|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] 1. Многослойное стекло (1), содержащее первое стекло (1.1), по меньшей мере один промежуточный слой (3) и второе стекло (1.2), прозрачный первый электропроводящий слой (2) между промежуточным слоем (3) и первым стеклом (1.1) и/или между промежуточным слоем (3) и вторым стеклом (1.2), прозрачный второй электропроводящий слой (6), изолированный от первого электропроводящего слоя (2), при этом область первого электропроводящего слоя (2) и область второго электропроводящего слоя (6) расположены друг над другом, перекрывая друг друга по меньшей мере на 80%, первый коллекторный проводник (4.1), соединенный с первым электропроводящим слоем (2), причем первый коллекторный проводник (4.1) выполнен с возможностью соединения с потенциалом массы, второй коллекторный проводник (4.2), соединенный с первым электропроводящим слоем (2), причем второй коллекторный проводник (4.2) выполнен с возможностью соединения с постоянным напряжением от 75 до 450 В или переменным напряжением от 25 до 450 В, по меньшей мере один третий коллекторный проводник (4.3), соединенный со вторым электропроводящим слоем (6), причем третий коллекторный проводник (4.3) выполнен с возможностью соединения с потенциалом массы. 2. Многослойное стекло (1) по п.1, в котором второй электропроводящий слой (6) расположен на противоположной первому покрытию (2) стороне промежуточного слоя (7). 3. Многослойное стекло (1) по п.1, в котором второй электропроводящий слой (6) расположен на лежащей снаружи стороне (I) первого стекла (1.1) и/или на лежащей снаружи стороне (IV) второго стекла (1.2). 4. Многослойное стекло (1) по п.1, в котором второй электропроводящий слой (6) соединен через изоляционный слой (8) с первым электропроводящим слоем (2). 5. Многослойное стекло (1) по п.4, в котором передняя сторона первого электропроводящего слоя (2), обращенная к промежуточному слою (3), соединена через первый изоляционный слой (8) со вторым электропроводящим слоем (6) на передней стороне, а задняя сторона первого покрытия (2), обращенная от промежуточного слоя (3), соединена посредством второго изоляционного слоя (8) с дополнительным вторым электропроводящим слоем (6) на задней стороне. 6. Многослойное стекло по любому из пп.1-5, в котором первое стекло (1.1) и/или второе стекло (1.2) содержит стекло, предпочтительно плоское стекло, флоат-стекло, кварцевое стекло, боросиликатное стекло, натриево-кальциевое или полимеры, предпочтительно полиэтилен, полипропилен, поликарбонат, полиметилметакрилат и/или их смеси. 7. Многослойное стекло (1) по любому из пп.1-6, в котором прозрачный первый электропроводящий слой (2) имеет поверхностное сопротивление от 1 до 10 Ом/квадрат, предпочтительно от 3 до 5 Ом/квадрат и/или прозрачный второй электропроводящий слой (6) имеет поверхностное сопротивление от 0,4 до 10 Ом/квадрат, предпочтительно от 0,4 до 5 Ом/квадрат. 8. Многослойное стекло (1) по любому из пп.1-7, в котором прозрачный первый электропроводящий слой (2) и/или прозрачный второй электропроводящий слой (6) содержит серебро (Ag), оксид индия-олова (ITO), легированный фтором оксид олова (SnO 2 :F) или легированный алюминием оксид цинка (ZnO:Al). 9. Многослойное стекло (1) по любому из пп.1-8, в котором прозрачный второй электропроводящий слой (6) имеет низкий коэффициент излучения и предпочтительно содержит систему слоев, содержащую по меньшей мере один функциональный слой на основе по меньшей мере одного металла из группы, состоящей из ниобия, тантала, молибдена и циркония, и диэлектрический слой, расположенный на стороне функционального слоя, обращенной к внутреннему пространству транспортного средства. 10. Многослойное стекло (1) по любому из пп.1-9, в котором прозрачный первый электропроводящий слой (2) имеет n надрезов (9.n), при этом n является целым числом ≥1, так что сопротивление первого прозрачного электропроводящего слоя (2) при постоянном напряжении от 75 до 450 В и переменном напряжении от 25 до 450 В имеет нагревательную мощность от 300 до 4000 Вт/м 2 . 11. Многослойное стекло (1) по любому из пп.1-10, в котором поверхность первого электропроводящего слоя (2) и поверхность второго электропроводящего слоя (2) расположены одна над другой, имеют одинаковую форму или поверхность второго электропроводящего слоя (6) выступает за границы поверхности первого электропроводящего слоя (2). 12. Многослойное стекло (1) по любому из пп.1-11, в котором второй коллекторный проводник (4.2) выполнен с возможностью соединения с постоянным напряжением от 120 до 450 В или переменным напряжением от 50 до 450 В. 13. Многослойное стекло по любому из пп.1-12, которое является элементом остекления в транспортных средствах для передвижения по суше, в воздухе или по воде и, в частности, представляет собой лобовое стекло, заднее стекло, боковое стекло и/или стекло в крыше. 14. Многослойное стекло по любому из пп.1-12, которое является элементом остекления в транспортных средствах, которые приводятся в движение посредством преобразования электрической энергии, в частности, из аккумуляторов, перезаряжаемых батарей, топливных элементов или приводимых в действие двигателем внутреннего сгорания генераторов, в частности, в электромобилях. 15. Способ изготовления многослойного стекла (1) по любому из пп.1-14, в котором ламинируют друг с другом первое стекло (1.1), промежуточный слой (3) и второе стекло (1.2), по меньшей мере один прозрачный первый электропроводящий слой (2), по меньшей мере один прозрачный второй электропроводящий слой (6) и первый коллекторный проводник (4.1), второй коллекторный проводник (4.2) и третий коллекторный проводник (4.3).
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
1. Многослойное стекло (1), содержащее первое стекло (1.1), по меньшей мере один промежуточный слой (3) и второе стекло (1.2), прозрачный первый электропроводящий слой (2) между промежуточным слоем (3) и первым стеклом (1.1) и/или между промежуточным слоем (3) и вторым стеклом (1.2), прозрачный второй электропроводящий слой (6), изолированный от первого электропроводящего слоя (2), при этом область первого электропроводящего слоя (2) и область второго электропроводящего слоя (6) расположены друг над другом, перекрывая друг друга по меньшей мере на 80%, первый коллекторный проводник (4.1), соединенный с первым электропроводящим слоем (2), причем первый коллекторный проводник (4.1) выполнен с возможностью соединения с потенциалом массы, второй коллекторный проводник (4.2), соединенный с первым электропроводящим слоем (2), причем второй коллекторный проводник (4.2) выполнен с возможностью соединения с постоянным напряжением от 75 до 450 В или переменным напряжением от 25 до 450 В, по меньшей мере один третий коллекторный проводник (4.3), соединенный со вторым электропроводящим слоем (6), причем третий коллекторный проводник (4.3) выполнен с возможностью соединения с потенциалом массы. 2. Многослойное стекло (1) по п.1, в котором второй электропроводящий слой (6) расположен на противоположной первому покрытию (2) стороне промежуточного слоя (7). 3. Многослойное стекло (1) по п.1, в котором второй электропроводящий слой (6) расположен на лежащей снаружи стороне (I) первого стекла (1.1) и/или на лежащей снаружи стороне (IV) второго стекла (1.2). 4. Многослойное стекло (1) по п.1, в котором второй электропроводящий слой (6) соединен через изоляционный слой (8) с первым электропроводящим слоем (2). 5. Многослойное стекло (1) по п.4, в котором передняя сторона первого электропроводящего слоя (2), обращенная к промежуточному слою (3), соединена через первый изоляционный слой (8) со вторым электропроводящим слоем (6) на передней стороне, а задняя сторона первого покрытия (2), обращенная от промежуточного слоя (3), соединена посредством второго изоляционного слоя (8) с дополнительным вторым электропроводящим слоем (6) на задней стороне. 6. Многослойное стекло по любому из пп.1-5, в котором первое стекло (1.1) и/или второе стекло (1.2) содержит стекло, предпочтительно плоское стекло, флоат-стекло, кварцевое стекло, боросиликатное стекло, натриево-кальциевое или полимеры, предпочтительно полиэтилен, полипропилен, поликарбонат, полиметилметакрилат и/или их смеси. 7. Многослойное стекло (1) по любому из пп.1-6, в котором прозрачный первый электропроводящий слой (2) имеет поверхностное сопротивление от 1 до 10 Ом/квадрат, предпочтительно от 3 до 5 Ом/квадрат и/или прозрачный второй электропроводящий слой (6) имеет поверхностное сопротивление от 0,4 до 10 Ом/квадрат, предпочтительно от 0,4 до 5 Ом/квадрат. 8. Многослойное стекло (1) по любому из пп.1-7, в котором прозрачный первый электропроводящий слой (2) и/или прозрачный второй электропроводящий слой (6) содержит серебро (Ag), оксид индия-олова (ITO), легированный фтором оксид олова (SnO 2 :F) или легированный алюминием оксид цинка (ZnO:Al). 9. Многослойное стекло (1) по любому из пп.1-8, в котором прозрачный второй электропроводящий слой (6) имеет низкий коэффициент излучения и предпочтительно содержит систему слоев, содержащую по меньшей мере один функциональный слой на основе по меньшей мере одного металла из группы, состоящей из ниобия, тантала, молибдена и циркония, и диэлектрический слой, расположенный на стороне функционального слоя, обращенной к внутреннему пространству транспортного средства. 10. Многослойное стекло (1) по любому из пп.1-9, в котором прозрачный первый электропроводящий слой (2) имеет n надрезов (9.n), при этом n является целым числом ≥1, так что сопротивление первого прозрачного электропроводящего слоя (2) при постоянном напряжении от 75 до 450 В и переменном напряжении от 25 до 450 В имеет нагревательную мощность от 300 до 4000 Вт/м 2 . 11. Многослойное стекло (1) по любому из пп.1-10, в котором поверхность первого электропроводящего слоя (2) и поверхность второго электропроводящего слоя (2) расположены одна над другой, имеют одинаковую форму или поверхность второго электропроводящего слоя (6) выступает за границы поверхности первого электропроводящего слоя (2). 12. Многослойное стекло (1) по любому из пп.1-11, в котором второй коллекторный проводник (4.2) выполнен с возможностью соединения с постоянным напряжением от 120 до 450 В или переменным напряжением от 50 до 450 В. 13. Многослойное стекло по любому из пп.1-12, которое является элементом остекления в транспортных средствах для передвижения по суше, в воздухе или по воде и, в частности, представляет собой лобовое стекло, заднее стекло, боковое стекло и/или стекло в крыше. 14. Многослойное стекло по любому из пп.1-12, которое является элементом остекления в транспортных средствах, которые приводятся в движение посредством преобразования электрической энергии, в частности, из аккумуляторов, перезаряжаемых батарей, топливных элементов или приводимых в действие двигателем внутреннего сгорания генераторов, в частности, в электромобилях. 15. Способ изготовления многослойного стекла (1) по любому из пп.1-14, в котором ламинируют друг с другом первое стекло (1.1), промежуточный слой (3) и второе стекло (1.2), по меньшей мере один прозрачный первый электропроводящий слой (2), по меньшей мере один прозрачный второй электропроводящий слой (6) и первый коллекторный проводник (4.1), второй коллекторный проводник (4.2) и третий коллекторный проводник (4.3).
Евразийское 027237 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.07.31
(21) Номер заявки 201391816
(22) Дата подачи заявки 2012.05.03
(51) Int. Cl. B32B17/10 (2006.01) H05B 3/86 (2006.01)
(54) НАГРЕВАЕМОЕ МНОГОСЛОЙНОЕ СТЕКЛО С ФУНКЦИЕЙ БЕЗОПАСНОСТИ
(31) 11169563.1
(32) 2011.06.10
(33) EP
(43) 2014.04.30
(86) PCT/EP2012/058128
(87) WO 2012/168009 2012.12.13
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
СЭН-ГОБЭН ГЛАСС ФРАНС (FR)
(72) Изобретатель:
Лизински Зузанне, Мельхер Мартин, Шларб Андреас (DE)
(74) Представитель:
Медведев В.Н. (RU)
(56) DE-B3-10325476 US-A-3892947 US-A-4808799 DE-A1-2344616 US-A-4078107
Изобретение относится к стеклу, содержащему электрически нагреваемое покрытие, в частности электрически нагреваемое стекло транспортного средства, с функцией безопасности. Кроме того, изобретение относится к способу изготовления стекла согласно изобретению и применению стекла согласно изобретению в качестве стекла транспортного средства, в частности в качестве стекла для электромобилей.
Электромобилями называются транспортные средства, которые приводятся в движение электрической энергией. Приводная энергия подается в большинстве случаев от заряжаемых аккумуляторов и перезаряжаемых батарей в транспортном средстве или генерируется в самом транспортном средстве с помощью тепловых элементов. Электродвигатель преобразует электрическую энергию в механическую энергию для движения. Бортовое напряжение электромобилей составляет обычно от 100 до 400 В.
На основании ограниченной плотности накопления энергии аккумуляторов или перезаряжаемых батарей дальность движения электромобилей сильно ограничена. Поэтому эффективное использование электрической энергии в электромобилях имеет особое значение.
К стеклам электромобилей предъявляются те же требования, что и к стеклам транспортных средств с двигателем внутреннего сгорания. Относительно величины зоны обзора и структурной стабильности стекол действуют следующие законодательные предписания:
ЕСЕ R 43: "Единые предписания для допуска безопасного стекла и многослойных стеклянных материалов", а также
Технические требования к частям транспортных средств при проверке типа конструкции, § 22а StVZO, № 29 "Безопасное стекло".
Эти предписания, как правило, выполняются в многослойных стеклах. Многослойные стекла состоят из двух или более отдельных стекол, в частности, из полированного листового стекла (флоат-стекла), неподвижно соединенных друг с другом с одним или больше промежуточными слоями при нагревании и сжатии. Промежуточные слои состоят в большинстве случаев из термопластичных пластмасс, таких как поливинилбутираль (PVB) или этиленвинилацетат (EVA).
Поле обзора стекла транспортного средства необходимо удерживать свободным от льда и налета. В транспортных средствах с двигателем внутреннего сгорания применяется, как правило, тепло двигателя для нагревания воздушного потока. Затем теплый воздушный поток направляют на стекла. Для электромобилей этот способ не пригоден, поскольку электромобили не имеют тепла двигателя. Создание теплого воздуха с помощью электрической энергии является мало эффективным.
В качестве альтернативного решения, стекло может иметь электрическое нагревание. В DE 10352464 А1 раскрыто многослойное стекло с двумя стеклами. Между стеклами проложены проходящие параллельно друг другу провода. При приложении напряжения к проводам течет электрический ток. Стекло нагревается с помощью тепла, создаваемого при прохождении тока через сопротивление. На основании соображений внешнего вида и безопасности, количество проводов в стекле, а также диаметр проводов, поддерживаются возможно меньшими. Провода не должны быть или почти не должны быть видны при дневном свете и ночью в свете фар.
Лучше пригодны прозрачные, электрически проводящие покрытия, которые известны из DE 10333618 В3. Там стекло имеет электрически нагреваемый серебряный слой. Покрытия на основе тонких серебряных слоев можно экономично изготавливать, и они устойчивы к старению.
В DE 10325476 В3 приведено описание пластинчатого элемента по меньшей мере с одним жестким диском, который имеет электрически проводящее, нагреваемое покрытие, а также электрически проводящую, электрически изолированную от покрытия и снабженную по меньшей мере одним собственным контактным выводом частичную поверхность. Частичная поверхность предусмотрена, согласно изобретению, для соединения с потенциалом заземления.
Обычные нагреватели с электрически проводящими покрытиями работают с обычным бортовым напряжением постоянного тока от 12 до 14 В, при требуемой более высокой нагревательной мощности -с напряжениями постоянного тока до 42 В. Сопротивление слоя составляет в зависимости от имеющегося в распоряжении напряжения и требуемой нагревательной мощности от 0,5 до 5 Ом. При этих условиях можно освобождать зимой от льда замерзшее лобовое стекло за 5-10 мин.
В электромобилях желательна работа слоистого нагревателя при типичном для электромобилей бортовым напряжением от 100 до 400 В. Снижение рабочих напряжений с более чем 100 В до 42 В или 14 В, например, с помощью питающего блока, является энергетически мало эффективным. Кроме того, высокие напряжения от 100 до 400 В обеспечивают короткое время удаления льда, например, 1 мин при нагревательной мощности 3 кВт. Такое короткое время удаления льда при современном уровне техники является невозможным при рабочих напряжениях от 12 до 42 В.
В зависимости от применяемого рабочего напряжения необходимы особые меры безопасности. Согласно европейской директивы 200 6/95/EG по низкому напряжению, постоянные напряжения до 75 В считаются безопасными, так что можно отказаться от защиты относительно непосредственного соприкосновения. Стекла с электрически нагреваемыми покрытиями, согласно уровню техники, работают при напряжениях от 12 до 42 В и поэтому не нуждаются в особых мерах безопасности.
Уже с постоянного напряжения 75 В при соприкосновении необходимо исходить из опасности
травмирования за счет судорог и не контролируемых мышечных сокращений. При напряжениях свыше 120 В непосредственное соприкосновение считается опасным для жизни также для взрослых и должно исключаться при любых условиях. При применении в транспортном средстве соприкосновение возможно, когда в случае аварии изоляция находящегося под напряжением покрытия удаляется. То же относится к разрушению и повреждению стекла при внешнем воздействии, таком как удар камнем, вандализме или при попытках спасения и извлечения пострадавших.
В принципе те же аргументы относятся к слоистым нагревателям, которые работают с переменным напряжением, при этом связанные с безопасностью предельные значения лежат в этом случае ниже. Так, начиная с переменного напряжения 25 В, существует непосредственная опасность травмирования, а с переменного напряжения 50 В существует непосредственная опасность для жизни.
Задача данного изобретения состоит в создании многослойного стекла с прозрачным, электрически проводящим покрытием, которое при постоянном напряжении от 75 до 450 В или переменном напряжении от 25 до 450 В имеет достаточную нагревательную мощность и подходящие меры безопасности.
Задача данного изобретения решена, согласно изобретению, с помощью многослойного стекла с прозрачным электрически проводящим покрытием, согласно п.1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения. Способ изготовления многослойного стекла, согласно изобретению, и применения многослойного стекла следуют из других пунктов формулы изобретения.
Многослойное стекло согласно изобретению содержит
по меньшей мере одно первое стекло и одно второе стекло,
по меньшей мере один промежуточный слой, который соединяет стекла друг с другом, по меньшей мере одно прозрачное, электрически проводящее первое покрытие, которое расположено между промежуточным слоем и первым стеклом или между промежуточным слоем и вторым стеклом,
по меньшей мере один первый коллекторный проводник и один второй коллекторный проводник, которые соединены с первым покрытием, и первый коллекторный проводник соединен с потенциалом массы, а второй коллекторный проводник - с постоянным напряжением от 75 до 450 В, и
по меньшей мере одно прозрачное, электрически проводящее второе покрытие, которое расположено изолированно от первого покрытия,
при этом поверхность первого покрытия и поверхность второго покрытия расположены, по меньшей мере на 80% перекрывая друг друга, и второе покрытие по меньшей мере через один третий коллекторный проводник соединено с потенциалом массы.
В одном предпочтительном варианте выполнения многослойного стекла, согласно изобретению, второй коллекторный проводник соединен с постоянным напряжением от 120 до 450 В. В Этом диапазоне напряжений непосредственное соприкосновение является опасным для жизни также для взрослых и должно исключаться при всех обстоятельствах.
В одном альтернативном варианте выполнения многослойного стекла, согласно изобретению, второй коллекторный проводник соединен с переменным напряжением от 25 до 450 В. В одном предпочтительном варианте выполнения многослойного стекла, согласно изобретению, второй коллекторный проводник соединен с переменным напряжением от 50 до 450 В. В этом диапазоне напряжений непосредственное соприкосновение является опасным для жизни также для взрослых и должно исключаться при всех обстоятельствах. В другом предпочтительном варианте выполнения многослойного стекла, согласно изобретению, второй коллекторный проводник соединен с переменным напряжением от 100 до 300 В. Этот диапазон напряжений особенно предпочтителен для использования многослойного стекла в мебели, приборах и зданиях, в частности для нагревательных тел, поскольку переменные напряжения от 100 до 300 В имеются в распоряжении в качестве обычных бытовых напряжений сети.
Многослойное стекло, согласно изобретению, содержит по меньшей мере два стекла, которые соединены друг с другом с помощью по меньшей мере одного промежуточного слоя. В качестве стекол в принципе пригодны все прозрачные, электрически изолирующие подложки, которые в условиях изготовления и применения многослойного стекла, согласно изобретению, являются термически и химически стабильными, а также имеют стабильные размеры.
Стекла содержат предпочтительно стекло, особенно предпочтительно плоское стекло, флоат-стекло, кварцевое стекло, боросиликатное стекло, натриево-кальциевое стекло или прозрачные пластмассы, предпочтительно жесткие прозрачные пластмассы, в частности, полиэтилен, полипропилен, поликарбонат, полиметилметакрилат, полистирол, полиамид, сложный полиэфир, поливинилхлорид и/или их смеси.
Примеры подходящих стекол известны из немецкого перевода европейского патента ЕР 0847965 В1, соответствующего заявке DE 69731268 Т2, страница 8, абзац.
Толщина стекол может изменяться в широких пределах и тем самым отлично согласовываться с требованиями каждого отдельного случая. Предпочтительно, применяются стекла со стандартными значениями толщины от 1,0 до 25 мм, предпочтительно от 1,4 до 2,5 мм для автомобильного стекла и предпочтительно от 4 до 25 мм для мебели, приборов и зданий, в частности для электрических нагреватель
ных тел. Величина стекол может изменяться в широких пределах и определяется в зависимости от применения, согласно изобретению.
Стекла могут иметь любую трехмерную форму.
Предпочтительно, трехмерная форма не имеет зон затенения, так что на нее можно наносить покрытие, например, с помощью катодного распыления. Предпочтительно, подложки являются плоскими или сильно изогнутыми в одном или нескольких пространственных направлениях. В частности, применяются плоские подложки. Стекла могут быть бесцветными или окрашенными.
Стекла соединены друг с другом с помощью по меньшей мере одного промежуточного слоя. Промежуточный слой предпочтительно содержит термопластичную пластмассу, такую как поливинилбути-раль (PVB), этиленвинилацетат (EVA), полиуретан (PU), полиэтилентерефталат (PET) или несколько их слоев, предпочтительно с толщинами от 0,3 до 0,9 мм.
Многослойное стекло, согласно изобретению, содержит по меньшей мере одно прозрачное и электрически проводящее первое покрытие, которое расположено на обращенной к промежуточному слою стороне одного из отдельных стекол многослойного стекла. Первое покрытие может быть нанесено непосредственно на отдельное стекло. В качестве альтернативного решения, первое покрытие может быть нанесено на несущую пленку или на сам промежуточный слой.
Прозрачное, электрически проводящее покрытие является проницаемым для электромагнитного излучения, предпочтительно электромагнитного излучения с длиной волны от 300 до 1300 нм, в частности, для видимого света. "Проницаемо" означает, что общее пропускание многослойного стекла соответствует предписаниям закона и составляет, в частности, для видимого света > 70% и, в частности, > 80%.
Такие покрытия известны, например, из DE 202008017611 U1 и ЕР 0847965 В1. Они состоят, как правило, из металлического слоя, такого как слой серебра или содержащего серебро металлического сплава, который заделан по меньшей мере между двумя покрытиями из диэлектрического материала типа оксида металла. Оксид металла предпочтительно содержит оксид цинка, оксид олова, оксид индия, оксид титана, оксид кремния, оксид алюминия или т.п., а также комбинации из одного или нескольких из них. Диэлектрический материал может также содержать нитрид кремния, карбид кремния или нитрид алюминия.
Предпочтительно применяются системы металлических слоев с несколькими металлическими слоями, при этом отдельные металлические слои разделены по меньшей мере одним слоем из диэлектрического материала.
Эта слоистая конструкция получается обычно с помощью последовательности процессов осаждения, которые выполняются с помощью вакуумного способа, такого как катодное распыление с поддержкой магнитным полем. На обеих сторонах серебряного слоя могут быть расположены также очень тонкие слои металла, которые содержат, в частности, титан, никель, хром, никель-хром или ниобий. Нижний металлический слой служит в качестве удерживающего или кристаллизационного слоя. Верхний металлический слой служит в качестве защитного или газопоглотительного слоя, с целью предотвращения изменения серебра во время других стадий процесса.
Толщина прозрачного, электрически проводящего покрытия может изменяться в широких пределах и согласоваться с требованиями отдельного применения. При этом существенно, что толщина электрически проводящего, прозрачного покрытия не должна быть настолько большой, что оно сильно поглощает или отражает электромагнитное излучение, предпочтительно электромагнитное излучение с длиной волны от 300 до 1300 нм.
Данное изобретение основывается по существу на идее, что высокое напряжение может быть опасно для человека лишь тогда, когда ток может проходить через части тела человека. Высокое напряжение означает в смысле данного изобретения постоянное напряжение свыше 75 В или переменное напряжение выше 25 В. При таких высоких напряжениях при соприкосновении с человеком происходит, как правило, отрицательно влияющее на здоровье прохождение тока через тело человека.
Поэтому необходимо создание многослойного стекла с электрически проводящим первым покрытием, которое при работе с высоким напряжением уменьшает возможность прохождения тока через тело человека, в частности, когда многослойное стекло повреждено или разрушено.
В соответствии с этим многослойное стекло согласно изобретению содержит по меньшей мере одно прозрачное, электрически проводящее второе покрытие, которое расположено электрически изолированно относительно первого покрытия.
В многослойном стекле защита от соприкосновения с находящимся под высоким напряжением первым покрытием обеспечивается с помощью двух прочных стекол и промежуточного слоя. За счет стабилизирующего действия промежуточного слоя, который содержит вязкую эластичную пластмассу, защита от соприкосновения сохраняется также при разбитом стекле.
Поэтому собственно опасность соприкосновения с находящимся под высоким напряжением первым покрытием существует при проникновении металлического предмета в стекло. Это может происходить, например, непосредственно при аварии или когда спасатели разрушают стекло топором или пилой.
Открыто доступное первое покрытие также опасно, например, за счет отделения осколков на обращенной внутрь автомобиля стороне многослойного стекла после массивного внешнего воздействия или
после полного пробивания многослойного стекла.
Для предотвращения в этих случаях прохождения тока через тело человека при соприкосновении, в или на многослойном стекле расположено прозрачное, электрически проводящее второе покрытие, согласно изобретению. Второе покрытие соединено с потенциалом массы бортового источника напряжения или другим, более низким и неопасным для человека потенциалом.
Второе покрытие расположено относительно первого покрытия электрически изолированно. Кроме того, поверхность первого покрытия и поверхность второго покрытия расположены перекрывая друг друга по меньшей мере на 80%, предпочтительно на 90% и особенно предпочтительно на 95%. Первое и/или второе покрытие могут образовывать сплошную поверхность или могут быть разделены на меньшие зоны поверхности, при этом все части поверхности должны быть соединены электрически проводящим образом с соответствующим потенциалом.
В одном предпочтительном варианте выполнения многослойного стекла, согласно изобретению, второе покрытие расположено на противоположной первому покрытию стороне промежуточного слоя. Это имеет то особое преимущество, что первое покрытие и второе покрытие электрически изолированы друг от друга с помощью промежуточного слоя и тем самым нет необходимости в дополнительном изоляционном слое. Кроме того, первое покрытие и второе покрытие расположены внутри многослойного стекла и защищены с помощью первого стекла и второго стекла механически, а также химически, например, от коррозии.
В другом предпочтительном варианте выполнения многослойного стекла, согласно изобретению, второе покрытие расположено по меньшей мере на лежащей снаружи стороне первого стекла или на лежащей снаружи стороне второго стекла. Лежащая снаружи сторона означает в смысле данного изобретения наружную сторону многослойного стекла и тем самым противоположную промежуточному слою сторону каждого отдельного стекла. Это выполнение имеет то преимущество, что изготовленное способом, согласно уровню техники, многослойное стекло лишь с первым покрытием можно технически просто дополнять вторым покрытием.
В другом предпочтительном варианте выполнения многослойного стекла, согласно изобретению, первое и/или второе покрытие расположены на пластмассовой пленке. Пластмассовая пленка может быть соединена по поверхности на своей передней стороне и на своей задней стороне с соответствующей другой пластмассовой пленкой. Такое соединение может содержать, например, промежуточный слой из поливинилбутираля (PVB), покрытую первым или вторым покрытием пленку полиэтилентерефталата (PET) и изоляционный слой из поливинилбутираля (PVB). Толщина пленки поливинилбутираля (PVB) составляет, например, от 0,3 до 0,5 мм. Толщина пленки полиэтилентерефталата (PET) составляет, например, от 40 до 80 мкм и, в частности, 50 мкм.
В другом предпочтительном варианте выполнения многослойного стекла, согласно изобретению, второе покрытие соединено через дополнительный изоляционный слой с первым покрытием. Изоляционный слой предпочтительно содержит пластмассовую пленку с подходящими электрически изолирующими свойствами, особенно предпочтительно пленку, которая содержит поливинилбутираль (PVB), эти-ленвинилацетат (EVA), полиуретан (PU) или полиэтилентерефталат (PET). В качестве альтернативного решения, изоляционный слой может содержать электрически изолирующий слой оксида или нитрида или диэлектрический слой. Это выполнение имеет то особое преимущество, что первое и второе покрытие расположены очень близко друг к другу, что улучшает защитное действие с помощью второго покрытия. Так, изоляционный слой может быть выполнен очень тонким и механически менее стойким. В случае разрушения или разбивания стекла происходит, как правило, непосредственное короткое замыкание между первым и вторым покрытием, так что происходит прохождение тока между первым покрытием и вторым покрытием. Такое прохождение тока приводит, с одной стороны, к падению напряжения во втором покрытии до неопасного для человека диапазона. Кроме того, за счет этого вызывается большой ток, так что, как правило, срабатывает электрический предохранитель первого покрытия, и подача напряжения прерывается.
В другом предпочтительном варианте выполнения многослойного стекла согласно изобретению передняя сторона первого покрытия соединена через изоляционный слой со вторым покрытием, а задняя сторона первого покрытия соединена через другой изоляционный слой с другим вторым покрытием. Это означает, что многослойное стекло содержит последовательность из расположенных друг над другом второго покрытия, изоляционного слоя, первого покрытия, другого изоляционного слоя и другого второго покрытия. Передняя сторона первого покрытия означает здесь, например, сторону, которая противоположна внутреннему пространству транспортного средства, когда стекло установлено в транспортном средстве. Другое второе покрытие соединено через другой коллекторный проводник с потенциалом массы. Это выполнение имеет то особое преимущество, что первое покрытие на обеих сторонах покрыто вторым, соединенным с потенциалом массы покрытием. За счет этого практически невозможно соприкосновение первого покрытия, например, с металлическим предметом, без соприкосновения также по меньшей мере с одним из двух вторых покрытий. Кроме того, в случае разрушения или разбивания стекла происходит, как правило, непосредственное короткое замыкание между первым и вторым покрытиями, так что ток проходит от первого покрытия к одному из вторых покрытий. Другое второе покрытие
предпочтительно содержит тот же слой или последовательность слоев, что и второе покрытие.
В целом, можно исходить из того, что в указанных случаях повреждения даже присутствие лишь одного соединенного с потенциалом массы второго покрытия, независимо от выбранного выполнения, обеспечивает достаточную защиту. Практически невозможно в разбитом стекле соприкосновение лишь с первым покрытием без соприкосновения со вторым покрытием.
Второе покрытие может содержать материал первого покрытия или быть с ним идентичным. В одном предпочтительном варианте выполнения изобретения второе покрытие пригодно для пропускания без повреждения большой плотности тока. Это имеет то особое преимущество, что электрический предохранитель первого покрытия в случае разрушения многослойного стекла быстро срабатывает и тем самым быстро отключает первое покрытие от напряжения. Дополнительно к этому, предотвращается локальный перегрев второго покрытия. Локальный перегрев может приводить также к локальному разрушению и уменьшать функцию мер безопасности.
В одном предпочтительном варианте выполнения многослойного стекла согласно изобретению прозрачное, электрически проводящее первое покрытие имеет поверхностное сопротивление от 1 до 10 Ом/квадрат, предпочтительно от 3 до 5 Ом/квадрат. Прозрачное, электрически проводящее второе покрытие предпочтительно имеет поверхностное сопротивление от 0,1 до 10 Ом/квадрат. В одном предпочтительном варианте выполнения прозрачное, электрически проводящее второе покрытие имеет поверхностное сопротивление от 0,4 до 10 Ом/квадрат, особенно предпочтительно от 0,4 до 10 Ом/квадрат и совсем предпочтительно от 0,4 до 5 Ом/квадрат.
Как показали проведенные заявителями исследования, прозрачные, электрически проводящие вторые покрытия с высоким поверхностным сопротивлением свыше 5 Ом/квадрат и, в частности, больше 10 Ом/квадрат, достаточны для желаемой функции безопасности. При контакте прозрачного, электрически проводящего первого покрытия с прозрачным, электрически проводящим вторым покрытием и одновременном соприкосновении с человеком, образуется делитель напряжения за счет отвода тока через прозрачное, электрически проводящее второе покрытие и человека. На основании высокого сопротивления тела человека, через человека проходит лишь небольшой ток.
В одном предпочтительном варианте выполнения многослойного стекла, согласно изобретению, прозрачное, электрически проводящее первое покрытие и/или прозрачное, электрически проводящее второе покрытие содержит серебро (Ag), оксид индия-олова (ITO), легированный фтором оксид олова (SnO2:F) или легированный алюминием оксид цинка (ZnO:Al).
В одном предпочтительном варианте выполнения многослойного стекла, согласно изобретению, прозрачное, электрически проводящее второе покрытие имеет коэффициент излучения меньше 50%. Второе покрытие находится в этом случае предпочтительно на обращенной к внутреннему пространству автомобиля наружной стороне многослойного стекла и/или на противоположной внутреннему пространству автомобиля наружной стороне многослойного стекла.
Второе покрытие предпочтительно содержит систему слоев по меньшей мере с одним функциональным слоем на основе по меньшей мере одного металла или оксида металла из группы, состоящей из ниобия, тантала, молибдена и циркония, и расположенный на стороне внутреннего пространства автомобиля функционального слоя диэлектрический слой.
В одном предпочтительном варианте выполнения многослойного стекла согласно изобретению поверхность первого покрытия и поверхность второго покрытия (6) расположены на 100% друг над другом. В качестве альтернативного решения, поверхность второго покрытия может выступать за поверхность первого покрытия предпочтительно более чем на 10%, особенно предпочтительно более чем на 25%.
В одном предпочтительном варианте выполнения многослойного стекла, согласно изобретению, по меньшей мере один прозрачный, электрически проводящий слой находится по меньшей мере на одной из внутренних сторон стекол. Внутренняя сторона стекла обозначает здесь каждую обращенную к термопластичному промежуточному слою сторону. В случае соединения двух стекол, прозрачный, электрически проводящий слой может находиться на внутренней стороне одного или другого стекла. В качестве альтернативного решения, соответствующий прозрачный электрически проводящий слой может находиться на обеих внутренних сторонах. В случае многослойного стекла из более чем двух стекол, также несколько прозрачных, электрически проводящих слоев могут находиться на нескольких внутренних сторонах стекол. В качестве альтернативного решения, одно прозрачное, электрически проводящее покрытие может быть заделано между двумя термопластичными промежуточными слоями. Прозрачное, электрически проводящее покрытие предпочтительно нанесено в этом случае на несущую пленку или несущее стекло. Несущая пленка или несущее стекло предпочтительно содержит полимер, в частности, поливинилбутираль (PVB), этиленвинилацетат (EVA), полиуретан (PU), полиэтилентерефталат (PET) или их комбинации.
В одном предпочтительном варианте выполнения многослойного стекла, согласно изобретению, прозрачное, электрически проводящее первое покрытие имеет n надрезов, при этом n является целым числом > 1, так что сопротивление первого прозрачного электрически проводящего покрытия при постоянном напряжении от 75 до 450 В и переменном напряжении от 25 до 450 В имеет нагревательную мощность от 300 до 4000 Вт/м2.
Надрезы разделяют покрытие на электрически изолированные друг от друга зоны. Надрезы могут разделять покрытие на полностью электрически изолированные друг от друга зоны. Эти зоны могут быть соединены с помощью коллекторных проводников последовательно или параллельно. В качестве альтернативного решения или в комбинации с этим, надрезы могут разделять покрытие лишь на некоторых участках. Это приводит к тому, что ток проходит через покрытие по пути в форме меандра. За счет этого путь прохождения тока через покрытие увеличивается, и повышается общее сопротивление покрытия.
Точное количество, точное положение и длину надрезов для достижения желаемого общего сопротивления можно определять с помощью простых опытов или моделирования. Надрезы предпочтительно выполнены так, что оказывается возможно меньшее отрицательное влияние на прозрачность многослойного стекла и обеспечивается возможно более гомогенное распределение нагревательной мощности.
В первом приближении длина 1 пути прохождения тока составляет
spez Quadrat
где U обозначает рабочее напряжение, Pspez - удельную нагревательную мощность и RQUadrat - поверхностное сопротивление прозрачного, электрически проводящего покрытия. Из отношения длины l пути прохождения тока и ширины d стекла получается приблизительно количество включенных последовательно, электрически изолированных друг от друга зон. На основании измеренного сопротивления можно устанавливать желаемое полное сопротивление с помощью простых геометрических изменений.
Надрезы в прозрачном, электрически проводящем покрытии предпочтительно выполняются с помощью лазера. Способы структурирования тонких металлических пленок известны, например, из ЕР 2200097 A1 или ЕР 2139049 A1. В качестве альтернативного решения, надрезы можно выполнять с помощью механической обработки, а также химического и физического травления. Минимальную ширину надрезов необходимо согласовывать с подлежащим изоляции напряжением и она составляет предпочтительно 10-500 мкм, особенно предпочтительно 50-100 мкм.
В одном предпочтительном варианте выполнения многослойного стекла, согласно изобретению, прозрачное, электрически проводящее первое покрытие проходит по меньшей мере по 90% поверхности стороны стекла, на которое оно нанесено.
Прозрачные, электрически проводящие покрытия проходят предпочтительно по всей поверхности стороны стекла, на которое оно нанесено, за исключением окружной зоны в виде рамки без покрытия с шириной от 2 до 20 мм, предпочтительно от 5 до 10 мм. Она служит для электрической изоляции между находящимся под напряжением покрытием и кузовом транспортного средства. Зона без покрытия предпочтительно герметично запечатана с помощью промежуточного слоя или акрилового клея в качестве барьера диффузии паров. За счет барьера диффузии паров чувствительное к коррозии покрытие защищается от влажности и кислорода воздуха. Дополнительно к этому, прозрачные электрически проводящие покрытия могут отсутствовать в другой зоне, которая служит в качестве окна для передачи данных или окна для связи.
В одном предпочтительном варианте выполнения многослойного стекла, согласно изобретению, надрезы выполнены так, что они разделяют прозрачное, электрически проводящее первое покрытие по меньшей мере на две электрически изолированные друг от друга зоны. Зоны соединены друг с другом по меньшей мере одним третьим коллекторным проводником. За счет разделения зон и их соединения с помощью коллекторного проводника получается удлинение пути прохождения тока через прозрачное, электрически проводящее первое покрытие. Удлинение пути прохождения тока приводит к увеличению электрического сопротивления.
Прозрачные, электрически проводящие покрытия соединены коллекторными проводниками, так называемыми шинами, для передачи электрической мощности. Примеры подходящих коллекторных проводников известны из DE 10333618 В3 и ЕР 0025755 В1.
Коллекторные проводники, согласно изобретению, изготавливаются посредством печати проводящей пастой, которая наносится перед изгибанием и/или при изгибании стекол. Проводящая паста предпочтительно содержит частицы серебра и стеклянную фритту. Толщина обожженной серебряной пасты составляет, в частности, от 5 до 20 мкм.
В альтернативном варианте выполнения коллекторных проводников, согласно изобретению, применяются тонкие и узкие полоски металлической фольги или металлические провода, которые предпочтительно содержат медь и/или алюминий, в частности, применяются полоски медной фольги с толщиной 50 мкм. Ширина полосок медной фольги составляет предпочтительно от 1 до 10 мм. Полоски металлической фольги или металлические провода накладываются на покрытие при наложении друг на друга соединяемых слоев. В последующем, выполняемом в автоклаве процессе, за счет воздействия тепла и давления достигается надежный контакт между коллекторными проводниками и покрытием.
Однако электрический контакт между покрытием и коллекторными проводниками можно осуществлять также посредством пайки или склеивания электрически проводящим клеем.
В качестве подводов для контактирования коллекторных проводников внутри многослойного стекла применяются обычные в области транспортных средств фольговые проводники. Описание примеров
фольговых проводников приведено, например, в DE 4235063 A1, DE 202004019286 U1 и DE 9313394 U1.
Гибкие фольговые проводники, называемые также плоскими проводниками или плоскими полоско-выми проводниками, состоят предпочтительно из луженой медной полосы с толщиной от 0,03 мм до 0,1 мм и шириной от 2 до 16 мм. Медь хорошо зарекомендовала себя для таких проводников, поскольку она имеет хорошую электрическую проводимость, а также легко поддается обработке с получением фольги. Одновременно стоимость материала не высока. Можно применять также другие электрически проводящие материалы, из которых можно получать фольгу. Примерами этому являются золото, серебро или олово и их сплавы.
Луженая медная полоса для электрической изоляции и для стабилизации наносится на несущий материал из пластмассы или ламинируется с ним на обеих сторонах. Изоляционный материал содержит, как правило, пленку толщиной от 0,025 до 0,5 мм на основе полиамида. Можно также применять другие пластмассы или материалы с требуемыми изолирующими свойствами. В полосе фольгового проводника могут находиться несколько электрически изолированных друг от друга, проводящих слоев.
Фольговые проводники, которые пригодны для контактирования с электрически проводящими слоями в многослойных стеклах, имеют общую толщину лишь 0,3 мм. Такие тонкие фольговые проводники можно без больших трудностей заделывать между отдельными стеклами в слой термопластичного клея.
В качестве альтернативного решения, можно в качестве подвода применять также тонкие металлические провода. Металлические провода содержат, в частности, медь, вольфрам, золото, серебро или алюминий или сплавы по меньшей мере двух этих металлов. Сплавы могут содержать также молибден, рений, осмий, иридий, палладий или платину.
Подводы согласно изобретению выведены из многослойного стекла и предпочтительно соединены через устройства управления с рабочим напряжением.
Согласно другому аспекту изобретения предлагается способ изготовления многослойного стекла согласно изобретению, при этом, по меньшей мере:
a) ламинируют друг с другом первое стекло, промежуточный слой и второе стекло, прозрачное, электрически проводящее первое покрытие, прозрачное, электрически проводящее второе покрытие, первый коллекторный проводник, второй коллекторный проводник и третий коллекторный проводник, и
b) соединяют первое покрытие через первый коллекторный проводник и второе покрытие через третий коллекторный проводник с потенциалом массы и соединяют первое покрытие через второй коллекторный проводник с постоянным напряжением от 75 до 450 В или переменным напряжением от 25 до 450 В.
Кроме того, изобретение дополнительно содержит применение многослойного стекла согласно изобретению в средствах для передвижения по суше, в воздухе или по воде, в частности, в транспортных средствах, например, в качестве лобового стекла, заднего стекла, бокового стекла и/или стекла в крыше.
Многослойное стекло согласно изобретению предпочтительно применяется в качестве стекла в транспортных средствах с постоянным напряжением от 120 до 450 В или переменным напряжением от 50 до 450 В.
Многослойное стекло, согласно изобретению, применяется в качестве стекла в транспортных средствах, которые приводятся в движение посредством преобразования электрической энергии, в частности, в электромобилях. Электрическая энергия подается из аккумуляторов, снова заряжаемых батарей, топливных элементов или приводимых в действие двигателем внутреннего сгорания генераторов.
Кроме того, многослойное стекло согласно изобретению применяется в качестве стекла в гибридных электрических транспортных средствах, которые наряду с преобразованием электрической энергии приводятся в движение посредством преобразования других видов энергии. Другим видом энергии предпочтительно является двигатель внутреннего сгорания, в частности, дизельный двигатель.
Кроме того, многослойное стекло, согласно изобретению, предпочтительно применяется также в качестве функционального отдельного элемента и в качестве встраиваемого конструктивного элемента в мебели, приборах и зданиях, в частности, в качестве электрического нагревательного тела.
Ниже приводится более подробное пояснение изобретения на основании чертежей. Чертежи являются схематичными и без соблюдения масштаба. Чертежи никоим образом не ограничивают изобретение.
На чертежах изображено
фиг. 1А - разрез по линии А-А' на фиг. 1В многослойного стекла согласно изобретению; фиг. 1В - многослойное стекло, согласно изобретению, на виде сверху; фиг. 2А - разрез многослойного стекла согласно уровню техники с местом повреждения; фиг. 2В - разрез многослойного стекла согласно уровню техники с местом воздействия посторонним телом;
фиг. 3 - разрез многослойного стекла согласно изобретению с местом воздействия посторонним телом;
фиг. 4 - разрез другого примера выполнения многослойного стекла согласно изобретению; фиг. 5 - разрез другого примера выполнения многослойного стекла согласно изобретению; фиг. 6 - разрез другого примера выполнения многослойного стекла согласно изобретению;
фиг. 7 - другой пример выполнения многослойного стекла согласно изобретению на виде сверху; фиг. 8 - блок-схема примера выполнения способа согласно изобретению.
На фиг. 1А и 1В показано обозначенное позицией 1 многослойное стекло согласно изобретению. На фиг. 1В многослойное стекло 1 показано на виде сверху, а на фиг. 1А - в разрезе по линии А-А' на фиг. 1В.
Отдельные стекла 1.1 и 1.2 многослойного стекла 1 содержат флоат-стекло и имеют каждое толщину 2,1 мм. Отдельные стекла соединены друг с другом с помощью термопластичного промежуточного слоя 3. Термопластичный промежуточный слой 3 состоит из пленки 3 поливинибутираля (PVB) с толщиной 0,76 мм. В показанном примере прозрачное, электрически проводящее первое покрытие 2 нанесено на обращенную к термопластичному промежуточному слою 3 сторону III внутреннего стекла 1.2. Первое покрытие 2 служит для нагревания многослойного стекла 1. Первое покрытие 2 может быть также нанесено на обращенную к термопластичному промежуточному слою 3 сторону II наружного стекла 1. 1 или на обе внутренние сторону II и III стекол.
В показанном примере прозрачное, электрически проводящее второе покрытие 6 нанесено на обращенную к термопластичному промежуточному слою 3 сторону II наружного стекла 1.1.
Первое покрытие 2 и второе покрытие 6 известны, например, из ЕР 0847965 В1 и содержат каждое два серебряных слоя, которые заделаны между соответствующими несколькими слоями металла или оксида металла. В качестве примера в табл. 1 показана последовательность слоев.
Таблица 1
Материал
Толщина слоя в нм
Si3N4
ZnO
ZnO
Si3N4
ZnO
ZnO
Si3N4
Последовательность слоев имеет поверхностное сопротивление от примерно 3 до 5 Ом/квадрат.
Первое покрытие 2 проходит по всей поверхности стороны III стекла 1.2, за исключением окружной, имеющей форму рамки не покрытой зоны с шириной 8 мм. Она служит для электрической изоляции между находящимся под напряжением покрытием и кузовом транспортного средства. Не покрытая зона 8 герметично запечатана посредством склеивания с промежуточным слоем 3.
Второе покрытие 6 проходит перекрывая ту же площадь по всей поверхности первого покрытия 2.
Коллекторный проводник 4.1 находится на нижнем в положении установки крае первого покрытия 2, коллекторный проводник 4.2 - на его верхнем крае. Другой коллекторный проводник 4.3 находится на верхнем в положении установки крае второго покрытия 6. В показанном на фиг. 1В примере коллекторные проводники 4.2 и 4.3 расположены перекрывая друг друга. Коллекторные проводники 4.1, 4.2, 4.3 проходят по всей ширине покрытий 2, 6. Коллекторные проводники 4.1, 4.2, 4.3 напечатаны с помощью проводящей серебряной пасты на покрытиях 2, 6 и подвергнуты вжиганию. Коллекторные проводники
4.1, 4.2, 4.3 электрически проводящим образом соединены с лежащими под ними зонами покрытий 2, 6.
Подводящие проводники 5.1, 5.2 и 5.3 состоят из луженой медной фольги шириной 10 мм и толщиной 0,3 мм. Подводящий проводник 5.1 соединен пайкой с коллекторным проводником 4.1, подводящий проводник 5.2 - с коллекторным проводником 4.2, подводящий проводник 5.3 - с коллекторным проводником 4.3.
На наружном стекле 1.1 на край лежащей внутри стороны II нанесен в виде рамки непрозрачный цветной слой с шириной 20 мм в качестве покрывной печати, что не изображено для ясности. Покрывная печать закрывает вид на клеевую полосу, с помощью которой многослойное стекло вклеено в кузов транспортного средства. Покрывная печать служит одновременно для защиты клея от ультрафиолетового излучения и тем самым в качестве защиты от преждевременного старения клея. Кроме того, с помощью покрывной печати закрыты коллекторные проводники 4.1, 4.2, 4.3 и подводящие проводники 5.1,
5.2, 5.3.
Коллекторные проводники 4.1 и 4.3 соединены с потенциалом массы бортового электроснабжения.
Коллекторный проводник 4.2 соединен с бортовым напряжением транспортного средства. В качестве альтернативного решения, бортовое напряжение может трансформироваться в более высокое напряжение или более низкое напряжение. В случае электромобиля напряжение подается из батарей или аккумуляторов и составляет примерно от 75 до 450 В постоянного напряжения и, например, 400 В постоянного напряжения. Приложенное к коллекторному проводнику напряжение вызывает прохождение тока через прозрачное, электрически проводящее первое покрытие 2. Первое покрытие 2 нагревается вследствие прохождения тока и тем самым нагревает многослойное стекло.
На фиг. 2А и 2В показано обозначенное позицией 20 многослойное стекло, согласно уровню техники. Многослойное стекло 20 содержит первое покрытие 2, которое служит для нагревания многослойного стекла 20. Однако многослойное стекло 20 согласно уровню техники не содержит соединенного с потенциалом массы или другим напряжением второго покрытия.
На фиг. 2А многослойное стекло 20 показано после ударного воздействия в зоне 21. Ударное воздействие приводит к отделению осколков на лежащем в направлении внутреннего пространства транспортного средства отдельном стекле 1.2. За счет отделения осколков первое покрытие открыто в зоне 22. За счет открытого первого покрытия 2, возможно опасное для человека соприкосновение с находящимся под напряжением первым покрытием 2.
На фиг. 2В показано многослойное стекло 20, согласно уровню техники, при этом металлический предмет 10 пронизывает первое стекло 1.1, промежуточный слой 3 и первое покрытие 2. Металлический предмет 10 может быть, например, спасательным устройством, таким как пожарный топор или пила для стекла, которое обычно используется для извлечения людей в случае аварии. Таким образом, металлический предмет 10 приходит в контакт с находящимся под напряжением первым покрытием. При соприкосновении металлического предмета 10 с телом человека вызывается прохождение тока 11 от первого покрытия 2 через металлический предмет 10, через тело человека. На основании высокого постоянного напряжения от 75 до 450 В существует непосредственная опасность для здоровья человека, который приходит в соприкосновение с металлическим предметом 10.
Эта опасность предотвращается в многослойном стекле 1, согласно изобретению, с помощью прозрачного, электрически проводящего второго покрытия 6. На фиг. 3 показано в разрезе многослойное стекло 1, согласно изобретению, в которое проник металлический предмет 10. Второе покрытие 6 соединено с потенциалом массы или другим низким и неопасным для человека потенциалом. Вызывается прохождение тока 11 от первого покрытия 2 ко второму покрытию 6. Как правило, прохождение большого тока вызывает срабатывание электрического предохранителя и прерывание подачи напряжения на первое покрытие 2. Но даже если это не происходит, тело человека имеет более высокое сопротивление, чем второе покрытие 6. Вследствие этого при соприкосновении с металлическим предметом 10 не происходит прохождения опасного для здоровья тока.
На фиг. 4 показан в разрезе другой пример выполнения многослойного стекла, согласно изобретению. По конструкции многослойное стекло 1 соответствует показанному на фиг. 1А и В многослойному стеклу 1. Однако второе покрытие 6 соединено через изоляционный слой 8 с первым покрытием 2. Изоляционный слой 8 содержит, например, пленку из полиэтилентерефталата (PET) с толщиной 50 мкм.
На фиг. 5 показан в разрезе другой пример выполнения многослойного стекла 1, согласно изобретению. В этом примере второе покрытие 6 расположено на обращенной к внутреннему пространству транспортного средства стороне IV стекла 1.2. Второе покрытие 6 в этом случае имеет низкий коэффициент испускания. Второе покрытие 6 содержит, например, оксид индия, олова (ITO).
На фиг. 6 показан в разрезе другой пример выполнения многослойного стекла, согласно изобретению. По конструкции многослойное стекло 1 соответствует показанному на фиг. 1А и В многослойному стеклу 1. Однако второе покрытие 6 расположено на наружной стороне I многослойного стекла 1.
На фиг. 7 показан на виде сверху другой пример выполнения многослойного стекла, согласно изобретению. Первое покрытие 2 имеет два надреза 9.1 и 9.2. Надрезы 9.1, 9.2 выполнены в первом покрытии 2 с помощью фокусированного лазерного луча. Второе покрытие 6 расположено покрывая ту же площадь над первым покрытием 2, однако не содержит надрезов.
При приложении рабочего напряжения через подводящие проводники 5.1 и 5.2 к коллекторным проводникам 4.1 и 4.2, через прозрачное, электрически проводящее первое покрытие 2 проходит ток. Путь прохождения электрического тока удлиняется за счет надрезов 9.1 и 9.2, и сопротивление второго покрытия 2 между коллекторными проводниками 4.1 и 4.2 увеличивается.
Коллекторный проводник 4.3 расположен на верхнем в положении установки крае второго покрытия 6 и проходит по всему верхнему краю многослойного стекла 1, за исключением узкой краевой зоны.
На фиг. 8 показана блок-схема примера выполнения способа, согласно изобретению.
Были проведены испытания, в которых металлическим предметом 10 в виде металлического клина ударяли в многослойное стекло 20, согласно уровню техники, и многослойное стекло 1, согласно изобретению. Расположение соответствует расположению согласно фиг. 2В и фиг. 3.
В эксперименте с многослойным стеклом 20 согласно уровню техники на металлическом предмете 10 регулярно измерялись опасные для здоровья напряжения. При многослойном стекле 1 согласно изобретению ни в одном из испытаний на металлическом предмете 10 не измеряли опасного для здоровья
напряжения. Этот результат был для специалистов в данной области техники неожиданным и поразительным.
Перечень позиций
1. Многослойное стекло,
1.1. Первое стекло, наружное стекло,
1.2. Второе стекло, внутреннее стекло,
2. Первое покрытие,
3. Промежуточный слой,
4.1, 4.2, 4.3. Коллекторный проводник, 5.1, 5.2, 5.3. Подводящий проводник, 6. Второе покрытие, 8. Изоляционный слой, 9.1, 9.2, 9.3. Надрез,
10. Металлический предмет,
11. Путь прохождения тока,
20. Многослойное стекло, согласно уровню техники,
21. Отделение осколков на втором стекле 1.2,
22. Открытая кромка первого покрытия 2, А-А'. Линия разреза,
I. Наружная сторона наружного стекла 1.1,
II. Внутренняя сторона наружного стекла 1.1,
III. Внутренняя сторона внутреннего стекла 1.2,
IV. Наружная сторона внутреннего стекла 1.2.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Многослойное стекло (1), содержащее
первое стекло (1.1), по меньшей мере один промежуточный слой (3) и второе стекло (1.2),
прозрачный первый электропроводящий слой (2) между промежуточным слоем (3) и первым стеклом (1.1) и/или между промежуточным слоем (3) и вторым стеклом (1.2),
прозрачный второй электропроводящий слой (6), изолированный от первого электропроводящего слоя (2), при этом область первого электропроводящего слоя (2) и область второго электропроводящего слоя (6) расположены друг над другом, перекрывая друг друга по меньшей мере на 80%,
первый коллекторный проводник (4.1), соединенный с первым электропроводящим слоем (2), причем первый коллекторный проводник (4.1) выполнен с возможностью соединения с потенциалом массы,
второй коллекторный проводник (4.2), соединенный с первым электропроводящим слоем (2), причем второй коллекторный проводник (4.2) выполнен с возможностью соединения с постоянным напряжением от 75 до 450 В или переменным напряжением от 25 до 450 В,
по меньшей мере один третий коллекторный проводник (4.3), соединенный со вторым электропроводящим слоем (6), причем третий коллекторный проводник (4.3) выполнен с возможностью соединения с потенциалом массы.
2. Многослойное стекло (1) по п.1, в котором второй электропроводящий слой (6) расположен на противоположной первому покрытию (2) стороне промежуточного слоя (7).
3. Многослойное стекло (1) по п.1, в котором второй электропроводящий слой (6) расположен на лежащей снаружи стороне (I) первого стекла (1.1) и/или на лежащей снаружи стороне (IV) второго стекла (1.2).
4. Многослойное стекло (1) по п.1, в котором второй электропроводящий слой (6) соединен через изоляционный слой (8) с первым электропроводящим слоем (2).
5. Многослойное стекло (1) по п.4, в котором передняя сторона первого электропроводящего слоя (2), обращенная к промежуточному слою (3), соединена через первый изоляционный слой (8) со вторым электропроводящим слоем (6) на передней стороне, а задняя сторона первого покрытия (2), обращенная от промежуточного слоя (3), соединена посредством второго изоляционного слоя (8) с дополнительным вторым электропроводящим слоем (6) на задней стороне.
6. Многослойное стекло по любому из пп.1-5, в котором первое стекло (1.1) и/или второе стекло (1.2) содержит стекло, предпочтительно плоское стекло, флоат-стекло, кварцевое стекло, боросиликатное стекло, натриево-кальциевое или полимеры, предпочтительно полиэтилен, полипропилен, поликарбонат, полиметилметакрилат и/или их смеси.
7. Многослойное стекло (1) по любому из пп.1-6, в котором прозрачный первый электропроводящий слой (2) имеет поверхностное сопротивление от 1 до 10 Ом/квадрат, предпочтительно от 3 до 5 Ом/квадрат и/или прозрачный второй электропроводящий слой (6) имеет поверхностное сопротивление от 0,4 до 10 Ом/квадрат, предпочтительно от 0,4 до 5 Ом/квадрат.
8. Многослойное стекло (1) по любому из пп.1-7, в котором прозрачный первый электропроводя-
щий слой (2) и/или прозрачный второй электропроводящий слой (6) содержит серебро (Ag), оксид индия-олова (ITO), легированный фтором оксид олова (SnO2:F) или легированный алюминием оксид цинка (ZnO:Al).
9. Многослойное стекло (1) по любому из пп.1-8, в котором прозрачный второй электропроводящий
слой (6) имеет низкий коэффициент излучения и предпочтительно содержит систему слоев, содержащую
по меньшей мере один функциональный слой на основе по меньшей мере одного металла из группы, со-
стоящей из ниобия, тантала, молибдена и циркония, и диэлектрический слой, расположенный на стороне
функционального слоя, обращенной к внутреннему пространству транспортного средства.
Фиг. 1В
10. Многослойное стекло (1) по любому из пп.1-9, в котором прозрачный первый электропроводящий слой (2) имеет n надрезов (9.n), при этом n является целым числом > 1, так что сопротивление первого прозрачного электропроводящего слоя (2) при постоянном напряжении от 75 до 450 В и переменном напряжении от 25 до 450 В имеет нагревательную мощность от 300 до 4000 Вт/м2.
11. Многослойное стекло (1) по любому из пп.1-10, в котором поверхность первого электропроводящего слоя (2) и поверхность второго электропроводящего слоя (2) расположены одна над другой, имеют одинаковую форму или поверхность второго электропроводящего слоя (6) выступает за границы поверхности первого электропроводящего слоя (2).
12. Многослойное стекло (1) по любому из пп.1-11, в котором второй коллекторный проводник (4.2) выполнен с возможностью соединения с постоянным напряжением от 120 до 450 В или переменным напряжением от 50 до 450 В.
13. Многослойное стекло по любому из пп.1-12, которое является элементом остекления в транспортных средствах для передвижения по суше, в воздухе или по воде и, в частности, представляет собой лобовое стекло, заднее стекло, боковое стекло и/или стекло в крыше.
14. Многослойное стекло по любому из пп.1-12, которое является элементом остекления в транспортных средствах, которые приводятся в движение посредством преобразования электрической энергии, в частности, из аккумуляторов, перезаряжаемых батарей, топливных элементов или приводимых в действие двигателем внутреннего сгорания генераторов, в частности, в электромобилях.
15. Способ изготовления многослойного стекла (1) по любому из пп.1-14, в котором ламинируют друг с другом первое стекло (1.1), промежуточный слой (3) и второе стекло (1.2), по меньшей мере один прозрачный первый электропроводящий слой (2), по меньшей мере один прозрачный второй электропроводящий слой (6) и первый коллекторный проводник (4.1), второй коллекторный проводник (4.2) и третий коллекторный проводник (4.3).
10.
10.
а) Ламинирование друг с другом первого стекла (1.1), промежуточного слоя (3)
и второго стекла (1.2), прозрачного, электрически проводящего первого покрытия (2), первого (4.1), второго (4.2) и третьего коллекторного проводника (4.3), и прозрачного, электрически проводящего второго покрытия (6)
Ь) Соединение первого покрытие (2) через первый коллекторный проводник (4.1) и второго покрытия (6) через третий коллекторный проводник (4.3) с потенциалом массы и соединение первого покрытия (2) через второй коллекторный проводник (4.2) с постоянным напряжением от 75 В до 450 В или переменным напряжением от 25 В до 450 В.
Фиг. 8
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
027237
- 1 -
(19)
027237
- 1 -
(19)
027237
- 1 -
(19)
027237
- 4 -
027237
- 12 -
|
