JP3964388B2 - 加熱される窓 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１枚の剛性の窓板と、加熱される窓の一方の縁から異なった距離で、加熱される窓の一方の縁と接近して実質的に平行に配置された、極性の異なる少なくとも２本の電流バスバーと、電流バスバーに電気的に接続された線状加熱抵抗器とから成る加熱される窓に関する。

これらの特徴は、電気加熱を備えた合わせガラス窓に関するＤＥ２９６ ０６ ０７１ Ｕ１から知られているが、この文献では、加熱抵抗器が、電気的に並列に取り付けられ、フロントガラスのワイパの休止位置の領域において、中間の熱可塑性層に埋め込まれて設けられる。また、電源ラインに接続されたバスバーとして作用し、加熱抵抗器に電気的に接続される金属フィルムストリップが、中間の熱可塑性層に埋め込まれる。バスバーは、互いに非常に接近し合って配置され、加熱抵抗器は、ループの形態で、バーの間に配置される。一実施形態では、加熱抵抗器は、Ｕ字形ループとして構成され、Ｕ字形ループが、水平方向に交互配置され、２つのリボン状電流バスバーに蝋付けされる。電流バスバーは、フロントガラスの一方の側方縁の領域で、互いに非常に接近し合い、互いに平行である。フロントガラスの縁から離れた電流バスバーは、側方縁の直ぐ付近に配置された電流バスバーの約半分の長さしかなく、この電流バスバーは、ワイヤループの上方半分に接続され、他方の電流バスバーは、ワイヤループの下方半分に接続される。

２つの電流バスバーが窓の反対側の上方および下方縁部に配置された、フラットヒータが設けられた電気加熱を有するフロントガラスは、ＥＰ ０ ４７９ １５４ Ａ１から知られている。下方の電流バスバーは中央に設けられ、電流リードが、窓の縁に直角に向けられ、したがってＴ字形である。上方の電流バスバーは、両側方縁に沿って配置される２つのリードに接続される。この２つのリードはさらに、下方の電流バスバーの下の、窓の下方縁に沿って延びる。第１リードは、電気絶縁体のもとで、Ｔ字の垂直分岐を交差し、他方のリードに電気的に接続される。他方リードも、窓の下方縁部に向かって延びる。この構成によって、フロントガラスの下方縁部の中央部では、２本の電気接続線しか必要とならない。

本発明の目的は、窓の一方の縁付近に電流バスバーが配置された、他の加熱される窓を作り出すことにある。

本発明によれば、この目的は、バスバーが、加熱抵抗器の側方に位置し、加熱抵抗器が、窓表面の方向に、第１電流バスバーから出て、他方の電流バスバーから絶縁されながら、他方の電流バスバーを通り越し、少なくとも１つのループで、他方の電流バスバーに向かって戻り、他方の電流バスバーに電気的に接続されることによって達成される。本従属請求項に記載の特徴は、本目的の有利な改良点を明らかにするものである。

本発明によれば、加熱抵抗器は、縁から離れた一方の電流バスバーから、加熱される面の方向に延び、ループで、縁から離れた電流バスバーを交差して、縁付近の別の電流バスバーに向かって戻る。縁付近の電流バスバーおよび縁から離れた電流バスバーは、窓の同じ縁領域に配置される。短絡を予防するために、加熱抵抗器は、交差領域で電流バスバーから電気絶縁される。このように配置された加熱抵抗器は、加熱領域を形成し、加熱領域は、加熱される窓の特定区域を覆い、１対の電流バスバーによって電気エネルギーが供給される。

本発明は、加熱される窓に、加熱領域がただ１つしかないものに限られる訳ではない。例えば、特に、個々の区域に異なる加熱電力を与えるために、いくつかの加熱領域を設けることが有益である場合がある。したがって、窓の面に、２つ以上の加熱領域を並べて配置することを想定することが可能である。例えば、２つの加熱領域に対する１対の電流バスバーはそれぞれ、窓の同一縁部にあることができ、電流リードが、第１の上方加熱領域のために上方縁部から出て、かつ他方の下方加熱領域のために下方縁部から出る。電流リードが、窓の単一の縁部からしかもたらされなければならないなら、２つ以上の電流バスバーを、絶縁された形で交差する必要がある。他の変形形態では、２つの加熱領域のための共通の接地端子として、１つの電流バスバーを使用することが可能である。さらに、異なる側方縁部の異なる加熱領域に対して、バスバーの対を配置することも可能である。このようにして、加熱領域が、加熱される窓の複数の区域を覆うが、これらの区域は、互いに距離をおいて配置され、または隣接し合い、または交互に配置されることさえある。

加熱される窓の他の変形形態では、加熱抵抗器は、いくつかのループを形成して、他方の電流バスバーに戻る。したがって、加熱抵抗器は、単に、縁から離れたバスバーから加熱領域の幅にわたって延びて、再び縁付近のバスバーへと向かって戻るだけではなく、少なくとも１つの他のループに戻って、再び加熱領域の幅にわたって延びて１対のバスバーへと向かう。したがって、常に、奇数の導電ループが存在する。導体の長さ、導体の断面積、および使用する材料の抵抗率によって変化する特定の加熱抵抗器は、加熱される表面の幾何学的大きさとは無関係に、単位面積あたりの加熱電力を、ループの数を選択することによって調節することが可能である。より多くの数のループを使用すると、一般には蝋付けによって作らなくてはならない電気接続の数が、単一のループに、その都度加熱抵抗器を配置するときよりも少なくてすむという、追加の利点がある。したがって、作業ステップの数を軽減することが可能となる。

本発明による加熱される窓は、一体的な窓であることができ、その場合、加熱抵抗器は、窓の主面の１つに配置される。このタイプの窓の知られている例は、自動車の窓または強化安全ガラスの窓に見られるが、それらには、導電性マトリックスから作られる加熱抵抗器が設けられる。通常、この目的のため、銀含有量が高い導電性のセラミックペーストが、加熱導体および導電バスバーに望まれる形状で、窓の表面にスクリーン印刷され、焼成される。縁から離れた導電バスバーは、誘電体マトリックスによって、バスバーを交差する導体から絶縁することができる。この目的のために、加熱抵抗器およびバスバーの印刷工程は、２つのステップに分割しなければならない。第１のステップでは、縁から離れた電流バスバーが、加熱抵抗器と共に印刷され、加熱導体のループの戻る分岐は、縁から離れた電流バスバーの少し手前で終端する。続く第２のステップでは、例えば、焼成される誘電体マトリックスなどの絶縁層が、この電流バスバー上に配置される。次に、縁付近の電流バスバーが印刷され、同時に、接続導体が、加熱導体のループの開放端に対して配置される。接続導体は、絶縁された形で、縁から離れたバスバーを交差し、個々の加熱抵抗器のループそれぞれの電気回路を閉じる。

一連の印刷導電層および印刷絶縁層が、ドイツ国特許第ＤＥ ３９ １１ １７８ Ｃ２号から知られている。この場合、出力アンテナ導体は、強力な遮蔽を備えた共軸の擬似導体の形態で作られる。

一体的な加熱される窓とは別に、本発明は、中間層を用いた接着結合によって相互にアセンブリされた、少なくとも２枚の剛性の窓板から成る合わせガラスからできた加熱される窓を含む。この場合、加熱抵抗器は、中間層に埋め込まれる金属ワイヤから構成することが好ましい。しかし、先に述べた一体の加熱される窓を使用して、個々の窓板の１枚を形成することによって、本発明による、加熱される合わせガラス窓を製造することも可能である。加熱抵抗器を備えた表面は、合わせガラスの外側と同様に、内側に配置してもよい。個々の窓板は、ガラスまたはプラスチックから成ることができる。合わせガラス窓は、同一材料または異なった材料の２枚以上の窓板から構成することができる。通常、例えばポリビニルブチラールから作られる粘着性の熱可塑性フィルムを、個々の窓板を相互にアセンブリする中間層として使用する。

中間層に埋め込まれた加熱抵抗器によって加熱されることができる合わせガラスにおける電流バスバーは、通常、スズめっきされた銅で作られた平らな金属フィルムから成る。ポリイミドから作られた絶縁被覆物がさらに設けられたモデルもある。縁から離れた電流バスバーとして作用するこの種の金属フィルムストリップを用いて、本発明による合わせガラス窓を、加熱抵抗器が電流バスバーに電気的に接続されなければならない場所だけ、絶縁体を除去することによって、簡単に製造することができる。縁付近の電流バスバーは、絶縁被覆物を用いずに配置することができ、あるいは、絶縁された金属フィルムストリップを使用する場合は、絶縁体を、加熱抵抗器と接続される場所で取り除くことができる。

合わせガラス窓からの視界が、可能な限り妨害されないことを保証するために、加熱ワイヤは、約２０μｍから１００μｍまでの比較的小さな直径でなければならない。タングステン製の加熱ワイヤが、この目的に適していることが判明している。しかし、金属反射を防止するために、暗いつや消し色の層を備えることのできる銅ワイヤも、本発明による合わせガラス窓で使用するのに適している。いくつかの層を備えたワイヤも知られており、それらは、機械的に強いコアを有し、良導体金属および／または蝋付けし易い金属によって包まれる。ワイヤの材料および／またはワイヤの直径が、所望の加熱領域に関連付けられた、機械的要件および電気的要件に応じて選択される。

ワイヤが直線であり、互いに短い間隔で平行に配置される場合、光が入射した際の回折現象が、不都合な状況で生じることがある。このような現象は、加熱ワイヤの位置合わせに、例えば、加熱ワイヤを波型に配置するなど、ある種の不規則性を与えることによって防止することができる。

電流バスバーを、単一の側方縁付近だけに配置した場合、合わせガラス窓は、例えば自由縁部を有する加熱される合わせガラス窓として、したがって、例えば開放可能な自動車の側面窓として使用するのに適している。電流バスバーは、ドアのウェルの内側に配置することができ、車体またはシーリング要素によって覆い隠すことができる。

本発明の主題の他の詳細および利点が、全く制限の意図なく、一実施形態の図面および以下の詳細な記載から明らかになろう。なお、図面は、特定の縮尺を用いずに簡単に示されている。

図１によれば、合わせガラス窓１には、黒いラッカが塗られた銅から作られた加熱ワイヤ２が設けられるが、加熱ワイヤ２は、合わせガラス窓１の内部に配置され、その直径は約８５μｍである。加熱ワイヤ２は、側面窓１の嵌め込まれた位置での下側縁とその上側縁との間に、ループの形状で位置する。ループに電力を供給するために、各ループの第１端部が、電流バスバー３に接続され、ループの他方端部が、電流バスバー４に接続される。電流バスバー４に向かう経路上で、加熱ワイヤ２は、区域３１で電流バスバー３と交差しなければならない。これらの区域３１で、加熱ワイヤ２は、電流バスバー３から電気絶縁される。２本の電流バスバー３および４は、加熱ワイヤ２と同様に、合わせガラス窓１の内部に配置され、車載電気ネットワークの２つの極に接続される。通常、電流バスバー間には、１２Ｖの電圧がある。供給される電流は、単位面積あたりに必要とされる加熱電力を満たすものであるが、加熱電力には、加熱ワイヤ２の電気抵抗およびそれらの相互の分離を考慮する必要がある。加熱電力を、合わせガラス窓１の面全体に一定に供給するために、個々のループのワイヤの長さは、可能な限り均一であり、ワイヤの他の特性も均しくなければならない。その結果、図１に示す合わせガラス窓では、傾斜付き縁部の領域、したがって、高さの低い領域のワイヤの部分は、方向転換が５箇所付いたループに構成され、他のワイヤ部分ではそれぞれ、方向転換が３回しかない。

電流バスバー３および４は、側部で合わせガラス窓１から出て、知られている方法で、車載電気ネットワークに接続される。ここで示す車の側面窓では、窓の下方縁部に隣接するバスバーの位置する部分は、ドアウェルの内部に配置され、したがって車体によって覆われる。さらに、不透明色の層を使用した、通常の電流バスバーの遮蔽が、この場合は必要なくなる。

図２は、図１の側面窓の、線Ｉ〜Ｉによる断面図を示す。合わせガラス窓１は、約２．１ｍｍの厚みの２枚の個別の窓板１１および１２から成り、これらの窓板が、ポリビニルブチラール製の熱可塑性の中間層１３の挿入を用いた接着結合により、知られている方法で相互にアセンブリされる。このアセンブリ作業の前に、加熱ワイヤ２と電流バスバー３および４は、これも知られている方法を使用して、中間層１３の表面に埋め込まれる。

電流バスバー４は、スズめっきされた銅フィルムから成り、蝋付けによって、機械的および電気的に加熱ワイヤ２に接続される。その一方、電流バスバー３については、スズめっきされた銅フィルム３２が、ポリイミドから作られた絶縁被覆物３３によって、全側部を囲まれる。したがって、加熱ワイヤ２は、電流バスバー３を交差することができ、そこで、加熱ワイヤ２は、必ずバスバー３と接触することになるが、バスバー３と電気的接触が生じることはない。加熱ワイヤ２が電流バスバー３に電気的に接続される箇所では、絶縁被覆物は、熱可塑性の中間層に封じ込める前に、除去しなければならない。

自動車の側面窓としての、本発明による合わせガラス窓の立面図である。 図１の側面窓の、線Ｉ〜Ｉによる断面を示す図である。

Claims (14)

1. 少なくとも１枚の剛性の窓板と、加熱される窓の一方の縁から異なった距離で、前記加熱される窓の一方の縁と接近して実質的に平行に配置された、極性の異なる少なくとも２本の電流バスバーと、該電流バスバーに電気的に接続された線状加熱抵抗器とから構成される加熱される窓であって、前記バスバーが、前記加熱抵抗器の側方に位置し、加熱抵抗器（２）が、窓表面の方向に、第１電流バスバー（４）から出て、他方の電流バスバー（３）から絶縁されながら他方の電流バスバーを通り越し、少なくとも１つのループで、前記他方の電流バスバー（３）に向かって戻り、他方の電流バスバーに電気的に接続されることを特徴とする加熱される窓。
2. 前記加熱抵抗器（２）が、複数のループを形成した後、前記他方の電流バスバー（３）に向かって戻り、他方の電流バスバーに電気的に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の加熱される窓。
3. 前記剛性の窓板がガラス板であり、前記加熱抵抗器（２）が、焼成された導電セラミックマトリックスから成ることを特徴とする、請求項１または２に記載の加熱される窓。
4. 中間層（１３）を用いた接着結合によって相互にアセンブリされた、少なくとも２枚の剛性の窓板（１１、１２）から形成された合わせガラス窓（１）から構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の加熱される窓。
5. 前記加熱抵抗器（２）が、前記中間層（１３）に埋め込まれ、前記電流バスバー（３、４）が、金属フィルムストリップであることを特徴とする、請求項４に記載の加熱される窓。
6. 少なくとも１枚の金属フィルムストリップ（３）が、絶縁シース（３３）で囲まれ、絶縁シースが、加熱抵抗器（２）との電気接続の領域でしか破られないことを特徴とする、請求項５に記載の加熱される窓。
7. 前記加熱抵抗器（２）が、タングステンワイヤから成ることを特徴とする、請求項５または６に記載の加熱される窓。
8. 前記加熱抵抗器（２）が、銅ワイヤ、特に黒くラッカ塗りされた銅ワイヤから成ることを特徴とする、請求項５または６に記載の加熱される窓。
9. 前記加熱抵抗器（２）が、いくつかの導電材料、特に、第１の機械的に強い金属と、第２の導電性がより高い、かつ蝋付けを良好に行うことのできる金属とから成ることを特徴とする、請求項５または６に記載の加熱される窓。
10. 前記加熱抵抗器（２）が、波形の構成で、前記中間層（１３）に埋め込まれることを特徴とする、請求項５から９のいずれか一項に記載の加熱される窓。
11. 前記加熱抵抗器（２）が、直線の構成で、したがって波形ではない構成で、前記中間層（１３）に埋め込まれることを特徴とする、請求項５から９のいずれか一項に記載の加熱される窓。
12. 前記窓板（１１、１２）の少なくとも１枚が、ガラス製であることを特徴とする、請求項５から１１のいずれか一項に記載の加熱される窓。
13. 前記中間層（１３）が、熱可塑性ポリマー、特にポリビニルブチラールであることを特徴とする、請求項５から１２のいずれか一項に記載の加熱される窓。
14. 前記加熱される窓（１）が、開放可能な自動車の側面窓であり、前記電流バスバー（３、４）が、遮蔽された位置に配置されることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の加熱される窓。

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