EA 028449B1 20171130

	Патентная документация ЕАПВ
Запрос:	ea000028449b*\id
Результат:	ID\|Номер и дата охранного документа

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Прозрачное стекло (1) с электронагреваемым покрытием (8), которое электрически соединено по меньшей мере с двумя первыми электродами (11, 11'), предназначенными для электрического соединения с обоими полюсами источника напряжения, таким образом, что при приложении питающего напряжения через образовавшееся между обоими первыми электродами (11, 11') поле (12) нагрева течет ток нагрева, причем поле (12) нагрева имеет по меньшей мере одну свободную от покрытия зону (14, 14', 14''), которая ограничена краем (18), образованным, по меньшей мере, на отдельных участках нагреваемым покрытием (8), отличающееся тем, что содержит по меньшей мере один предназначенный для электрического соединения с одним полюсом источника напряжения второй электрод (15, 15'), который имеет по меньшей мере один расположенный, по меньшей мере, частично внутри свободной от покрытия зоны (14) подводящий участок (16, 16') и один или несколько соединенных с ним присоединительных участков (21, 21'), причем присоединительные участки (21, 21') проходят соответственно от свободной от покрытия зоны (14), по меньшей мере, по краевому участку (19', 27) края (18) зоны, причем краевой участок (19', 27) образован участком (24) поля (12) нагрева, который находится между свободной от покрытия зоной (14) и предназначенным для соединения с другим полюсом источника напряжения первым электродом (11'), причем подводящий участок (16, 16') состоит по меньшей мере из двух отделенных друг от друга подводящих частей (30, 31), имеющих соответственно связующий участок (32, 33), электрически соединенный с нагреваемым покрытием (8) и выполненный методом печати на нагреваемом покрытии (8), причем оба связующих участка (32, 33) расположены так, что они гальванически связаны между собой нагреваемым покрытием (8).

2. Стекло по п.1, у которого оба связующих участка (32, 33) имеют, по меньшей мере, приблизительно параллельную конфигурацию.

3. Стекло по одному из пп.1 или 2, у которого первый связующий участок (32) соединен с предназначенным для соединения с одним полюсом источника напряжения первым электродом (11), а второй связующий участок (33) - с одним или несколькими присоединительными участками (21).

4. Стекло по одному из пп.1-3, у которого присоединительные участки (21, 21') выполнены свободно заканчивающимися.

5. Стекло по одному из пп.1-4, у которого присоединительные участки (21, 21') равномерно распределены по краевому участку (19', 27) свободной от покрытия зоны (14), в частности выполнены гребнеобразными.

6. Стекло по одному из пп.1-5, у которого подводящий участок (16, 16') состоит из расположенной вне свободной от покрытия зоны (14) части (25) покрытия и расположенной внутри свободной от покрытия зоны (14) зонной части (17, 17').

7. Стекло по одному из пп.1-6, у которого подводящий участок (16, 16') полностью расположен внутри свободной от покрытия зоны (14).

8. Стекло по одному из пп.1-7, у которого подводящий участок (16, 16'), по меньшей мере, следует краевому участку (19', 27) края (18) зоны, по которому проходят присоединительные участки (21).

9. Стекло по одному из пп.1-8, у которого подводящий участок (16, 16') следует краю (18) зоны, огибая его.

10. Стекло по одному из пп.1-9, у которого подводящий участок (16, 16') распределен по свободной от покрытия зоне (14).

11. Стекло по одному из пп.1-9, у которого второй электрод (15, 15') имеет по меньшей мере два подводящих участка (16, 16'), соединенных соответственно с одним или несколькими присоединительными участками (21, 21').

12. Стекло по одному из пп.1-11, у которого длина подводящего участка (16), например, за счет извилистой формы рассчитана так, что второй электрод (15, 15') имеет заданное электрическое сопротивление, эквивалентное, в частности, поверхностному сопротивлению нагреваемого покрытия (8) на участке поверхности, соответствующем свободной от покрытия зоне (14).

13. Способ изготовления прозрачного стекла (1) по п.1, включающий в себя следующие этапы: изготовление электронагреваемого покрытия (8); выполнение по меньшей мере двух предназначенных для электрического соединения с обоими полюсами источника напряжения первых электродов (11, 11'), которые электрически соединены с нагреваемым покрытием (8) так, что при приложении питающего напряжения через находящееся между обоими первыми электродами (11, 11') поле (12) нагрева течет ток нагрева; изготовление по меньшей мере одной свободной от покрытия зоны (14, 14', 14'') в поле (12) нагрева; изготовление по меньшей мере одного предназначенного для электрического соединения с одним полюсом источника напряжения второго электрода (15'), который имеет по меньшей мере один расположенный, по меньшей мере, частично в свободной от покрытия зоне (14) подводящий участок (16, 16') и один или несколько соединенных с ним присоединительных участков (21, 21'), причем присоединительные участки (21, 21') проходят соответственно от свободной от покрытия зоны (14), по меньшей мере, по краевому участку (19', 27) края (18) зоны, причем краевой участок (19', 27) образуют участком (24) поля (12) нагрева, который находится между свободной от покрытия зоной (14) и предназначенным для соединения с другим полюсом источника напряжения первым электродом (11'), причем подводящий участок (16, 16') выполняют по меньшей мере из двух отделенных друг от друга подводящих частей (30, 31), имеющих соответственно связующий участок (32, 33), электрически соединенный с нагреваемым покрытием (8) и выполненный методом печати на нагреваемом покрытии (8), причем оба связующих участка (32, 33) располагают так, что они гальванически связаны между собой нагреваемым покрытием (8).

14. Способ по п.13, в котором электроды (11, 11', 15) изготавливают посредством печати, в частности трафаретной печати.

Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

4. Стекло по одному из пп.1-3, у которого присоединительные участки (21, 21') выполнены свободно заканчивающимися.

9. Стекло по одному из пп.1-8, у которого подводящий участок (16, 16') следует краю (18) зоны, огибая его.

10. Стекло по одному из пп.1-9, у которого подводящий участок (16, 16') распределен по свободной от покрытия зоне (14).

Евразийское 028449 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.11.30
(21) Номер заявки 201390359
(22) Дата подачи заявки 2011.08.26
(51) Int. Cl. H05B 3/84 (2006.01)
(54) ПРОЗРАЧНОЕ СТЕКЛО С НАГРЕВАЕМЫМ ПОКРЫТИЕМ
(31) 10175987.6; 11169654.8
(32) 2010.09.09; 2011.06.11
(33) EP
(43) 2013.08.30
(86) PCT/EP2011/064708
(87) WO 2012/031908 2012.03.15
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
СЭН-ГОБЭН ГЛАСС ФРАНС (FR)
(72) Изобретатель:
Лизински Зузанне, Пхан Данг Куонг, Шалль Гюнтер (DE)
(74) Представитель:
Медведев В.Н. (RU)
(56) EP-A1-2334141
WO-A1-2011006743
US-A1-2006186105
GB-A-2381179
DE-A1-102007008833
WO-A2-2007083038
DE-A1-102009025888
(57) Изобретение относится к прозрачному стеклу с проводящим покрытием, которое соединено с электронагреваемым покрытием, проходящим по меньшей мере по части поверхности стекла, и электрически соединено по меньшей мере с двумя предназначенными для электрического соединения с обоими полюсами источника напряжения первыми электродами так, что при приложении питающего напряжения через образовавшееся между обоими первыми электродами поле нагрева течет ток нагрева. При этом поле нагрева имеет по меньшей мере одну свободную от покрытия зону. Согласно изобретению предусмотрен по меньшей мере один предназначенный для электрического соединения с одним полюсом источника напряжения второй электрод, который имеет по меньшей мере один расположенный, по меньшей мере, частично внутри свободной от покрытия зоны подводящий участок и один или несколько соединенных с ним присоединительных участков, причем присоединительные участки проходят соответственно от свободной от покрытия зоны, по меньшей мере, по краевому участку края зоны, причем краевой участок образован участком поля нагрева, который находится между свободной от покрытия зоной и предназначенным для соединения с другим полюсом источника напряжения первым электродом. При этом подводящий участок состоит по меньшей мере из двух отделенных друг от друга подводящих частей, имеющих соответственно связующий участок, электрически соединенный с нагреваемым покрытием, причем оба связующих участка расположены так, что они гальванически связаны между собой нагреваемым покрытием. Кроме того, изобретение относится к способу изготовления такого стекла.
Изобретение относится к прозрачному стеклу с электронагреваемым покрытием в соответствии с ограничительной частью п. 1 формулы.
Прозрачные стекла с электронагревающим слоем хорошо известны и уже многократно описаны в патентной литературе. Только в качестве примера в этой связи следует сослаться на публикации DE 102008018147 А1 и DE 102008029986 А1. В автомобилях они часто используются в качестве лобовых стекол, поскольку центральное поле обзора из-за законодательных предписаний не должно иметь каких-либо ограничений видимости, за исключением нагревательных нитей. За счет создаваемого нагревающим слоем тепла можно в течение короткого времени удалить конденсат, лед и снег. В большинстве случаев такие стекла изготавливаются в виде многослойных стекол, в которых два отдельных слоя соединены между собой термопластичным клеевым слоем. Нагревающий слой может быть нанесен на одну из внутренних поверхностей отдельным слоем, однако известны сборки, в которых он находится на носителе, расположенном между обоими отдельными слоями.
Как правило, нагревающий слой электрически соединен по меньшей мере с одной парой полосо-или лентообразных собирательных электродов ("собирательных шин"), которые должны максимально равномерно вводить в покрытие ток нагрева и распределять его по широкому фронту. Чтобы придать стеклу привлекательный внешний вид, непрозрачные собирательные электроды закрываются матовыми маскирующими полосами. В целом, удельную мощность нагрева Pspec можно описать формулой Pspec=U2/(R -D2), где U - питающее напряжение, R - удельное электрическое сопротивление покрытия, a D - расстояние между обоими собирательными электродами. У применяемых в настоящее время в промышленном серийном производстве материалов удельное сопротивление R покрытия составляет порядка нескольких Ом на единицу площади (О/ ).
Чтобы с имеющимся в распоряжении в автомобиле стандартным напряжением 12-24 В достичь удовлетворительной для нужной цели мощности нагрева, собирательные электроды должны располагаться на минимально возможном расстоянии D друг от друга. Ввиду того, что сопротивление R нагреваемого покрытия возрастает с длиной цепи тока, и что ширина автомобильных стекол больше их высоты, собирательные электроды обычно расположены вдоль верхнего и нижнего краев стекла, так что ток нагрева может течь более коротким путем, соответствующим высоте стекла.
Стекла с электронагревающим слоем относительно сильно экранируют электромагнитное излучение, что, в частности, в автомобилях с обогреваемым лобовым стеклом может значительно ухудшить обмен радиоданными. Поэтому обогреваемые лобовые стекла нередко снабжаются свободными от покрытия зонами ("коммуникационными или сенсорными окнами"), которые являются хорошо проницаемыми, по меньшей мере, для определенных диапазонов электромагнитного спектра, чтобы таким образом обеспечить беспрепятственный обмен данными. Свободные от покрытия зоны, в которых нередко находятся электронные устройства, такие как датчики и т.п., обычно расположены вблизи верхнего края стекла, где они могут закрываться верхней маскирующей полосой.
Однако свободные от покрытия зоны ухудшают электрические свойства нагревающего слоя, что, по меньшей мере, локально сказывается на распределении плотности протекающего через него тока нагрева. Фактически они вызывают очень неоднородное распределение мощности нагрева, при котором она ниже и вокруг свободных от покрытия зон заметно меньше. С другой стороны, возникают места с особенно высокой плотностью тока ("горячие точки"), в которых мощность нагрева сильно повышена. Вследствие этого могут возникнуть очень высокие локальные температуры стекла, которые представляют собой опасность сгорания и вызывают в нем большие термические напряжения. К тому же из-за этого могут отклеиться приклеенные приборы.
Задача изобретения состоит в усовершенствовании стекол так, чтобы выполнить стекло обогреваемым, по меньшей мере, с приблизительно равномерным распределением мощности нагрева. Образование горячих точек должно быть надежно предотвращено. Эта и другие задачи решаются согласно изобретению посредством прозрачного стекла с признаками независимого пункта формулы. Предпочтительные варианты осуществления изобретения охарактеризованы признаками зависимых пунктов.
Прозрачное стекло имеет электронагреваемое (проводящее) покрытие, проходящее, по меньшей мере, по основной части площади стекла, в частности по его полю обзора. Электронагреваемое покрытие электрически соединено по меньшей мере с двумя первыми электродами, предназначенными для электрического соединения с обоими полюсами источника напряжения, так, что при приложении питающего напряжения через образовавшееся между обоими первыми электродами поле нагрева течет ток нагрева. Обычно оба первых электрода выполнены полосо- или лентообразными (собирательный электрод или собирательная шина) для ввода и широкого распределения тока в нагреваемом покрытии. Например, первые электроды гальванически соединены для этой цели с нагревающим слоем. Термин "поле нагрева" означает здесь нагреваемую часть электронагреваемого покрытия, которая находится между обоими первыми электродами, так что может вводиться ток нагрева.
В предложенном стекле поле нагрева имеет по меньшей мере одну свободную от покрытия зону, в которой нагревающий слой отсутствует. Свободная от покрытия зона ограничена краем, образованным, по меньшей мере, на отдельных участках нагреваемым покрытием. В частности, свободная от покрытия
зона имеет огибающий край, который (полностью) образован нагреваемым покрытием. Свободная от покрытия зона может быть образована, например, за счет маскирования при нанесении нагревающего слоя на подложку или за счет удаления нагревающего слоя, например путем механического или химического съема после нанесения электронагреваемого покрытия.
Согласно изобретению прозрачное стекло отличается, в основном, тем, что оно содержит по меньшей мере один второй предназначенный для электрического соединения с одним полюсом источника напряжения электрод, который, по меньшей мере, частично, в частности только одним участком, расположен в свободной от покрытия зоне и электрически соединен с электронагреваемым покрытием так, что при приложении питающего напряжения часть тока нагрева течет через участок поля нагрева, который находится между вторым электродом или свободной от покрытия зоной и предназначенным для соединения с другим полюсом источника напряжения первым электродом.
При этом второй электрод имеет по меньшей мере один, расположенный, по меньшей мере, частично внутри свободной от покрытия зоны подводящий участок и один или несколько соединенных с ним присоединительных участков, причем присоединительные участки проходят соответственно от свободной от покрытия зоны, по меньшей мере, по краевому участку края зоны. Этот краевой участок образован участком поля нагрева, который находится между свободной от покрытия зоной и предназначенным для соединения с другим полюсом источника напряжения первым электродом. Таким образом, свободная от покрытия зона и предназначенный для соединения с другим полюсом источника напряжения первый электрод находятся на противоположных друг другу сторонах упомянутого участка поля нагрева. Обычно краевой участок края зоны, по которому проходят присоединительные участки, находится напротив или в непосредственной близости от первого электрода, предназначенного для соединения с другим полюсом источника напряжения. Например, краевой участок края зоны имеет, по меньшей мере, приблизительно прямолинейную конфигурацию, параллельную, по меньшей мере, приблизительно прямолинейному участку первого электрода, предназначенного для соединения с другим полюсом источника напряжения. В случае, например, по меньшей мере, приблизительно прямоугольной, свободной от покрытия зоны, края которой расположены параллельно или перпендикулярно прямолинейным первым электродам, ток нагрева для этой цели вводится в нагреваемое покрытие через противоположный первому электроду краевой участок. Этот краевой участок расположен на кратчайшем расстоянии до первого электрода, предназначенного для соединения с другим полюсом источника напряжения.
В целом, второй электрод выполнен так, что ток нагрева может вводиться в нагреваемое покрытие, будучи (широко) распределенным. Для этой цели второй электрод имеет один или предпочтительно несколько присоединительных участков, которые проходят по ограничивающему свободную от покрытия зону краю нагреваемого покрытия и электрически соединены с покрытием для ввода тока нагрева в него, будучи (широко) распределенным. Для этой цели присоединительные участки предпочтительно выполнены свободно заканчивающимися, в частности в виде выступов, которые выступают преимущественно к предназначенному для соединения с другим полюсом источника напряжения первому электроду. Предпочтительно присоединительные участки равномерно распределены по краевому участку, преимущественно на равном расстоянии друг от друга. Присоединительные участки могут располагаться, например, как зубья гребня или гребнеобразно. Благодаря этой мере можно достичь особенно равномерного ввода тока нагрева в нагреваемое покрытие. Присоединительные участки могут располагаться, в частности, перпендикулярно краевому участку, по которому они проходят.
Предпочтительным образом в предложенном стекле может быть установлена разность потенциалов между расположенным, по меньшей мере, частично в свободной от покрытия зоне вторым электродом и предназначенным для соединения с другим полюсом источника напряжения первым электродом так, что распределение плотности тока нагрева в нагреваемом покрытии, по меньшей мере, приблизительно равномерное. Соответствующим образом может достигаться равномерность распределения мощности нагрева в нагреваемом покрытии, причем, в частности, можно избежать мест пониженной или повышенной мощности нагрева (горячие точки).
За счет расположенного, по меньшей мере, частично в свободной от покрытия зоне второго электрода можно целенаправленно влиять на распределение тепла в нагревающем слое. Вследствие этого возникает то особое преимущество, что второй электрод по меньшей мере одним участком расположен внутри свободной от покрытия зоны, так что там подведенный обоими первыми электродами ток нагрева не может течь от нагревающего слоя во второй электрод. Таким образом, можно избежать нежелательного дополнительного (например, локального) нагрева второго электрода с опасностью образования горячих точек. С другой стороны, такого эффекта обычно следует ожидать, если второй электрод наносится на нагревающий слой, например, вокруг свободной от покрытия зоны.
Другое преимущество расположенного, по меньшей мере, частично в свободной от покрытия зоне второго электрода основано на том факте, что адгезия, например, металлической печатной пасты, например, к стеклянной основе обычно лучше, чем к нагреваемому покрытию. Это относится, в частности, к нанесенной серебряной печатной пасте, с помощью которой можно достичь особенно хорошей адгезии к стеклу. За счет этого можно значительно повысить долговечность второго электрода, например стойкость к царапинам.
Другое преимущество расположенного, по меньшей мере, частично в свободной от покрытия зоне второго электрода возникает за счет его нагревающего действия внутри нее. При соответствующем расчете второго электрода можно за счет отдаваемого им тепла избежать возможного остатка льда или конденсата в свободной от покрытия зоне.
Как уже сказано, второй электрод предназначен для соединения с одним полюсом источника напряжения, причем в этом отношении предпочтительно, если второй электрод электрически соединен с предназначенным для соединения с одним полюсом источника напряжения первым электродом, так что второй электрод не требует отдельного электрического присоединения к источнику напряжения. В качестве альтернативы возможно, однако, чтобы второй электрод имел отдельное присоединение к источнику напряжения. Особенно предпочтительным образом второй и предназначенный для соединения с одним полюсом источника напряжения первый электроды выполнены для этой цели в виде (единого) общего электрода, так что второй электрод образован участком первого электрода. Такая мера позволяет изготавливать предложенное стекло технически особенно просто, в частности за одну общую или одну и ту же операцию.
Согласно изобретению соединенный с присоединительными участками подводящий участок состоит по меньшей мере из двух (структурно) отделенных друг от друга, однако электрически соединенных между собой подводящих частей. В этом отношении второй электрод имеет разрыв на обеих подводящих частях подводящего участка, т.е. обе подводящие части не контактируют между собой.
При этом существенно, что обе подводящие части имеют соответственно связующий участок, электрически соединенный с нагреваемым покрытием, например за счет печати на нем. Далее оба связующих участка расположены так, что они гальванически связаны между собой нагреваемым покрытием. Связующими участками здесь и далее называются те зоны обеих подводящих частей подводящего участка, которые, с одной стороны, электрически соединены с нагреваемым покрытием, а, с другой стороны, гальванически связаны между собой. Однако это не исключает того, что подводящие части могут иметь соответственно также другие участки, которые, электрически соединены с нагреваемым покрытием, однако гальванически не связаны с другой подводящей частью.
Таким образом, второй электрод не имеет единой структуры, а образован обеими, отделенными друг от друга подводящими частями подводящего участка, нагреваемым покрытием между обоими связующими участками и одним или несколькими присоединительными участками.
Для гальванической связи оба связующих участка подводящих частей расположены (непосредственно) рядом друг с другом, причем оба связующих участка расположены напротив друг друга на определенном расстоянии. Расстояние между обоими связующими участками выбрано преимущественно так, что ток нагрева может течь через нагреваемое покрытие от одного связующего участка к другому, по меньшей мере, приблизительно без потери носителей заряда. Для этой цели расстояние между связующими участками может лежать, например, в одноразрядном сантиметровом диапазоне или менее.
Правда, электрические потери мощности электродов во время запитывания током нагрева относительно малы, однако нельзя исключать нагрева подводящего участка второго электрода, в частности в том случае, если подводящий участок имеет извилистую форму. Так, в зоне подводящего участка могут возникнуть локальные горячие места (горячие точки). За счет предложенного разделения подводящего участка по меньшей мере на две отделенные друг от друга подводящие части можно особенно предпочтительным образом эффективно предотвратить возникновение таких горячих точек, поскольку ток нагрева распределяется по относительно большой площади.
Как уже сказано, оба связующих участка расположены рядом друг с другом, причем они могут иметь, в частности, соответственно, по меньшей мере, приблизительно прямолинейную, параллельную друг другу конфигурацию для достижения особенно эффективной гальванической связи через электропроводящее покрытие.
В частности, один из обоих связующих участков ("первый связующий участок") может быть соединен с предназначенным для соединения с одним полюсом источника напряжения первым электродом, а другой связующий участок ("второй связующий участок") - с одним или несколькими присоединительными участками. Эта мера обеспечивает технически особенно простую реализацию разделенного второго электрода.
Преимущественно электроды прозрачного стекла изготовлены печатью, например трафаретной, что обеспечивает технически особенно простое, рентабельное и надежное изготовление, в частности, обеих отделенных друг от друга, однако гальванически связанных подводящих частей. В качестве альтернативы можно также изготавливать оба первых электрода и/или второй электрод соответственно в виде самостоятельных электрических компонентов и электрически соединять их с нагреваемым покрытием, например пайкой.
Второй электрод имеет по меньшей мере один соединенный с присоединительными участками подводящий участок, который в одном варианте осуществления изобретения состоит из расположенной (исключительно) вне свободной от покрытия зоны покрывающей части и расположенной (исключительно) внутри свободной от покрытия зоны зонной части. В качестве альтернативы подводящий участок может состоять исключительно из зонной части, так что он полностью расположен внутри свободной от покры
тия зоны. Последний вариант имеет то особое преимущество, что второй электрод практически полностью может быть нанесен, например, на стеклянную основу, благодаря чему он имеет особенно хорошую адгезию к ней. К тому же особенно предпочтительным образом можно избежать протекающих через нагреваемое покрытие токов между соседними отрезками подводящего участка.
Подводящий участок второго электрода, в частности расположенная внутри свободной от покрытия зоны зонная часть, предпочтительно повторяет, по меньшей мере, краевой участок (или его конфигурацию) края зоны, по которому проходят присоединительные участки, благодаря чему может быть достигнут особенно эффективный ввод тока нагрева в участок нагреваемого покрытия, находящийся между свободной от покрытия зоной и предназначенным для соединения с другим полюсом источника напряжения первым электродом.
Для упомянутого выше нагревающего действия особое преимущество возникает тогда, когда подводящий участок, в частности зонная часть, повторяет край зоны, огибая его, так что в области всего края зоны тепло может отдаваться свободной от покрытия зоне. В одном особенно предпочтительном в этом отношении варианте подводящий участок, в частности зонная часть, распределен по свободной от покрытия зоне, например, за счет того, что огибающая зонная часть снабжена поперечными соединительными участками, так что свободная от покрытия зона особенно эффективно нагревается вторым электродом.
В предложенном стекле второй электрод может иметь также несколько подводящих участков, имеющих соответственно расположенную внутри свободной от покрытия зоны зонную часть, причем каждая зонная часть соединена с одним или несколькими присоединительными участками. Эта мера особенно простым образом обеспечивает то, что подводящий участок только на определенных краевых участках повторяет конфигурацию свободной от покрытия зоны, причем, например, определенные краевые участки выполняются с разрывами, например, поскольку имеют особенно большую кривизну или расположены на очень малом расстоянии до первого электрода, предназначенного для соединения с другим полюсом источника напряжения, с последствием нежелательно высокого тока (неравномерным распределением мощности нагрева) между вторым и первым электродами.
Точно так же прозрачное стекло может располагать несколькими свободными от покрытия зонами, каждой из которых может быть придан отдельный второй электрод. В качестве альтернативы нескольким свободным от покрытия зонам может быть придан один общий второй электрод, который, следовательно, имеет несколько зонных частей соответственно с одним или несколькими присоединительными участками.
Электронагреваемое покрытие может состоять из электронагреваемого отдельного слоя или из содержащей такой отдельный слой последовательности слоев. В целом, в предложенном стекле электрическое сопротивление нагреваемого покрытия рассчитано так, что при приложении питающего напряжения, лежащего, например, в диапазоне 12-24 В, полем нагрева отдается подходящая для практического применения мощность нагрева в диапазоне, например, 300-1000 Вт/м2. При этом электрическое сопротивление нагреваемого покрытия зависит от применяемого для нагревающего слоя материала, для каковой цели применяется, например, серебро. Например, электрическое сопротивление нагреваемого покрытия лежит в диапазоне 0,5-4 О/ . Проводящее покрытие содержит электропроводящий материал, обычно металл или оксид металла. Примерами этого являются металлы с высокой электропроводностью, такие как серебро, медь, золото, алюминий или молибден, сплавы металлов, такие как легированное палладием серебро, а также прозрачные проводящие оксиды (ТСО). В случае ТСО речь идет преимущественно об оксиде индия и олова, легированном фтором диоксиде олова, легированном алюминием диоксиде олова, легированном галлием диоксиде олова, легированном бором диоксиде олова, оксиде цинка и олова или легированном сурьмой оксиде олова. Например, проводящее покрытие состоит из слоя металла, такого как слой серебра или серебросодержащий металлический сплав, который помещен между по меньшей мере двумя покрытиями из диэлектрического материала типа оксида металла. Оксид металла содержит, например, оксид цинка, олова, индия, титана, кремния, алюминия и т.п., а также комбинацию нескольких оксидов. Диэлектрический материал может содержать также нитрид кремния, карбид кремния или нитрид алюминия. Например, применяются системы из нескольких металлических слоев, причем отдельные металлические слои отделены друг от друга по меньшей мере одним слоем диэлектрического материала. С обеих сторон слоя серебра могут быть предусмотрены также очень тонкие металлические слои, содержащие, в частности, титан или ниобий. Нижний металлический слой служит адгезионным и кристаллизационным слоем, а верхний - защитным и геттерным слоем, чтобы предотвратить изменение серебра на других этапах процесса.
Проводящее покрытие представляет собой преимущественно прозрачное покрытие, проницаемое для электромагнитного излучения, преимущественно электромагнитного излучения с длиной волны 3001300 нм, в частности для видимого света. Термин "проницаемое" относится здесь к полному пропусканию, составляющему, в частности для видимого света, например, > 70%, в частности > 80%. Например, светопропускание автомобильного лобового стекла составляет около 71%. Прозрачные проводящие покрытия известны, например, из публикаций DE 202008017611 U1 и ЕР 0847965 В1.
Предпочтительно последовательность слоев выполнена с возможностью высокой термической на
грузки, так что она без повреждения выдерживает необходимые для сгибания стекол температуры обычно более 600°С, причем могут быть предусмотрены также термически низконагружаемые последовательности слоев. Такую многослойную структуру получают обычно за счет последовательности процессов осаждения. Проводящее покрытие осаждают, например, из газовой фазы прямо на основу, и для цели могут применяться известные способы, такие как химическое осаждение из газовой фазы (CVD) или физическое осаждение из газовой фазы (PVD). Преимущественно проводящее покрытие осаждено на основу посредством магнетронного распыления. Однако возможно также нанесение проводящего покрытия сначала на полимерную пленку, в частности ПЭТ-пленку, которая затем склеивается с основой.
Толщина проводящего покрытия может широко варьироваться и отвечать требованиям в каждом отдельном случае. При этом существенно, что в случае прозрачной поверхностной электрической структуры толщина проводящего покрытия не должна быть настолько большой, чтобы оно было непроницаемым для электромагнитного излучения, преимущественно электромагнитного излучения с длиной волны 300-1300 нм, в частности для видимого света. Например, толщина проводящего покрытия в любом месте лежит в диапазоне 30-100 нм. В случае ТСО толщина лежит, например, в диапазоне 100 нм-1,5 мкм, предпочтительно в диапазоне 150 нм-1 мкм и еще предпочтительнее в диапазоне 200-500 нм. С другой стороны, оба из первого и второго электродов имеют по сравнению с нагреваемым покрытием соответственно существенно меньшее электрическое сопротивление. Например, электроды имеют соответственно электрическое сопротивление в диапазоне 0,15-4 Ом/м, благодаря чему можно достичь падения питающего напряжения, в основном, над нагреваемым покрытием, так что электроды при работе мало нагреваются и к ним в качестве мощности потерь отдается сравнительно малая доля имеющейся в распоряжении мощности нагрева. В качестве альтернативы, однако, может быть предусмотрена также существенно более высокая мощность потерь второго электрода, чтобы посредством второго электрода достичь достаточной для нагрева свободной от покрытия зоны мощности нагрева.
В качестве материала электродов может применяться, например, металл, такой как серебро, в частности в виде печатной пасты для применения в способе печати, медь, алюминий, вольфрам и цинк, или металлический сплав, причем это перечисление не является окончательным. Например, печатная паста содержит серебряные частицы и стеклянные фритты. Для состоящего, например, из серебра электрода, изготовленного печатью, толщина слоя лежит, например, в диапазоне 2-25 мкм, в частности в диапазоне 5-15 мкм, например в диапазоне 7-15 мкм.
В частности, электроды могут изготавливаться посредством печати металлической печатной пасты на проводящее покрытие. В качестве альтернативы возможно также использование в качестве электрода тонкой полосы металлической фольги, содержащей, например, медь и/или алюминий. Например, применяя автоклавный процесс, можно за счет воздействия тепла и давления достичь электрического контакта между полосой металлической фольги и проводящим покрытием. Электрический контакт может быть создан также за счет припаивания или приклеивания электропроводящим клеем.
В целом, электрическое сопротивление второго электрода может быть рассчитано в соответствии со специфическими требованиями данного применения. Согласно изобретению предпочтительно, если второй электрод имеет такое сопротивление, что при приложении питающего напряжения между вторым и предназначенным для соединения с другим полюсом источника напряжения первым электродами возникает разность потенциалов, за счет которой достигается то, что распределение плотности тока нагрева в нагреваемом покрытии, по меньшей мере, приблизительно равномерное. Для этой цели может быть предпочтительным, если второй электрод имеет находящийся, например, местами вне свободной от покрытия зоны подводящий участок, длина которого, например, за счет извилистой формы, рассчитана так, что второй электрод имеет задаваемое (выбираемое) или заданное электрическое сопротивление. Поскольку электрическое сопротивление возрастает с увеличением длины, сопротивление второго электрода можно, таким образом, очень просто изменять, варьируя длину подводящего участка. Предпочтительным в отношении, по меньшей мере, приблизительно равномерного распределения плотности тока нагрева в нагреваемом покрытии может быть, если, в частности, за счет варьирования длины подводящего участка второй электрод имеет электрическое сопротивление, соответствующее электрическому сопротивлению, которое нагреваемое покрытие имеет на участке поверхности, равном по величине свободной от покрытия зоне. Эта мера позволяет достичь особенно эффективной равномерности распределения плотности тока в нагревающем слое.
Как уже сказано, в предложенном стекле в отношении равномерного распределения плотности тока в поле нагрева предпочтительно, если второй электрод выполнен так, что ток нагрева вводится, будучи распределенным, через ограничивающий свободную от покрытия зону край нагреваемого покрытия. При этом второй электрод выполнен, например, так, что ток нагрева вводится, будучи распределенным, через краевой участок нагреваемого покрытия, имеющий кратчайшее расстояние, в частности кратчайшее вертикальное расстояние, до первого электрода, предназначенного для соединения с другим полюсом источника напряжения. Для этой цели в случае, например, по меньшей мере, приблизительно прямоугольной, свободной от покрытия зоны ток нагрева может вводиться, например, через один из обоих длинных или один из коротких краевых участков, в зависимости от того, какой краевой участок расположен напротив первого электрода, предназначенного для соединения с другим полюсом источника напряжения.
Предложенное стекло может быть выполнено, например, в виде так называемого однослойного безопасного стекла только с одной основой или в виде композиционного стекла (триплекса), как правило, с двумя основами, соединенными между собой термопластичным клеевым слоем. Основа состоит, например, из стеклянного материала, такого как флоат-стекло, кварцевое стекло, боросиликатное стекло, на-триево-кальциевое стекло, литое стекло или керамическое стекло, или из нестеклянного материала, например пластика, такого как полистирол, полиамид, полиэстер, поливинилхлорид, поликарбонат, поли-метилметакрилат или полиэтилентерефталат и/или их смеси. Примеры подходящих стекол приведены, например, в ЕР 0847965 В1. В общем, может применяться любой материал достаточной химической стойкости, а также, при необходимости, достаточной оптической прозрачности. В зависимости от применения толщина основы может широко варьироваться. Для обогреваемого прозрачного стекла толщина основы лежит, например, в диапазоне 1-25 мм, причем для прозрачных стекол используется обычно толщина 1,4-2,1 мм. Основа выполнена плоской или согнутой в одном или нескольких пространственных направлениях. В случае композиционного стекла нагреваемое покрытие расположено по меньшей мере на одной поверхности, например на обращенной к внешнему слою поверхности внутреннего слоя, и/или на поверхности расположенного между обоими отдельными слоями носителя. Например, предложенное стекло выполнено в виде автомобильного лобового стекла, причем свободная от покрытия зона расположена, например, рядом или вблизи верхнего в состоянии монтажа края лобового стекла, благодаря чему можно легко закрыть свободную от покрытия зону посредством матового закрывающего элемента, выполненного, например, в виде покрытого трафаретной печатью черного края.
Изобретение относится также к способу изготовления прозрачного стекла, выполненного, в частности, так, как это описано выше. Способ включает в себя следующие этапы:
изготовление электронагреваемого покрытия, проходящего, по меньшей мере, по основной части поверхности стекла, в частности по его полю обзора;
выполнение по меньшей мере двух предназначенных для электрического соединения с обоими полюсами источника напряжения первых электродов, которые электрически соединены с нагреваемым покрытием так, что при приложении питающего напряжения через находящееся между обоими первыми электродами поле нагрева течет ток нагрева;
изготовление по меньшей мере одной свободной от покрытия зоны в поле нагрева, которая ограничивается краем, образованным, по меньшей мере, местами нагреваемым покрытием;
изготовление по меньшей мере одного предназначенного для электрического соединения с одним полюсом источника напряжения второго электрода, который, по меньшей мере, частично проходит в свободной от покрытия зоне и электрически соединен с нагреваемым покрытием так, что часть тока нагрева течет через участок поля нагрева, находящийся между вторым электродом и предназначенным для соединения с другим полюсом источника напряжения первым электродом. При этом второй электрод изготавливается так, что он имеет по меньшей мере один расположенный, по меньшей мере, частично внутри свободной от покрытия зоны подводящий участок и один или несколько присоединительных участков, причем присоединительные участки проходят соответственно от свободной от покрытия зоны по краевому участку края зоны, причем краевой участок образован участком поля нагрева, находящимся между свободной от покрытия зоной и предназначенным для соединения с другим полюсом источника напряжения первым электродом. Обычно второй электрод выполняется так, что он имеет по меньшей мере один расположенный, по меньшей мере, частично вне свободной от покрытия зоны подводящий участок и несколько присоединительных участков, причем присоединительные участки распределяются, по меньшей мере, по краевому участку ограничивающего свободную от покрытия зону края, противоположного предназначенному для соединения с другим полюсом источника напряжения первому электроду, и электрически соединяются с нагреваемым покрытием. При этом подводящий участок образуется по меньшей мере двумя отделенными друг от друга подводящими частями, которые имеют соответственно связующий участок, электрически соединенный с нагреваемым покрытием, причем оба связующих участка расположены напротив друг друга так, что они гальванически связаны посредством нагреваемого покрытия.
В одном предпочтительном варианте способа электроды, в частности второй и предназначенный для электрического соединения с одним полюсом источника напряжения первый электроды, изготавливаются сообща, например печатью, в частности трафаретной печатью, за один этап способа или операцию печати.
Изобретение относится также к применению описанного выше стекла в качестве функционального и/или декоративного отдельного элемента и в качестве встраиваемого элемента в мебели, приборах и зданиях, а также в средствах передвижения по суше, воздуху или воде, в частности в автомобилях, например, в качестве лобового, заднего, бокового стекла и/или стеклянной крыши. Преимущественно предложенное стекло выполнено в качестве лобового или бокового стекла автомобиля.
Понятно, что названные и поясняемые ниже признаки могут использоваться не только в указанных комбинациях, но и в других комбинациях или по отдельности, не выходя за рамки изобретения.
Краткое описание чертежей
Изобретение более подробно поясняется на примерах его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи. На них в упрощенном виде и не в масштабе изображены
фиг. 1: вид сверху примера выполнения предложенного автомобильного лобового стекла; фиг. 2: разрез фрагмента лобового стекла фиг. 1 в перспективе; фиг. 3-8: различные варианты лобового стекла фиг. 1;
фиг. 9А, 9B: другой вариант лобового стекла фиг. 1 с имеющим разрыв подводящим участком;
фиг. 10, 11: варианты лобового стекла фиг. 9А, 9B;
фиг. 12: вариант лобового стекла фиг. 7.
Подробное описание чертежей
Прежде всего, следует рассмотреть фиг. 1 и 2, на которых изображено обозначенное, в целом, 1 прозрачное лобовое стекло автомобиля. На фиг. 1 показан вид лобового стекла 1 изнутри. Оно выполнено здесь в виде композита, строение которого в разрезе в перспективе видно на фиг. 2.
Лобовое стекло 1 включает в себя два жестких отдельных слоя, а именно внешний 2 и внутренний 3 слои, которые прочно соединены между собой посредством термопластичного клеевого слоя 4, здесь, например, поливинилбутиральной (ПВБ), этиленвинилацетатной (ЭВА) или полиуретановой (ПУ) пленки. Оба отдельных слоя 2, 3 имеют приблизительно одинаковые размер и форму и могут иметь, например, трапециевидно изогнутую конфигурацию (не показано). Они изготовлены, например, из стекла, причем в равной степени они могут быть изготовлены также из нестеклянного материала, такого как пластик. Для других целей, например в качестве лобового стекла, возможно также изготовление обоих отдельных слоев 2, 3 из гибкого материала. Конфигурация лобового стекла 1 возникает за счет общего для обоих отдельных слоев 2, 3 края 5, причем лобовое стекло 1 имеет вверху и внизу две противоположные первые 6, 6', а справа и слева - две противоположные вторые стороны 7, 7'.
Как видно на фиг. 2, на соединенную с клеевым слоем 4 сторону внутреннего слоя 3 нанесено прозрачное, электронагреваемое покрытие 8. Оно нанесено здесь на внутренний слой 3, например, в основном, по всей поверхности, причем огибающая все стороны краевая полоса 9 внутреннего слоя 3 не покрыта, так что край 10 покрытия 8 смещен внутрь относительно края 5. Это содействует электрической изоляции покрытия 8 от наружного воздействия. Кроме того, покрытие 8 защищено от проникающей от края 5 коррозии.
Известным образом покрытие 8 включает в себя последовательность (не показана) по меньшей мере из одного электронагреваемого металлического слоя, преимущественно серебра, и, при необходимости, дополнительных слоев, таких как антибликовые и блокирующие слои. Предпочтительно последовательность слоев может подвергаться высокой термической нагрузке, так что она без повреждений выдерживает необходимые для сгибания стеклянных слоев температуры обычно более 600°С, однако, могут быть предусмотрены также термически менее нагружаемые последовательности слоев. Покрытие 8 может быть в равной степени нанесено в виде металлического отдельного слоя. Также возможно нанесение покрытия 8 не непосредственно на внутренний слой 3, а сначала на носитель, например полимерную пленку, которая затем склеивается с внешним 2 и внутренним 3 слоями. В качестве альтернативы несущая пленка может соединяться с липкими пленками (например, ПВБ-пленками) и склеиваться в виде трехслойной структуры со слоями 2, 3.
Покрытие 8 наносится на слои 2, 3 преимущественно посредством магнетронного распыления.
Как видно на фиг. 1, покрытие 8, примыкая к обеим первым сторонам 6, 6', т.е. к верхнему и нижнему краям 5, электрически соединено с лентообразными верхним 11 и нижним 11' собирательными электродами (в преамбуле описания названы "первыми электродами") и для этой цели связано с обоими, например гальванически. Верхний собирательный электрод 11 предназначен для соединения с одним полюсом источника напряжения (не показан), а нижний 11' - с его другим полюсом. Оба собирательных электрода 11, 11' противоположной полярности служат для равномерного ввода и распределения тока нагрева в покрытии 8, причем между ними заключен нагреваемый участок или поле нагрева 12. Оба первых электрода 11, 11', например, напечатаны на покрытии 8. Они имеют, по меньшей мере, приблизительно прямолинейную конфигурацию.
Лобовое стекло 1 снабжено свободной от покрытия зоной 14, которая служит здесь, например, сенсорным окном для датчика дождя. Понятно, что зона 14 может быть предусмотрена также для иного применения, например в качестве коммуникационного окна, и для этой цели она является проницаемой по меньшей мере для части электромагнитного спектра, обеспечивая беспрепятственную передачу данных через лобовое стекло.
Свободная от покрытия зона 14 имеет здесь, например, по меньшей мере, приблизительно прямоугольную конфигурацию со скругленными углами и ограничена краем 18, который образован покрытием 8. Зона 14 является проницаемой по меньшей мере для части электромагнитного спектра (например, ИК-волн, радиоволн в ультракоротко-, коротко- и длинноволновом диапазонах), обеспечивая беспрепятственную передачу данных через лобовое стекло 1. Зона 14 может быть получена, например, посредством предварительного маскирования при нанесении покрытия 8 на внутренний слой 3. В качестве альтернативы она может быть получена после нанесения покрытия 8 также за счет химического или механиче
ского удаления, например посредством травления или использования фрикционного колеса. Зона 14 находится внутри поля нагрева 12 вблизи верхнего собирательного электрода 11.
Как видно на фиг. 1, в лобовом стекле 1 предусмотрен дополнительный электрод 15 (в преамбуле описания называемый "вторым электродом"), который здесь электрически (гальванически) соединен, например, с верхним собирательным электродом 11. Дополнительный электрод 15, по меньшей мере, мысленно может быть разделен на различные участки. Так, он включает в себя электрически соединенный с верхним собирательным электродом 11 подводящий участок 16, который здесь, например, сначала на части 25 покрытия имеет извилистую форму, а затем переходит в огибающую, по меньшей мере, приблизительно кольцеобразную зонную часть 17. В то время как часть 25 покрытия полностью находится в области покрытия 8, зонная часть 17 полностью расположена внутри зоны 14. Зонная часть 17 выполнена здесь, например, по меньшей мере, приблизительно подходящей к конфигурации края 18 зоны. Внутри зонной части 17 подводящего участка 16 образована, тем самым, окруженная ею свободная поверхность или электродное окно 26, так что дополнительный электрод 15 не нарушает функционирование свободной от покрытия зоны 14.
Ограничивающий зону 14 край 18 состоит из двух противоположных друг другу, по меньшей мере, приблизительно прямых первых краевых участков 19, 19', параллельных первым сторонам 6, 6' лобового стекла 1, и двух противоположных друг другу, по меньшей мере, приблизительно прямых участков 20, 20', параллельных его вторым сторонам 7, 7'. В частности, верхний первый краевой участок 19 расположен ближе к верхнему собирательному электроду 11, чем к нижнему 11', а нижний первый краевой участок 19' - ближе к нижнему собирательному электроду 11', чем к верхнему 11. В частности, краевой участок 19' проходит параллельно нижнему собирательному электроду 11', предназначенному для соединения с другим полюсом источника напряжения.
Дополнительный электрод 15 имеет далее несколько проходящих прямолинейно присоединительных участков 21, выполненных соответственно в виде выступа кольцеобразной зонной части 17 подводящего участка 16. Присоединительные участки 21 распределены здесь (только) в области нижнего первого краевого участка 19'. При этом присоединительные участки 21 расположены рядом друг с другом в равномерной последовательности (с одинаковыми промежутками) в ряд или гребнеобразно, выступают соответственно перпендикулярно краевому участку 19' в направлении электрода 11' и проходят соответственно до покрытия 8, так что они электрически (гальванически) соединены с ним. Присоединительные участки 21 проходят, тем самым, по краевому участку 19'. На обоих концах ряда присоединительные участки 21 слегка подвинуты ко вторым сторонам 7 лобового стекла 1, причем они направлены приблизительно к его левому 22 и правому 22' нижним углам. Присоединительные участки 21 равномерно распределены по всей длине участка 19', обеспечивая, тем самым, равномерный ввод тока нагрева в покрытие 8 и (широкое) распределение в нижней области зоны 14.
Оба лентообразных собирательных электрода 11, 11' изготовлены здесь, например, посредством печати, например, трафаретной печати металлической печатной пастой, на покрытии 8. Дополнительный электрод 15 может быть изготовлен в равной степени в виде лентообразного электрода посредством печати на покрытии 8 и в свободной от него зоне 14, причем электроды 11, 11', 15 изготовлены здесь, например, за один этап способа или операцию печати. В качестве альтернативы можно также изготавливать электроды 11, 11' и/или электрод 15 посредством нанесения предварительно изготовленной металлической полосы, например из меди или алюминия, которая затем электрически соединяется с покрытием 8, например посредством пайки.
Электроды 11, 11', 15 имеют здесь, например, электрическое сопротивление, лежащее в диапазоне 0,15-4 Ом/м. Удельное сопротивление, в частности, изготовленных печатью электродов 11, 11', лежит, например, в диапазоне 2-4 мкОм-см. Ширина обоих лентообразных электродов 11, 11' составляет, например, 10-15 мм. Ширина лентообразного дополнительного электрода 15, например, меньше 10 мм и составляет, например, 1-10 мм. Ширина обоих электродов 11, 11' и дополнительного электрода 15 рассчитана, например, так, что они имеют мощность потерь соответственно максимально 10 Вт/м, преимущественно максимально 8 Вт/м, например 5 Вт/м. Толщина электродов 11, 11' и дополнительного электрода 15 лежит, например, соответственно в диапазоне 5-25 мкм, в частности 10-15 мкм. Площадь поперечного сечения электродов 11, 11' и дополнительного электрода 15 лежит, например, соответственно в диапазоне 0,01-1 мм2, в частности 0,1-0,5 мм2.
Толщина предварительно изготовленных, например, из меди электродов 11, 11' и дополнительного электрода 15 лежит, например, в диапазоне 30-150 мкм, в частности 50-100 мкм. При этом площадь поперечного сечения лежит, например, в диапазоне 0,05-0,25 мм2.
Преимущественно дополнительный электрод 15 имеет в лобовом стекле такое электрическое сопротивление, что при приложении питающего напряжения плотность протекающего через поле 12 нагрева тока нагрева, по меньшей мере, приблизительно равномерно распределена. При этом электрическое сопротивление дополнительного электрода 15 может быть простым образом установлено за счет длины подводящего участка 16, в частности, части 25 покрытия, на произвольно задаваемое или заданное значение, для чего подводящий участок 16 имеет здесь, например, извилистую форму, однако в равной степени может быть реализована иная форма.
Электрическое поверхностное сопротивление нагреваемого покрытия 8 выбрано, например, так, что протекающий через поле 12 нагрева ток имеет величину максимум 5 А. Например, электрическое поверхностное сопротивление нагреваемого покрытия 8 лежит в диапазоне 0,1-4 О/ и составляет, например, 1 О/ .
Обращенная к внутреннему слою 3 поверхность внешнего слоя 2 снабжена матовым цветным слоем, который образует огибающую край 5 в виде рамки маскирующую полосу 13. На фиг. 1 маскирующая полоса 13 изображена только в зоне обеих первых сторон 6, 6' лобового стекла 1. Маскирующая полоса 13 состоит, например, из электроизолирующего, окрашенного в черный цвет материала, спеченного с внешним слоем 2. С одной стороны, маскирующая полоса 13 закрывает клеевой жгут (не показан), которым лобовое стекло 1 вклеивается в кузов, а, с другой стороны, она служит в качестве УФ-защиты применяемого клея. Кроме того, маскирующая полоса 13 определяет поле обзора лобового стекла 1. Другой функцией маскирующей полосы 13 является каширование обоих собирательных электродов 11, 11', благодаря чему они снаружи не видны. На верхнем краю 5 маскирующая полоса 13 имеет закрывающий участок 23, который каширует свободную от покрытия зону 14.
Таким образом, в лобовом стекле 1 с нагреваемым покрытием 8 при приложении питающего напряжения к обоим электродам 11, 11' может вырабатываться ток нагрева в поле 12 нагрева. Одновременно при приложении питающего напряжения создается разность потенциалов между дополнительным 15 и нижним собирательным 11' электродами, так что часть тока нагрева течет через участок 24 поля нагрева, заключенный между дополнительным электродом 15 или свободной от покрытия зоной 14 и нижним собирательным электродом 11'. В области зоны 14 ток нагрева вводится в нагреваемое покрытие 8, будучи равномерно распределенным, через нижний первый краевой участок 19', непосредственно соседний с соединяемым с другим полюсом источника напряжения собирательным электродом 11'. Электрическое (внутреннее сопротивление) дополнительного электрода 15 при приложении питающего напряжения создает такую разность потенциалов между дополнительным 15 и нижним собирательным 11' электродами, что плотность тока нагрева во всем нагреваемом покрытии 8, по меньшей мере, приблизительно равномерная. Это обеспечивает предпочтительным образом равномерность распределения мощности нагрева в нагреваемом покрытии 8.
На фиг. 3-8 изображены различные варианты лобового стекла 1 фиг. 1. Во избежание ненужных повторений поясняются только отличия от лобового стекла 1 фиг. 1, а в остальном даны ссылки на описание фиг. 1, 2. Для упрощения на фиг. 3-8 изображен лишь фрагмент верхней части лобового стекла 1.
На фиг. 3 изображен вариант, в котором подводящий участок 16 дополнительного электрода 15 выполнен извилистым и состоит из расположенной полностью внутри свободной от покрытия зоны 14 зонной части 17. Зона 14 включает в себя круглый первый участок 28 и соединенный с ним прямоугольный второй участок 29, который проходит до предназначенного для соединения с одним полюсом источника напряжения собирательного электрода 11. Извилистые дорожки зонной части 17 проходят соответственно между электродом 11 и участком 28 и изменяют свое направление в перпендикулярном ему направлении. За исключением присоединительных участков 21, которые проходят по краю 18 зоны и электрически соединены с покрытием 8, дополнительный электрод 15 находится, тем самым, полностью внутри зоны 14. С одной стороны, за счет этого можно достичь особенно хорошей адгезии электрода 15, например, к стеклянному внутреннему слою 3. С другой стороны, можно избежать протекающих по покрытию 8 токов между соседними частями подводящего участка 16. Такие токи могут возникать, в частности, при относительно больших разностях напряжений между соседними частями подводящего участка 16, когда на покрытие 8 нанесен электрод 15. Далее в этом варианте можно избежать того, чтобы введенные обоими электродами 11, 11' в покрытие 8 токи текли по подводящему участку 16 и приводили там к нежелательному дополнительному (или локальному) нагреву с опасностью возникновения горячих точек. Зонная часть 17 выполнена здесь не кольцеобразно огибающей, а образует лишь частичное кольцо, которое повторяет конфигурацию края 18 зоны 14, в частности на круглом краевом участке 27, образованном участком 24 поля нагрева, который находится между дополнительным электродом 15 или свободной от покрытия зоной 14' и предназначенным для соединения с другим полюсом источника напряжения собирательным электродом 11'. Лобовое стекло 1 имеет дополнительные, свободные от покрытия зоны 14', 14'', здесь, например, овальной формы, которым в данном примере не придан дополнительный электрод 15, однако в равной степени они могут быть снабжены им.
На фиг. 4 изображен другой вариант, отличающийся от варианта на фиг. 3 тем, что дополнительный электрод 15 имеет два подводящих участка 16, 16' с одной общей зонной частью 17. Последняя повторяет конфигурацию края 18 зоны, в частности на круглом краевом участке 27, образованном участком 24 поля нагрева, который находится между дополнительным электродом 15 или свободной от покрытия зоной 14' и предназначенным для соединения с другим полюсом источника напряжения собирательным электродом 11'. Свободная от покрытия зона 14 состоит только из круглого первого участка 28, так что оба подводящих участка 16, 16' проходят местами по нагреваемому покрытию 8.
Изображенный на фиг. 5 вариант отличается от варианта на фиг. 4 только тем, что общая зонная часть 17 имеет разрыв, в результате чего образуются два отдельных друг от друга дополнительных элек
трода 15, 15' , имеющих отдельные подводящие участки 16, 16' и соединенные с ними присоединительные участки 21, 21'. За счет этой меры можно достичь того, что только на отдельных участках края 18 зоны ток нагрева вводится через дополнительные электроды 15, 15' в нагреваемое покрытие 8. Это может быть предпочтительным, например, тогда, когда введенный ток нагрева нежелательно высок из-за очень короткого расстояния до собирательного электрода 11'. Точно так же может быть предпочтительным не вводить ток нагрева через дополнительный электрод 15 в области (не показана) сравнительно большой кривизны края 18.
Изображенный на фиг. 6 вариант отличается от варианта на фиг. 4 тем, что свободная от покрытия зона 14 включает в себя круглый первый участок 28 и соединенный с ним, прямоугольный второй участок 29, проходящий до предназначенного для соединения с одним полюсом источника напряжения собирательного электрода 11. Преимущества такого выполнения уже пояснялись в варианте на фиг. 3.
Изображенный на фиг. 7 вариант отличается от варианта на фиг. 3 тем, что свободная от покрытия зона 14 состоит только из круглого первого участка 28. Кроме того, извилистые дорожки зонной части 17 проходят соответственно поперек соединения между собирательным электродом 11 и участком 28 и изменяют направление своего прохождения между ними. За счет этого могут быть реализованы относительно большие промежутки между соседними областями подводящего участка 16, причем, в частности, в том случае, когда между соседними областями имеются относительно высокие напряжения, предотвращаются введенные через покрытие 8 токи между ними.
Изображенный на фиг. 8 вариант отличается от варианта на фиг. 6 тем, что свободная от покрытия зона 14 включает в себя круглый первый участок 28 и соединенный с ним, прямоугольный второй участок 29, проходящий до предназначенного для соединения с одним полюсом источника напряжения собирательного электрода 11. Преимущества такого выполнения уже пояснялись в варианте на фиг. 3.
На фиг. 9А изображен другой вариант лобового стекла 1 на фиг. 1, причем как вариант зонная часть 17 выполнена не замкнуто-огибающей, а только в области (здесь правого) второго 20' и нижнего первого 19' краевых участков. На практике оказалось, что в находящейся на покрытии 8 извилистой части 25 покрытия подводящего участка 16 при определенных условиях возникает возможность того, что, в частности, область А будет иметь более высокую температуру, чем поле 12 нагрева. Это может быть нежелательным, в частности, в отношении требований заказчика.
Одна мера предотвращения такого локального перегрева изображена на фиг. 9B. Подводящий участок 16 дополнительного электрода 15' выполнен с разрывом и разделен на две части, пространственно (структурно) отделенные друг от друга, т.е. не соединенные между собой тем же материалом. Таким образом, подводящий участок 16 включает в себя первую 30 и отделенную от нее вторую 31 подводящие части. Первая подводящая часть 30 присоединена к предназначенному для соединения с одним полюсом источника напряжения (верхнему) первому собирательному электроду 11. Вторая подводящая часть 31 включает в себя зонную часть 17, от которой отстоят присоединительные участки 21. Кроме того, первая подводящая часть 30 включает в себя первый связующий участок 32, а вторая подводящая часть 31 - второй связующий участок 33, которые электрически соединены с электропроводящим нагреваемым покрытием 8, например путем печати на нем. Каждый из обоих связующих участков 32, 33 имеет, по меньшей мере, приблизительно прямолинейную конфигурацию, причем оба связующих участка 32, 33 ориентированы в связующей зоне 34 параллельно друг другу, гранича непосредственно друг с другом. Промежуток В между ними в связующей зоне 34 выбран так, что оба связующих участка 32, 33 гальванически соединены (связаны) между собой посредством покрытия 8. Если к предназначенному для соединения с одним полюсом источника напряжения собирательному электроду 11 приложить напряжение нагрева, то ток нагрева между связующими участками 32, 33 может передаваться через находящееся между ними покрытие 8. Последнее образует, тем самым, токопередающую зону 35 для токопередачи между связующими участками 32, 33. Промежуток В между связующими участками 32, 33 выбран преимущественно так, что ток может передаваться между ними практически без потери носителей заряда. Промежуток В лежит здесь, например, в одноразрядном сантиметровом диапазоне или менее.
На фиг. 10 разделенный дополнительный электрод 15' на фиг. 9B схематично изображен во встроенном состоянии, причем лобовое стекло 1, за исключением дополнительного электрода 15', аналогично по конструкции лобовому стеклу 1 на фиг. 1 и 2. Во избежание ненужных повторений дана ссылка на их описание. В отличие от фиг. 9B дополнительный электрод 15' включает в себя кольцеобразно замкнутую зонную часть 17 на подводящем участке 16. Присоединительные участки 21 для простоты не показаны. Оба прямолинейных связующих участка 32, 33 расположены, по меньшей мере, приблизительно параллельно друг другу и перпендикулярно обоим прямолинейным собирательным электродам 11, 11'.
На фиг. 11 изображен вариант фиг. 10, причем связующие участки 32, 33 расположены напротив друг друга, параллельно друг другу и обоим прямолинейным собирательным электродам 11, 11'.
Изображенный на фиг. 12 вариант отличается от варианта на фиг. 7 тем, что подводящий участок 16 дополнительного электрода 15' выполнен с разрывом и разделен на две части, пространственно (структурно) отделенные друг от друга, т.е. не соединенные между собой тем же материалом. Подводящий участок 16 включает в себя первую 30 и отделенную от нее вторую 31 подводящие части. Первая подводящая часть 30 присоединена к предназначенному для соединения с одним полюсом источника напряже
ния (верхнему) первому собирательному электроду 11. Вторая подводящая часть 31 включает в себя зонную часть 17, от которой отстоят присоединительные участки 21. Первая подводящая часть 30 включает в себя первый связующий участок 32, а вторая подводящая часть 31 - второй связующий участок 33, которые электрически соединены с электропроводящим нагреваемым покрытием 8. Каждый из обоих связующих участков 32, 33 имеет, по меньшей мере, приблизительно прямолинейную конфигурацию, причем оба связующих участка 32, 33 ориентированы в связующей зоне 34 параллельно друг другу, гранича непосредственно друг с другом. При этом оба связующих участка 32, 33 в связующей зоне 34 гальванически соединены (связаны) между собой посредством покрытия 8. Последнее образует, тем самым, токо-передающую зону 35 для токопередачи между обоими связующими участками 32, 33. Оба они расположены напротив друг друга и параллельно обоим прямолинейным собирательным электродам 11, 11'. Перечень ссылочных позиций
1 - лобовое стекло
2 - внешний слой
3 - внутренний слой
4 - клеевой слой
5 - край стекла
6, 6' - первая сторона
7, 7' - вторая сторона
8 - покрытие
9 - краевая полоса
10 - край покрытия
11, 11' - собирательный электрод
12 - поле нагрева
13 - маскирующая полоса
14, 14', 14'' - свободная от покрытия зона
15, 15' - дополнительный электрод
16, 16' - подводящий участок
17, 17' - зонная часть 18 - край зоны
19, 19' - первый прямой краевой участок
20, 20' - второй прямой краевой участок
21, 21' - присоединительный участок
22, 22' - угол
23 - закрывающий участок
24 - участок поля нагрева
25 - часть покрытия
26 - электродное окно
27 - круглый краевой участок
28 - первый участок зоны
29 - второй участок зоны
30 - первая подводящая часть
31 - вторая подводящая часть
32 - первый связующий участок
33 - второй связующий участок
34 - связующая зона
35 - токопередающая зона
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Прозрачное стекло (1) с электронагреваемым покрытием (8), которое электрически соединено по меньшей мере с двумя первыми электродами (11, 11'), предназначенными для электрического соединения с обоими полюсами источника напряжения, таким образом, что при приложении питающего напряжения через образовавшееся между обоими первыми электродами (11, 11') поле (12) нагрева течет ток нагрева, причем поле (12) нагрева имеет по меньшей мере одну свободную от покрытия зону (14, 14', 14''), которая ограничена краем (18), образованным, по меньшей мере, на отдельных участках нагреваемым покрытием (8), отличающееся тем, что содержит по меньшей мере один предназначенный для электрического соединения с одним полюсом источника напряжения второй электрод (15, 15'), который имеет по меньшей мере один расположенный, по меньшей мере, частично внутри свободной от покрытия зоны (14) подводящий участок (16, 16') и один или несколько соединенных с ним присоединительных участков (21, 21'), причем присоединительные участки (21, 21') проходят соответственно от свободной от покрытия зоны (14), по меньшей мере, по краевому участку (19', 27) края (18) зоны, причем краевой участок (19', 27) образован участком (24) поля (12) нагрева, который находится между свободной от покры
тия зоной (14) и предназначенным для соединения с другим полюсом источника напряжения первым электродом (11'), причем подводящий участок (16, 16') состоит по меньшей мере из двух отделенных друг от друга подводящих частей (30, 31), имеющих соответственно связующий участок (32, 33), электрически соединенный с нагреваемым покрытием (8) и выполненный методом печати на нагреваемом покрытии (8), причем оба связующих участка (32, 33) расположены так, что они гальванически связаны между собой нагреваемым покрытием (8).
2. Стекло по п.1, у которого оба связующих участка (32, 33) имеют, по меньшей мере, приблизительно параллельную конфигурацию.
3. Стекло по одному из пп.1 или 2, у которого первый связующий участок (32) соединен с предназначенным для соединения с одним полюсом источника напряжения первым электродом (11), а второй связующий участок (33) - с одним или несколькими ггоисоединительными участками (21).
4. Стекло по одному из пп.1-3, у которого присоединительные участки (21, 21') выполнены свободно заканчивающимися.
5. Стекло по одному из пп.1-4, у которого присоединительные участки (21, 21') равномерно распределены по краевому участку (19', 27) свободной от покрытия зоны (14), в частности выполнены гребнеобразными.
6. Стекло по одному из пп.1-5, у которого подводящий участок (16, 16') состоит из расположенной вне свободной от покрытия зоны (14) части (25) покрытия и расположенной внутри свободной от покрытия зоны (14) зонной части (17, 17').
7. Стекло по одному из пп.1-6, у которого подводящий участок (16, 16') полностью расположен внутри свободной от покрытия зоны (14).
8. Стекло по одному из пп.1-7, у которого подводящий участок (16, 16'), по меньшей мере, следует краевому участку (19', 27) края (18) зоны, по которому проходят присоединительные участки (21).
9. Стекло по одному из пп.1-8, у которого подводящий участок (16, 16') следует краю (18) зоны, огибая его.
10. Стекло по одному из пп.1-9, у которого подводящий участок (16, 16') распределен по свободной от покрытия зоне (14).
11. Стекло по одному из пп.1-9, у которого второй электрод (15, 15') имеет по меньшей мере два подводящих участка (16, 16'), соединенных соответственно с одним или несколькими присоединительными участками (21, 21').
12. Стекло по одному из пп.1-11, у которого длина подводящего участка (16), например, за счет извилистой формы рассчитана так, что второй электрод (15, 15') имеет заданное электрическое сопротивление, эквивалентное, в частности, поверхностному сопротивлению нагреваемого покрытия (8) на участке поверхности, соответствующем свободной от покрытия зоне (14).
13. Способ изготовления прозрачного стекла (1) по п.1, включающий в себя следующие этапы:
изготовление электронагреваемого покрытия (8);
выполнение по меньшей мере двух предназначенных для электрического соединения с обоими полюсами источника напряжения первых электродов (11, 11'), которые электрически соединены с нагреваемым покрытием (8) так, что при приложении питающего напряжения через находящееся между обоими первыми электродами (11, 11') поле (12) нагрева течет ток нагрева;
изготовление по меньшей мере одной свободной от покрытия зоны (14, 14', 14'') в поле (12) нагрева;
изготовление по меньшей мере одного предназначенного для электрического соединения с одним полюсом источника напряжения второго электрода (15'), который имеет по меньшей мере один расположенный, по меньшей мере, частично в свободной от покрытия зоне (14) подводящий участок (16, 16') и один или несколько соединенных с ним присоединительных участков (21, 21'), причем присоединительные участки (21, 21') проходят соответственно от свободной от покрытия зоны (14), по меньшей мере, по краевому участку (19', 27) края (18) зоны, причем краевой участок (19', 27) образуют участком (24) поля (12) нагрева, который находится между свободной от покрытия зоной (14) и предназначенным для соединения с другим полюсом источника напряжения первым электродом (11'), причем подводящий участок (16, 16') выполняют по меньшей мере из двух отделенных друг от друга подводящих частей (30, 31), имеющих соответственно связующий участок (32, 33), электрически соединенный с нагреваемым покрытием (8) и выполненный методом печати на нагреваемом покрытии (8), причем оба связующих участка (32, 33) располагают так, что они гальванически связаны между собой нагреваемым покрытием (8).
14. Способ по п.13, в котором электроды (11, 11', 15) изготавливают посредством печати, в частно-
сти трафаретной печати.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
028449
028449
- 1 -
- 1 -
(19)
028449
028449
- 1 -
- 1 -
(19)
028449
028449
- 1 -
- 1 -
(19)
028449
028449
- 1 -
- 1 -
(19)
028449
028449
- 4 -
- 3 -
(19)
028449
028449
- 12 -
028449
028449
- 12 -
028449
028449
- 15 -
- 15 -