KR101131473B1

KR101131473B1 - 가열할 수 있는 판유리

Info

Publication number: KR101131473B1
Application number: KR1020067013314A
Authority: KR
Inventors: 피타 보임라
Original assignee: 피타 보임라
Priority date: 2003-12-01
Filing date: 2004-11-24
Publication date: 2012-03-30
Also published as: JP2007517360A; DK1690438T3; CN100508667C; ES2330945T5; EP1690438B1; KR20060105043A; BRPI0417040A; DE10356607A1; EP1690438A2; US8022334B2; ES2330945T9; ES2330945T4; EP1690438B2; WO2005055667A3; US20090014426A1; DE502004009837D1; WO2005055667A2; CN1887030A; ES2330945T3; ATE438282T1

Abstract

본 발명은 특히 차량의 측면 창문을 위한 가열할 수 있는 판유리(glass pane)(1)에 관한 것으로, 길이 방향으로 서로 거의 평행하고 상기 가열할 수 있는 판유리(1)의 기부 가장자리(2)에 평행하게 배열되는 서로 다른 극성의 두 접촉 버스바(contact busbars)(6,7) 및 상기 접촉 버스바(6,7)에 전기 접촉하는 일련의 가열 와이어들(heating wires)(9)을 포함하는 판유리(glass pane)에 관한 것이다. 본 발명의 판유리(1)는, 상기 접촉 버스바들(6,7)이 그 길이 방향으로 거의 일렬로 배열되고, 상기 가열 와이어들(9)은 판유리(1) 전체가 일정하게 가열되도록 서로 거의 같은 길이를 가지는 것을 특징으로 한다. 상기 가열 와이어들(9)은 보상 루프(11)를 형성하거나 및/또는 파동 형태로 배치된 가열 와이어들(9)의 진폭을 변화시킴으로써 같은 길이로 배열될 수 있다.

판유리, 가열 와이어, 접촉 버스바, 보상 루프

Description

가열할 수 있는 판유리{HEATED WINDOW PANE}

본 발명은 가열할 수 있는 판유리(glass pane)에 관한 것으로, 특히 길이 방향으로 서로 거의 평행하고 가열할 수 있는 판유리의 기부 가장자리에 평행하게 배열되는 서로 다른 극성의 두 접촉 버스바(contact busbars) 및 상기 접촉 버스바에 전기 접촉하는 일련의 가열 와이어들(heating wires)을 포함하는 가열할 수 있는 판유리에 관한 것이다.

이러한 판유리는 DE 101 26 869 A1에 기술되어 있다. 상기 특허에는 길이 방향에 대하여 가로지르는 방향에서 봤을 때, 서로 평행한 접촉 버스바가 기부 가장자리로부터 서로 다른 거리로 배열되어 하나가 다른 하나의 상부에 존재하는 전기적으로 가열할 수 있는 판유리가 기술되어 있다. 가열 와이어는 상부 접촉 버스바에서 출발하여 다수의 루프를 형성한 다음 그 상부 접촉 버스바를 넘어서 하부 접촉 버스바로 가이드되고, 상기 상부 접촉 버스바와의 교차 지점에서 하부 접촉 버스바에 대하여 전기적으로 절연된다. 서로 다른 가장자리에 접촉 버스바를 배열하는 것은 시야를 방해할 수 있으므로, 동일한 판유리 가장자리에 두 접촉 버스바를 배열하는 것은 특히 차량의 측면 판유리를 위해 바람직하다. 또한, 기부 가장자리는 문틈 내에 위치하며, 이는 특히 창문 권취 모터(window winding motor)가 이미 존재한다면 동력 공급을 더 용이하게 한다. 상기 특허는 또한 가열 와이어를 측면 판유리의 경사 구역, 즉 상기 판유리가 아직 그 최대 높이 정도까지 도달하지 않는 구역에서 가장 높은 높이의 판유리 구역(예를 들어 세 번의 방향 변화)에서 보다도 훨씬 더 많은 수의 루프(예를 들어 다섯 번의 방향 변화)로 가이드하는 단계를 포함한다. 이는 일치하는 저항값을 얻기 위하여 배열된 가열 와이어의 길이를 가능한 한 동일하게 하기 위한 것이다. 그러나, 가열 와이어를 배열하는 상기의 방식의 단점은 가열 와이어 길이의 변화가 어렵다는 것이다. 가열 와이어가 접촉 버스바 부위에 도달할 때, 접촉 버스바와 접촉할 것인지 아니면 또 다른 두 방향 변화를 실행할 것인지에 대한 결정이 남으며, 이는 그 지점에서 판유리의 높이의 거의 두 배에 해당하는 가열 와이어 길이의 증가를 의미한다. 따라서, 사실상 가열 와이어 길이가 정확히 같은 크기가 되는 상황을 달성하는 것은 거의 불가능하다. 또한, 가열 와이어를 절연해서 상부 접촉 버스바를 넘어 하부 접촉 버스바로 안내하는 것은 기술적으로 복잡하다.

DE 296 06 071 U1는 열가소성 중간층에 파묻혀 있는 평행하게 연결된 전기 가열 와이어들이 창문 와이퍼 휴지 위치 구역에만 제공되는 가열할 수 있는 판유리를 기술하고 있다. 이 경우, 접촉 버스바는 판유리에서 상대적으로 작은 크기로 노출되고 따라서 이에 상응하는 제한된 수의 가열 와이어만이 접촉을 형성하기 위하여 사용될 수 있다. 가열 와이어는 각 경우 하나의 루프로 가이드되고, 최외곽 루 프로 가이드된 가열 와이어는 가장 안쪽의 와이어보다 당연히 더 길다. 접촉 버스바의 제한된 범위 및 이에 따른 사용될 수 있는 가열 와이어의 제한된 수로 인해, 유효한 가열 범위는 판유리의 하부 소구역에서만 허용된다.

본 발명의 목적은, 접촉 버스바가 판유리의 기부 가장자리에만 배열되더라도 가열 와이어에 의해 보다 향상된 방식으로 전체 창문 표면에서 상당히 균일한 가열 전력 밀도(heating power density)로 유효한 가열이 달성될 수 있는 상기한 형태의 가열할 수 있는 판유리를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기한 형태의 판유리에서 접촉 버스바들이 그 길이 방향으로 거의 일렬로 배열되고 가열 와이어들이 서로 거의 같은 길이를 가진다는 사실에 의해 달성된다.

접촉 버스바가 일렬로 배열된다는 것은 가열 와이어와 접촉 버스바 사이의 교차점을 없앨 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 가열 와이어 길이가 동일하게 형성됨으로써, 판유리 표면 전체에 가열 에너지를 균일하게 분포할 수 있다.

본 발명에 따른 판유리는, 바람직하게는 가열 와이어가 서로 어떠한 교차점도 없도록 배열되고, 상기 가열 와이어들 중 하나는 최외곽 가열 와이어로서 상기 접촉 버스바들의 서로 떨어져 있는 외부 말단에서 상기 접촉 버스바들과 접촉하며, 적어도 각각의 내부 가열 와이어들은 동일한 가열 와이어 길이를 달성하기 위하여 적어도 하나의 보상 루프(compensation loop)를 형성하도록 배열될 수 있다. 상기 보상 루프는 연관된 가열 와이어의 길이가 인접한 바깥쪽 가열 와이어의 길이에 정확히 대응하도록 그 크기가 쉽게 변할 수 있다.

이 경우, 최외곽 가열 와이어가 보상 루프를 형성하면서 배열되는 것도 적절할 수 있다. 예를 들어, 보상 루프 없이 배열될 수 없는 최외곽 가열 와이어의 길이가 특정 저항값을 달성하기 위하여 필요할 수 있다. 또한, 최외곽 가열 와이어에서의 보상 루프는, 판유리를 같은 길이의 가열 와이어로 완전하고 균일하게 구비시키는 것을 더 용이하게 하는 다른 가능한 변형예에 관한 것이다.

본 발명에 따른 판유리에서, 상기 보상 루프가 배열 방향에 대한 적어도 두 방향 변화에 의해 형성되고 각 방향 변화 후의 가열 와이어들은 방향 변화 전의 배열 방향에 평행하게 반대 방향으로 연장되도록 구성되는 것도 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 판유리에서, 상기 가열 와이어들은 방향 변화 사이에 곧게 배열된 부위를 가지고 이러한 부위는 기부 가장자리에 인접한 측면 가장자리에 평행하도록 구성될 수 있다.

그러나, 선택적으로 보상 루프는 기부 가장자리 반대편의 상부 가장자리에 평행하게 배열될 수 있다. 만곡된 상부 가장자리의 경우, 방향 변화 사이에 이어지는 부위는 이에 대응하는 만곡부를 가질 것이다. 이 경우에, 최외곽 가열 와이어의 보상 루프를 위한 첫 번째 방향 변화는 인접한 측면 가장자리 바로 앞쪽에 배열될 수 있다.

그러나, 본 발명에 따른 판유리에서, 상기 적어도 하나의 가열 와이어의 하나 이상의 부분은 파동 형태로 배열되도록 구성되는 것도 바람직하다. 가열 와이어의 파동 형태는 가열 와이어의 미리 정해진 길이가 배열되도록 하기 위한 부가적으로 가능한 변형의 가능성을 제공한다.

가열 와이어가 파동 형태로 배열되는 경우, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명의 "배열 방향"이라는 용어는, 가열 와이어 파동 형태의 부호 변환점(zero-crossings)을 연결하는 중심선에 의해 주어지는 거시적인 주요 배열 방향을 의미한다.

본 발명에 따른 판유리는, 또한 적어도 하나의 내부 가열 와이어가 적어도 그 경로의 소구역에서 이웃하는 바깥쪽 가열 와이어 보다 큰 폭의 가열 와이어 파동 형태를 가지도록 구성될 수 있다. 더 큰 진폭을 가질 때, 가열 와이어의 파동 형태의 파동 길이는 일반적으로 균일한 배열 밀도를 유지하기 위하여 일정하게 유지되어야 한다.

더 큰 진폭에서, 인접한 가열 와이어 사이의 거리가 가열 전력의 균일한 분배를 위해 너무 좁아지는 것을 피하기 위해, 인접한 가열 와이어의 상호 평행한 부위의 중심선 사이의 거리도 또한 확대될 필요가 있다.

파동 형태의 진폭을 변화시키는 하나의 가능한 방법은 독일 특허 출원 103 10 088.1에 기술되어 있으며, 그 전체 명세서는 여기서 참조될 수 있다.

본 발명에 따른 판유리에서, 또한 상기 가열 와이어들은 서로 교차점이 없도록 가이드되며, 이를 위하여, 가열 와이어들 중 첫 번째 가열 와이어는 최외곽 가열 와이어로서 상기 접촉 버스바들의 서로 떨어져 있는 외부 말단에 연결되고, 각각의 내부 가열 와이어들은 동일한 가열 와이어 길이를 달성하기 위하여 적어도 그 경로의 소구역에서 이웃하는 바깥쪽 가열 와이어 보다 큰 폭의 가열 와이어 파동 형태를 가지도록 구성될 수 있다. 이 경우, 가열 와이어 길이는 단지 가열 와이어의 서로 다른 진폭을 이용하여 맞춰질 수 있다.

마지막으로, 본 발명에 따른 판유리는, 상기 가열할 수 있는 판유리가 서로 다른 가열 전력의 적어도 2 이상의 가열 단계를 가지는 가열 판유리 제어기에 전기적으로 연결되도록 구성되는 것이 바람직하다. 두 개의 가열 전력 단계를 이용하여 서로 다른 요구에 적절한 방식으로 대응하는 것이 가능하다. 만약 판유리에 단순히 증기가 찬다면, 판유리에서 응축물을 제거하고 그 판유리에서 응축물을 영구히 제거하기 위하여 낮은 가열 전력을 사용하여도 충분할 것이다. 낮은 전력은 에너지 공급원, 예를 들어 자동차 배터리에 이에 대응하는 낮은 부하를 부과한다. 판유리에 얼음이 언 경우와 같이 더 높은 가열 전력이 필요한 경우라면, 자동차 배터리를 보호하기 위하여 가열 전력이 이에 따라 일시적으로 제한되도록 처리할 필요가 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 판유리의 바람직한 일 실시예를 두 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 가열 와이어가 구비된 차량의 측면 판유리의 개략도; 및

도 2는 도 1에 도시된 측면 판유리의 개략적인 확대도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 차량의 측면 판유리 2 : 기부 가장자리

3 : 전방 측면 가장자리 4 : 상부 가장자리

5 : 후방 측면 가장자리 6 : 접촉 버스바

7 : 접촉 버스바 8 : 간격

9 : 가열 와이어들 9a : 최외곽 가열 와이어

9b : 두 번째 외곽 가열 와이어 9c : 세 번째 외곽 가열 와이어

9f : 내부 가열 와이어 9q : 최내곽 가열 와이어

11 : 보상 루프들

11b : 두 번째 외곽 가열 와이어의 보상 루프

11c : 세 번째 외곽 가열 와이어의 보상 루프

11f : 보상 루프 11f' ; 보상 루프

11q : 보상 루프

M : 방향 변화의 중심점 H : 중심점(M) 사이의 거리

D : 가열 와이어 사이의 거리

도 1은 기부 자장자리(2), 전방 측면 가장자리(3), 비스듬히 뻗어있는 상부 가장자리(4) 및 후방 측면 가장자리(5)를 가진 차량의 측면 판유리(1)를 도시한 것이다. 상기 차량의 측면 판유리(1)는 도 2에서 후방 측면 가장자리(5) 부위가 확대되어 도시되어 있다.

이 경우 상기 판유리는 두 판유리 구성 요소 사이에 플라스틱 필름(도시되지 않음)을 가진 복합 판유리이다. 접촉 버스바들(6,7) 및 일련의 가열 와이어(9)는 상기 플라스틱 필름에 설치된다.

DC 전압 공급원(도시되지 않음)의 (+)에 연결되는 접촉 버스바(6) 및 DC 전압 공급원의 (-)극에 연결되는 접촉 버스바(7)는 하부의 기부 가장자리(2)를 따라 배열되고 간격(8)을 두고 서로 분리되어 있다.

전방 측면 가장자리(3)를 마주하는 접촉 버스바(6)의 말단에서, 최외곽 가열 와이어(9a)와 전기 접촉이 이루어지고, 상기 최외곽 가열 와이어(9a)는 전방 측면 가장자리(3), 상부 가장자리(4) 및 후방 측면 가장자리(5)를 따라 상기 후방 측면 가장자리(5)를 마주하는 접촉 버스바(7)의 외부 말단까지 가이드되고, 상기 최외곽 가열 와이어(9a)와 상기 접촉 버스바(7) 사이에서 전기 접촉이 형성된다. 사용되는 가열 와이어의 형태 및 원하는 가열 전력 밀도에 따라 약 0.5㎜ 내지 6㎜의 일정 거리(D)에서 최외곽 가열 와이어(9a)에 인접하여, 두 번째 외곽 가열 와이어(9b)는 접촉 버스바(6)에 접촉하고, 상기 두 번째 외곽 가열 와이어(9b)는 일정 거리(D)를 유지하면서 최외곽 가열 와이어(9a)에 평행하게 신장되어 다른 접촉 버스바(7) 쪽으로 가이드된다. 도 1 및 도 2는 동일한 축척이 아니다. 본 발명을 더 잘 이해할 수 있는 도면을 제공하기 위하여, 도면에서 특히 판유리(1)에 비하여 더 확대된 간격 D가 가열 와이어들(9) 사이에서 선택되었다. 각 가열 와이어들(9)이 거의 같은 전기 저항을 가지도록 하기 위하여, 가열 와이어들(9)은 그 길이가 일치하여야 한다. 이를 위하여, 각 경우에 각가의 가열 와이어들(9)에 적어도 하나의 보상 루 프(11)가 제공된다.

전체 판유리(1)에 완전히 균일한 가열 와이어 밀도를 제공하기 위하여, 가열 와이어(9)의 길이 및 상기 가열 와이어들(9) 사이의 거리(D)는 서로 일치될 필요가 있고, 원하는 가열 전력, 와이어 단면적 및 와이어 물질을 고려할 필요가 있다. 최적의 가열 와이어 길이를 획득하기 위하여, 최외곽 가열 와이어(9a)에도 역시 보상 루프(11a)가 제공될 수 있다. 상기 보상 루프(11a)는 두 방향 변화를 가지며, 각 방향 변화 후 가열 와이어(9a)는 필수적으로 방향 변화 전의 배열 방향에 거의 반대 방향으로 평행하게 연장된다.

두 번째 외곽 가열 와이어(9b) 역시 보상 루프(11b)를 가지며, 도 1 및 도 2에서 그 첫 번째 방향 변화는 최외곽 가열 와이어(9a)의 보상 루프(11a)의 두 번째 방향 변화의 바로 위에 위치되어 있다. 세 번째 외곽 가열 와이어(9c)의 보상 루프(11c)는 두 번째 외곽 가열 와이어(9b)의 보상 루프(11b) 위에 대응되게 배열된다. 내부에 놓여있는 가열 와이어들(9)도 이러한 방식으로 연속적으로 배열된다.

보상 루프(11)에 의해 획득되는 부가 길이(ΔL)는 세 번째 외곽 가열 와이어(9c)를 사용하여 도시하였다(도 2 참조): 보상 루프(11c) 사이의 직선 부위의 거리(D)는 보상 루프들(11) 외부 구역에서 서로 평행하게 연장되는 가열 와이어들 사이의 일정한 거리(D)와 일치한다. 방향 변화는 각 경우에 거의 중심점(M) 둘레의 아크(arc)에서 일어난다. 보상 루프(11c)에 의해 획득된 부가 길이(ΔL)는 식 ΔL= 2×H + π×D로부터 계산되고, 여기서 H는 도 2에서 수직으로 제공되는 보상 루프(11c)의 두 중심점(M) 사이의 거리이다. 부가 길이(ΔL)는 그 다음의 외부 가열 와이어(9b)에 대하여, 그보다 안쪽에 놓이는 코스로 인한 가열 와이어(9c)의 길이 감소를 보상하기 위하여 사용된다.

증가하는 부가 길이 및 감소하는 이용가능한 배열 높이로 인해 결과적으로 둘 이상의 보상 루프들(11)이 더 내부에 배열되는 가열 와이어들(9)에 제공된다. 밖에서 여섯 번째 가열 와이어(9f)는 두 개의 루프(11f, 11f')를 가진 가열 와이어(9)의 예이다. 도시된 실시예에서 최내곽 가열 와이어(9q)는 아홉 개의 보상 루프(11q)를 가진다(도 1 참조).

도 1 및 도 2에 도시된 배열에서, 보상 루프들(11) 때문에 접촉 버스바(7)를 나머지 접촉 버스바(6) 보다도 더 긴 길이로 형성할 필요가 있으며, 그 비율은 도시된 실시예에서 약 3.5:1이다.

가열 와이어들(9)은 직선 또는 파동 형태로 배열될 수 있고, 이 파동 형태의 진폭은 일반적으로 몇 ㎜ 정도의 크기일 수 있다. 파동 형태의 가열 와이어들(9)(도면에 도시되지 않음)의 경우에, 다른 가열 와이어(9)의 파동 형태의 진폭 또는 같은 가열 와이어(9) 내의 코스 중 파동 형태의 진폭은, 원하는 가열 와이어 길이를 설정하기 위한 부가 변수를 제공하도록 변경될 수 있다. 최외곽 가열 와이어(9a)도 또한 파동 형태를 가질 수 있다.

적절한 CAD 프로그램을 사용하여 가열 와이어의 수, 가열 와이어의 길이, 설정될 수 있는 가능한 파동 형태의 진폭 범위 및 가열 와이어의 거리(D) 범위를 입력함으로써 각각의 판유리 형태에 대한 적절한 가열 영역 구조를 계산하는 것이 가능하다.

예를 들어, 단지 8-17 ㎛ 두께의 텅스텐 와이어가 가열 와이어(9)로 제공될 수 있으며, 이에 의하여 판유리의 시야 방해 가능성을 충분히 줄일 수 있다.

Claims

가열할 수 있는 판유리(glass pane)로서,

a) 길이 방향으로 서로 평행하고 상기 가열할 수 있는 판유리(1)의 기부 가장자리(2)에 평행하게 배열되는 서로 다른 극성의 두 접촉 버스바(contact busbars)(6,7); 및

b) 상기 접촉 버스바(6,7)에 전기 접촉하는 일련의 가열 와이어들(heating wires)(9);을 포함하는 판유리(glass pane)에 있어서,

c) 상기 접촉 버스바들(6,7)은 그 길이 방향으로 일렬로 배열되고,

d) 상기 가열 와이어들(9)은 서로 같은 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 가열할 수 있는 판유리.
제1항에 있어서,

상기 가열 와이어들(9)은 서로 교차점이 없도록 배열되고,

a) 상기 가열 와이어들(9) 중 하나는, 최외곽 가열 와이어(9a)로서, 상기 접촉 버스바들(6,7)의 서로 떨어져 있는 외부 말단에서 접촉 버스바들(6,7)과 접촉하며,

b) 적어도 각각의 내부 가열 와이어들(9)은 동일한 가열 와이어 길이를 달성하기 위하여 적어도 하나의 보상 루프(compensation loop)(11)를 형성하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 판유리.
제2항에 있어서,

상기 보상 루프(11)는 배열 방향에 대한 적어도 두 방향 변화에 의해 형성되고, 각 방향 변화 후의 가열 와이어들(9)은 방향 변화 전의 배열 방향에 평행하게 반대 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 판유리.
제3항에 있어서,

상기 가열 와이어들(9)은 방향 변화 사이에 곧게 배열된 부위를 가지고, 상기 부위는 기부 가장자리(2)에 인접한 측면 가장자리(5)에 평행한 것을 특징으로 하는 판유리.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 가열 와이어들(9)의 하나 이상의 부분은 파동 형태로 배열되는 것을 특징으로 하는 판유리.
제5항에 있어서,

하나 이상의 보상 루프(11)의 형성에 더하여, 동일한 가열 와이어 길이를 달성하기 위하여 서로 다른 폭의 가열 와이어 파동 형태가 제공되는 것을 특징으로 하는 판유리.
제6항에 있어서,

적어도 하나의 내부 가열 와이어(9)는, 적어도 그 경로의 소구역에서 이웃하는 바깥쪽 가열 와이어(9) 보다 큰 폭의 가열 와이어 파동 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 판유리.
제1항에 있어서,

상기 적어도 하나의 가열 와이어들(9)의 하나 이상의 부분은 파동 형태로 배열되고, 상기 가열 와이어들(9)은 서로 교차점이 없도록 가이드되며, 이를 위하여,

a) 가열 와이어들(9) 중 첫 번째 가열 와이어는, 최외곽 가열 와이어(9a)로서, 상기 접촉 버스바들(6,7)의 서로 떨어져 있는 외부 말단에 연결되고,

b) 각각의 내부 가열 와이어들(9)은, 동일한 가열 와이어 길이를 달성하기 위하여, 적어도 그 경로의 소구역에서 이웃하는 바깥쪽 가열 와이어(9) 보다 큰 폭의 가열 와이어 파동 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 판유리.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 가열할 수 있는 판유리(1)는, 서로 다른 가열 전력의 적어도 2 이상의 가열 단계를 가지는 가열 판유리 제어기에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 판유리.