.1-10, причем электрический нагревающий слой (3) представляет собой прозрачное электрически проводящее покрытие, и/или имеет поверхностное удельное электрическое сопротивление от 0,4 до 10 Ом/квадрат и предпочтительно от 0,5 до 1 Ом/квадрат, и/или содержит серебро (Ад), оксид индия-олова ЦТО), легированный фтором оксид олова (8пО2:Р) или легированный алюминием оксид цинка (ΖπΟ:Α1).
  12. 12. Оконное стекло (100) по одному из пп.1-11, предусмотренное для применения в средствах передвижения для перемещения по земле, по воздуху или по воде, в частности в автомобилях, например, в качестве ветрового стекла, заднего стекла, боковых стекол и/или остекления крыши, а также в качестве функциональной отдельной конструкционной детали и в качестве встраиваемой детали в мебели, в приборах и в зданиях, в частности в качестве электрических нагревательных элементов, и непокрытой зоны (8) в качестве коммуникационного окна для передачи данных.
  13. 13. Способ изготовления оконного стекла (100) с электрическим нагревающим слоем, включающий
    - 13 029120
    этапы, на которых:
    (a) наносят электрический нагревающий слой (3) на сторону (III) стеклянной пластины (1), причем электрический нагревающий слой выполняют несплошным, так, что на стороне (III) имеется зона (8), не покрытая электрическим нагревающим слоем (3),
    (b) наносят по меньшей мере две предусмотренные для подключения к источнику (14) напряжения токосборные шины (5.1, 5.2), которые соединены с электрическим нагревающим слоем (3) таким образом, что между токосборными шинами (5.1, 5.2) формируется токопроводящая дорожка (11) для тока нагрева,
    (c) формируют по меньшей мере одну разделительную линию (9.п), которая электрически подразделяет электрический нагревающий слой (3) по меньшей мере на два сегмента (10.п, 10.п+1), при этом п представляет целое число >1,
    причем по меньшей мере один сегмент (10.п) размещают лентообразно вокруг непокрытой зоны (8) таким образом, что токопроводящая дорожка (11) для тока нагрева, по меньшей мере частично, проходит вокруг непокрытой зоны (8), при этом в непосредственном электрическом контакте со второй токосборной шиной (5.2) размещают третью токосборную шину (5.3), которая укорачивает среднюю длину Ьп по меньшей мере одного сегмента (10.п), или каждый сегмент снабжают собственной третьей токосборной шиной, причем каждая третья токосборная шина соединена токопроводно непосредственно со второй токосборной шиной.
  14. 14. Способ по п.13, причем разделительную линию (9) наносят лазерным структурированием.
    - 14 029120
EA201591161A 2012-12-20 2013-11-07 Оконное стекло с электрическим нагревающим слоем EA029120B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12198362 2012-12-20
PCT/EP2013/073219 WO2014095152A1 (de) 2012-12-20 2013-11-07 Scheibe mit elektrischer heizschicht

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201591161A1 EA201591161A1 (ru) 2015-11-30
EA029120B1 true EA029120B1 (ru) 2018-02-28

Family

ID=47630109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201591161A EA029120B1 (ru) 2012-12-20 2013-11-07 Оконное стекло с электрическим нагревающим слоем

Country Status (13)

Country Link
US (2) US10159115B2 (ru)
EP (1) EP2936925B1 (ru)
JP (2) JP6316839B2 (ru)
KR (1) KR101782700B1 (ru)
CN (1) CN104919893B (ru)
BR (1) BR112015012309A2 (ru)
CA (1) CA2894012C (ru)
EA (1) EA029120B1 (ru)
ES (1) ES2880827T3 (ru)
HU (1) HUE055429T2 (ru)
MX (1) MX349508B (ru)
PL (1) PL2936925T3 (ru)
WO (1) WO2014095152A1 (ru)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2936926B1 (de) 2012-12-20 2019-01-16 Saint-Gobain Glass France Scheibe mit elektrischer heizschicht
CN103228069B (zh) * 2013-04-18 2015-05-13 福耀玻璃工业集团股份有限公司 一种可加热的透明窗板
CN103770799B (zh) * 2014-02-24 2016-08-17 中国建筑材料科学研究总院 一种高速机车挡风玻璃及其制备方法
EA034346B1 (ru) 2014-04-17 2020-01-29 Сэн-Гобэн Гласс Франс Прозрачная панель, имеющая нагреваемое покрытие
KR101980023B1 (ko) * 2014-09-04 2019-05-17 쌩-고벵 글래스 프랑스 열 코팅을 갖는 투명 패널
JP6395044B2 (ja) * 2014-10-24 2018-09-26 大日本印刷株式会社 合わせガラスの製造方法
FR3038249B1 (fr) * 2015-07-02 2021-11-26 Saint Gobain Vitrage chauffant a feuille de verre exterieure amincie et couche chauffante a lignes de separation de flux
KR101737693B1 (ko) * 2015-07-02 2017-05-18 구각회 저전력 고열 면상 발열체
CN105376883B (zh) * 2015-09-17 2018-08-17 福建省万达汽车玻璃工业有限公司 带有通讯窗无膜层区域可均匀电加热的汽车夹层玻璃
CN105338671A (zh) * 2015-09-17 2016-02-17 福建省万达汽车玻璃工业有限公司 带有通讯窗加热组件设有导电端子的电加热汽车玻璃
KR102020846B1 (ko) 2015-10-13 2019-09-16 쌩-고벵 글래스 프랑스 개선된 열 분포를 가지는 가열 가능한 적층 차량 창
WO2017106266A1 (en) 2015-12-14 2017-06-22 Molex, Llc Backplane connector omitting ground shields and system using same
KR101938037B1 (ko) * 2016-05-24 2019-04-09 서재홍 자동차 유리 보호용 강화유리를 제조하는 방법
KR20190028529A (ko) * 2016-07-18 2019-03-18 쌩-고벵 글래스 프랑스 관찰자용 이미지 정보 표시를 위한 헤드업 디스플레이 시스템
GB201617577D0 (en) 2016-10-17 2016-11-30 Pilkington Group Limited Vehicle glazing
FR3059939B1 (fr) * 2016-12-14 2019-01-25 Saint-Gobain Glass France Vitrage feuillete ayant une couche electroconductrice a ligne d'ablation dont les bords sont exempts de bourrelet et en pente douce
CN109561526B (zh) * 2017-09-26 2023-04-25 杜邦电子公司 加热元件和加热装置
WO2019078258A1 (ja) * 2017-10-20 2019-04-25 Agc株式会社 車両用合わせガラス
CN108966386B (zh) * 2018-07-31 2020-11-17 福耀玻璃工业集团股份有限公司 一种能够电加热的前挡风玻璃
JP7162462B2 (ja) * 2018-08-02 2022-10-28 日東電工株式会社 ヒータ及びヒータ付物品
CN109041308B (zh) * 2018-09-21 2024-09-17 苏州本瑞光电科技有限公司 一种电加热功能玻璃及显示模组
FR3089451B1 (fr) * 2018-12-11 2022-12-23 Saint Gobain Vitrage feuilleté comprenant un substrat transparent à couche chauffante ayant des lignes de flux dont l’ensemble est de largeur variable
DE102018221876A1 (de) * 2018-12-17 2020-06-18 Robert Bosch Gmbh Beheizbare Abdeckvorrichtung
CN110422312B (zh) * 2019-07-26 2021-06-11 北京神导科讯科技发展有限公司 直升机风挡玻璃的加热控制方法、装置、设备及介质
JP2022177338A (ja) * 2019-10-30 2022-12-01 Agc株式会社 合わせガラス
GB201916522D0 (en) * 2019-11-13 2019-12-25 Pilkington Group Ltd Glazing having a data tranmission window, method of manufacturing the same and use of the same
CN114728502A (zh) * 2019-11-18 2022-07-08 旭硝子欧洲玻璃公司 层压窗玻璃
GB202000785D0 (en) 2020-01-20 2020-03-04 Pilkington Group Ltd Glazing having a coated print portion, method of manufacturing the same and use of the same
JP7523555B2 (ja) 2020-02-12 2024-07-26 サン-ゴバン グラス フランス 統合された温度センサを有する乗り物ペイン
JPWO2021220596A1 (ru) * 2020-04-30 2021-11-04

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3644297A1 (de) * 1985-12-26 1987-07-02 Nippon Sheet Glass Co Ltd Beheizbare glasscheibe
EP1168888A2 (en) * 2000-06-29 2002-01-02 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Window glass for vehicle and method of manufacturing the same
WO2003015473A2 (en) * 2001-08-03 2003-02-20 Centre Luxembourgeois De Recherches Pour Le Verre Et La Ceramique S.A. (C.R.V.C.) Multi-zone arrangement for heatable vehicle window
WO2003024155A2 (en) * 2001-09-07 2003-03-20 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
GB2381179A (en) * 2001-08-31 2003-04-23 Pilkington Plc Electrically heated zones in windscreen with transmission window
US20040065651A1 (en) * 2002-10-03 2004-04-08 Voeltzel Charles S. Heatable article having a configured heating member
US20040200821A1 (en) * 2003-04-08 2004-10-14 Voeltzel Charles S. Conductive frequency selective surface utilizing arc and line elements

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2878357A (en) * 1956-07-13 1959-03-17 Gen Dynamics Corp Electric heated laminated glass panel
JPS4513979Y1 (ru) * 1969-06-03 1970-06-13
US3794809A (en) * 1972-12-29 1974-02-26 Ford Motor Co Vehicle windshield
JPH0362492A (ja) * 1989-07-28 1991-03-18 Unitika Ltd 透明面状発熱体
JP3759539B2 (ja) 1995-09-25 2006-03-29 エスペック株式会社 貫通孔等のある導電膜付きガラス
FR2757151B1 (fr) 1996-12-12 1999-01-08 Saint Gobain Vitrage Vitrage comprenant un substrat muni d'un empilement de couches minces pour la protection solaire et/ou l'isolation thermique
DE19860870A1 (de) 1998-12-31 2000-07-06 Heiko Gros Scheibenheizung für Scheiben in Fenstern und Türen
JP3994259B2 (ja) * 2001-12-06 2007-10-17 旭硝子株式会社 導電膜付き自動車用窓ガラスおよび自動車用電波送受信構造
EP1466877A1 (en) * 2001-12-25 2004-10-13 Nippon Sheet Glass Company, Limited Windshield glass
GB0427749D0 (en) * 2004-12-18 2005-01-19 Pilkington Plc Electrically heated window
US7335421B2 (en) 2005-07-20 2008-02-26 Ppg Industries Ohio, Inc. Heatable windshield
DE102006002636B4 (de) * 2006-01-19 2009-10-22 Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg Tansparente Scheibe mit einem beheizbaren Schichtsystem
GB0612698D0 (en) * 2006-06-27 2006-08-09 Pilkington Plc Heatable vehicle glazing
DE102008018147A1 (de) * 2008-04-10 2009-10-15 Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg Transparente Scheibe mit einer beheizbaren Beschichtung und niederohmigen leitenden Strukturen
PT2139049E (pt) 2008-06-25 2012-01-06 Atec Holding Ag Dispositivo para a estruturação de um módulo solar
EP2200097A1 (en) 2008-12-16 2010-06-23 Saint-Gobain Glass France S.A. Method of manufacturing a photovoltaic device and system for patterning an object
DE202008017611U1 (de) 2008-12-20 2010-04-22 Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg Scheibenförmiges, transparentes, elektrisch beheizbares Verbundmaterial
DE102009026200A1 (de) 2009-07-17 2011-02-17 Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg Elektrisch großflächig beheizbarer, transparenter Gegenstand, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
EP2334141A1 (de) 2009-12-11 2011-06-15 Saint-Gobain Glass France Beschichtete Scheibe mit beheizbarem Kommunikationsfenster
EP2614680B1 (de) 2010-09-09 2017-06-28 Saint-Gobain Glass France Transparente scheibe mit heizbeschichtung
EP2444381A1 (de) 2010-10-19 2012-04-25 Saint-Gobain Glass France Transparente Scheibe
EP2936926B1 (de) 2012-12-20 2019-01-16 Saint-Gobain Glass France Scheibe mit elektrischer heizschicht

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3644297A1 (de) * 1985-12-26 1987-07-02 Nippon Sheet Glass Co Ltd Beheizbare glasscheibe
EP1168888A2 (en) * 2000-06-29 2002-01-02 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Window glass for vehicle and method of manufacturing the same
WO2003015473A2 (en) * 2001-08-03 2003-02-20 Centre Luxembourgeois De Recherches Pour Le Verre Et La Ceramique S.A. (C.R.V.C.) Multi-zone arrangement for heatable vehicle window
GB2381179A (en) * 2001-08-31 2003-04-23 Pilkington Plc Electrically heated zones in windscreen with transmission window
WO2003024155A2 (en) * 2001-09-07 2003-03-20 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
US20040065651A1 (en) * 2002-10-03 2004-04-08 Voeltzel Charles S. Heatable article having a configured heating member
US20040200821A1 (en) * 2003-04-08 2004-10-14 Voeltzel Charles S. Conductive frequency selective surface utilizing arc and line elements

Also Published As

Publication number Publication date
KR101782700B1 (ko) 2017-09-27
JP6526863B2 (ja) 2019-06-05
JP2016508108A (ja) 2016-03-17
JP6316839B2 (ja) 2018-04-25
EP2936925A1 (de) 2015-10-28
CA2894012C (en) 2018-05-22
PL2936925T3 (pl) 2021-11-08
US20150351160A1 (en) 2015-12-03
HUE055429T2 (hu) 2021-11-29
CN104919893A (zh) 2015-09-16
JP2018123053A (ja) 2018-08-09
KR20150097645A (ko) 2015-08-26
CN104919893B (zh) 2017-09-26
WO2014095152A1 (de) 2014-06-26
EP2936925B1 (de) 2021-05-05
MX349508B (es) 2017-08-02
BR112015012309A2 (pt) 2017-07-11
MX2015007950A (es) 2015-10-08
ES2880827T3 (es) 2021-11-25
US20190141792A1 (en) 2019-05-09
EA201591161A1 (ru) 2015-11-30
CA2894012A1 (en) 2014-06-26
US10159115B2 (en) 2018-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA029120B1 (ru) Оконное стекло с электрическим нагревающим слоем
US10728959B2 (en) Pane having an electric heating layer
US10638550B2 (en) Pane with an electrical heating region
JP6351826B2 (ja) 電気加熱層を備えた透明窓板、透明窓板の製造方法及び透明窓板の使用
US10660161B2 (en) Transparent pane having an electrical heating layer, method for its production, and its use
US10694586B2 (en) Transparent pane having a heatable coating
CN114271026A (zh) 具有用于传感器和摄像系统的可电加热的通信窗口的玻璃板
JP6509329B2 (ja) 加熱被覆を備えた透明のウィンドガラス

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM