專利名稱：具有層加熱器的板狀元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有層加熱器的板狀元件，其具有權(quán)利要求1的前序部分的特征。
大體上已知一些導電的薄層系統(tǒng)可以通過對它們施加電壓用作加熱電阻。存在多種對于這種技術(shù)的應用，在汽車工業(yè)中以及建筑物中。
該技術(shù)通常用于清除窗戶的窗玻璃的或者鏡子的水霧和冰，以便能夠容易透過地看。這樣的板狀元件還可以安裝在建筑物中或者上的墻上，代替通常用的加熱體，或者集成到建筑物中。事實上，它們不用必須實施為窗戶的形式，而是可以為鏡子，裝飾表面等的形式。如果需要，還可以使用這樣的板狀元件，它們一般用于在一些技術(shù)裝置中例如在家用裝置中產(chǎn)生表面熱量，在這些技術(shù)裝置中所述板狀元件的較小的厚度和不易臟的并且非常易于清洗的光滑表面提供了很大的優(yōu)勢。
一般來說，設置在所述扁平基體例如玻璃上的層系統(tǒng)包括至少一個金屬層，例如銀層，以及(在該透明的層系統(tǒng)中)一些在所述銀層的兩個表面上的電介質(zhì)層，也可能包括一些多種材料的阻擋層，有時還包括一些用于增加該分層結(jié)構(gòu)的機械強度的覆蓋層。在許多情況中，還利用了所述層系統(tǒng)的反射紅外線輻射的性能進行熱隔離。
這樣的層加熱的應用需要較高的電壓。特別地在該窗玻璃的邊緣，需要的話該窗玻璃被完全覆蓋，需要設置一個可靠的電隔離部分。
所述初始的特征披露在文件DE-A1-4011541中，為具有電加熱器的鋼化的警報窗玻璃的形式。借助于用激光束畫出的分隔線，加熱該窗玻璃的導電覆蓋層的部分區(qū)域與該覆蓋層的主要表面的區(qū)域電分隔。該部分區(qū)域用作檢測該鋼化窗玻璃斷裂的傳感器。該鋼化窗玻璃可以安裝在多層窗玻璃中或者隔離玻璃窗中。最好，使用一種可以支撐大的熱載荷并且可以在鋼化該窗玻璃之前已經(jīng)設置在該窗玻璃的表面上的層系統(tǒng)。
所述初始的特征還披露在德國專利申請10208552.8中，其中描述了這樣的板狀加熱元件，它將通過網(wǎng)絡電壓被使用。為了隔離板狀元件的外部邊緣，部分表面與該覆蓋層的表面電分隔，該覆蓋層通過至少一個外周切割線供應加熱電能，該部分表面被沒有電連接地中性化。
該專利US3892947描述了一種易碎材料的板狀元件，設有加熱覆蓋層，其中用于輸入電流的導電帶沿該元件的接近整個外部輪廓延伸。因此針對的目標是在板狀元件碎裂時通過局部中斷所述導電帶斷開電流輸入。
本發(fā)明用于給出與這種具有層加熱器的板狀元件分隔開的部分表面的一種新的應用。
根據(jù)本發(fā)明所解決的技術(shù)問題通過權(quán)利要求1的特征被解決。所述從屬權(quán)利要求的特征具有本發(fā)明目的的優(yōu)選實施方式。
通過將該部分表面連接到接地電壓，由相對嚴格意義上的加熱場進行簡單的電絕緣，實現(xiàn)了更高的保護。這是令人感興趣的，特別是在使用具有較高電壓的加熱場時(例如常用的國家網(wǎng)絡電壓為110或者230V)。
該部分表面和加熱覆蓋層原則上可以彼此獨立實施，甚至用不同的導電材料實施。例如可以以已知的方式以透明的層系統(tǒng)形式實現(xiàn)該加熱覆蓋層，也可以與印刷導電墨水不同地實現(xiàn)部分表面(例如銀的高含量的絲網(wǎng)印刷膏)，其中所述兩個部分必須彼此通過高的電阻被細心地彼此分隔。還可以將用作該邊緣附近的保護導體的一個已知類型，如上述美國專利的類型的導電帶，設置在板狀元件上或者中，該覆蓋層并不延伸到被導電帶或者部分表面覆蓋的表面的區(qū)域，然后在這里去除所述導電帶或者部分表面，或者在該連續(xù)覆蓋層和導電帶或部分表面之間設置一個合適的隔離部分。
最好以本身已知的方式實施該部分表面和均勻加熱的覆蓋層，隨后通過一個或者多個分隔線將該部分表面分隔。很清楚所述被覆蓋的基體本身并不是導體。
如果設置至少兩個彼此平行的在覆蓋層和該部分表面之間的平行分隔線，則可以有利地將所述被覆蓋的窄帶分隔成多個彼此隔離的部分，所述窄帶存在于覆蓋層和該部分表面之間。因此防止沿所述窄帶的電流。作為隔離部分，可以再使用橫向分隔的短線。
在所有情況中，該部分表面根據(jù)本發(fā)明以單極方式電連接接地的保護導體。這樣的保護導體(“保護接觸部分”)是已知標準的，用作歐洲電網(wǎng)中的第三導線。
最好，在該板狀元件的每個邊沿上沿該板狀元件的外部邊緣設置一個接地的部分表面。為了自由安裝的該板狀元件，該部分表面圍繞其外部輪廓延伸。
根據(jù)一個優(yōu)選實施方式，設置一個電連接，用于在該加熱覆蓋層的連接件的空間附近的表面部分。這允許特別簡單的實施該板狀元件的外部電接觸部分組。
當然，可以以本身已知的方式在板狀元件上設置多個電流路徑，需要時，所述多個路徑彼此獨立連接，從而能夠根據(jù)需要逐步地接通或者斷開加熱功率。
電流路徑的長度和寬度以及所使用的層系統(tǒng)的表面導電率(單位面積的歐姆)對于電功率的消耗和該板狀元件的加熱功率來說是決定性的。根據(jù)可獲得的或者預定的使用電壓，可以通過所述電流路徑的設置，在寬的極限內(nèi)調(diào)節(jié)或者均勻化不同的加熱功率。該允許的最大溫度取決于完成的板狀元件的使用領(lǐng)域。例如，如果直接接觸使用者是不可以的或者不能被設計的，則所述溫度高于50攝氏度。但是，當然需要避免在該覆蓋的窗玻璃上的粘合的粘合劑層，例如一個多層窗玻璃的粘合薄膜被正常使用所達到的溫度破壞。
該板狀元件的優(yōu)選的實施方式設計為該設有覆蓋層的剛性窗玻璃層壓在該覆蓋有另一個不導電的板或者在所有情況中與該覆蓋層隔離的表面上。在該電連接區(qū)域中，可以在一個優(yōu)選實施方式中設置一個空腔，該空腔在所述剛性窗玻璃中，通過該空腔引導必須的網(wǎng)絡的導線。
這樣的板狀元件最好用于該窗戶的玻璃窗中，或者鏡子中，或者加熱裝置中，或者需要產(chǎn)生表面熱量的家用電器中。
本發(fā)明的目的的其他的細節(jié)和優(yōu)點將通過實施例的附圖和下面的說明而呈現(xiàn)。
在附圖中，進行了不按比例的簡示，附圖包括

圖1示出了具有加熱覆蓋層的板狀元件的視圖，該板狀元件被分隔線分隔；圖2是根據(jù)圖1的板狀元件的連接區(qū)域的放大視圖；和圖3示出了板狀元件的電路的簡單實例。
根據(jù)圖1，板狀元件1包括鋼化窗玻璃2，其主要表面-這里是上表面-覆蓋有完全的導電層3。該覆蓋層3可以但不是必須視覺上透明。最好，該覆蓋層包括高的熱強度的層系統(tǒng)，具有至少一個金屬層，該金屬層在該窗玻璃2被鋼化之前設置。
沿該窗玻璃2的邊緣在該覆蓋層3中在外周畫出至少一個分隔線4，該分隔線距該邊緣具有很小的間隔，1-2厘米。還可以設置多個彼此平行的具有很小間隔的分隔線4。這樣形成的外周的邊緣帶5，這里涂成灰色陰影，與該被覆蓋的表面的最大的其余部分電分隔。該外周帶構(gòu)成了板狀元件1的邊緣隔離部分，該隔離部分一方面確保朝向外部的電隔離，另一方面防止該覆蓋層的腐蝕在該表面中擴展，該腐蝕可能出現(xiàn)在所述外部邊緣處。在所述表面中央，還設置了一個帶形的場6，其通過分隔線被電分隔。
所述場并不必須絕對位于該被覆蓋的表面的中央，而是可以除了在中央以外設置在相對所述覆蓋層3的有源導電軌道的合適布置的其他地方。該場不必須不再為條帶或者直線的形狀，而是能夠具有任何的表面的形狀或者甚至彎曲的形狀。
目前為止以及下面將要提到的分隔線構(gòu)成了在覆蓋層中的高電阻的中斷，通過該中斷，將沒有任何電流流動。外部邊緣的條帶5因此完全相對該覆蓋層電隔離。
被覆蓋的邊緣的條帶5的分支5T在該覆蓋層3的表面中在一個位置延伸一定的距離。該分支通過兩個其他的平行分隔線7與所述覆蓋層3分隔。該分支在一個連接區(qū)域8(用虛線圓表示)中結(jié)束，該連接區(qū)域被該覆蓋層3圍繞。所述分隔線7獨立地延伸或者需要時超出該連接區(qū)域8直到一個獨立的場6匯合在一條寬直線處。在所述兩個分隔層7之間被閉合的中性層區(qū)域在需要時可以被分成彼此電隔離的部分。
并不是絕對需要該分支5T為直線并且相對該板的邊緣呈直角。還能夠代替所示的條帶，設計一個更寬的表面，例如三角形，其底邊位于該板的邊沿上而其頂點位于該連接區(qū)域中。
在該連接區(qū)域8中，在該分隔線7和分支5T的兩側(cè)設置一些電極9和10，它們分別與該覆蓋層3電/電流連接。所述電極必須以一種未被詳細示出的方式連接到一個電壓端子上。在先前的專利申請10241728.8中描述了一個合適的連接裝置，其引用在這里作為參考。
正如在圖2中所看到的那樣，在所述分支5T上設置了一個另外的電極5E。該另外的電極5E用于連接該分支5T和具有保護導體的邊緣帶組。所必須的連接也位于該連接區(qū)域8中并且通過略微地改進沒有困難地設置在上述的連接裝置中。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的板狀元件的示意電路。所述電極5E，9和10表示為連接點。與該邊緣帶5連接的電極5E接地。所述連接覆蓋層3的兩個電極9和10-表示為加熱電阻-連接到合適的電壓源12。最后示出了一個用于連通或者斷開該加熱電流的斷路器13以及一個用于調(diào)節(jié)該加熱功率的調(diào)節(jié)部件14.
以本身已知的方式，所述電極最好用良導電的墨水制造，該墨水耐熱并且能夠通過絲網(wǎng)印刷進行打印。最好，所述墨水或者該絲網(wǎng)印刷膏具有良好的銀濃度。所述電極9，10和5E最好在剛化該窗玻璃2之前被印刷并且在熱剛化所必須的加熱期間被燒烤。如果使用用于板狀元件的塑料基體，則當然不可以進行燒烤，或者可適度地燒烤。
在這里所述電極5E，9，10被施加在該已經(jīng)被設置的覆蓋層3上，或者該覆蓋層3僅僅在所述電極已經(jīng)形成例如印刷在該窗玻璃上之后被設置是沒有什么不同的。
為了確定穿過該覆蓋層3的表面的加熱電流所限定的形狀，該覆蓋層整體通過本身已知的方法被其他分隔線11組分成一系列平行的電流路徑，所述電流路徑在所述兩個電極9和10之間延伸并且還平行地電安裝。
在一個實際的加熱板狀元件中，還采用了其他的措施來均勻化所述軌道的加熱功率。這些措施并不是本發(fā)明的目的；相反，可以參見先前的專利申請10259110.5，其描述了一些可能的措施。
在圖1和2中示出的板狀元件例如適合于安裝到隔離玻璃窗中，其中該間隔框架必須簡單粘合在邊緣帶5上。該邊緣帶的接地在這里還確保了使用的金屬間隔框架的可靠接地。
同樣，這樣的板狀元件可以直接懸吊在墻的前面或者插入到該墻中，而不用預先設置一個后部蓋子，只要以使用的電壓沒有導致使用者的任何危險的方式進行了保證。最后，它們還可以沒有問題地插入到多層窗玻璃中，在該多層窗玻璃中必須在該復合件中設置有源的被覆蓋的加熱表面并且使用一個適于所使用的溫度的黏合劑層。
該板狀元件的外部連接被端部表面中的一個引導在這樣的復合件外部或者在這樣的隔離玻璃窗外部，所述端部表面例如為被印刷的導電軌道形狀或者扁平帶的連接件形狀。如果該連接區(qū)域位于該板狀元件的表面中，還可以在所述組裝的剛性窗玻璃之一中設置一個用于所述外部連接件通過的空腔。在隔離的玻璃窗的元件的情況中，另外需要注意密封在該空腔的區(qū)域中的玻璃窗的中間空間，例如通過本身已知的環(huán)行間隔框架進行。
所述電極本身是不透明的(由于如銀的導電材料的高濃度和相對該覆蓋層本身而言的較大的厚度)，然而如果需要通過該窗玻璃2的未覆蓋的側(cè)面可以看到該電極。該電極可被視覺掩蓋，但是它們還可以形成一些裝飾元件，例如-不同于圖中安裝的簡單的半環(huán)形-形成了公司或者生產(chǎn)商的標記。另外，還可以獲得彩色效果，即通過使最好用于生產(chǎn)所述電極的導電絲網(wǎng)印刷膏為彩色而獲得。
權(quán)利要求
1.具有至少一個剛性窗玻璃(2)，特別是玻璃的窗玻璃，的板狀元件(1)，該板狀元件(1)承載一個導電的覆蓋層(3)，該覆蓋層(3)通過連接件(9，10)以及一個導電的部分表面(5，5T)施加電壓而加熱，所述導電的部分表面相對所述覆蓋層被電隔離并且設有至少一個合適的電連接件(5E)，其特征在于，該部分表面(5；5T)設置用于與接地電壓相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板狀元件，其中，設置在具有覆蓋層(3)的剛性窗玻璃(2)上的部分表面(5)通過至少一個分隔線與該覆蓋層(3)分隔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的板狀元件，其特征在于，該板狀元件設有至少兩個彼此平行的分隔線(4)，在所述分隔線之間封閉的中性電壓區(qū)域或者自由電壓區(qū)域(5)被分成彼此電隔離的部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板狀元件，其中，該部分表面(5，5T)與該覆蓋層不同地被實施，特別是用另一種材料實施，并且設置在該窗玻璃的表面上。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的板狀元件，其中，該部分表面(5)位于該窗玻璃(2)的外邊緣上，特別是圍繞該加熱表面呈框架形狀延伸。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的板狀元件，其特征在于，該加熱覆蓋層(3)的工作通過國家網(wǎng)絡電壓被調(diào)節(jié)，該部分表面(5，5T)用于連接到接地的保護導體，特別是接地的網(wǎng)絡電壓的保護導體。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的板狀元件，其特征在于，該覆蓋層(3)由具有高熱電阻的分層系統(tǒng)形成，在鋼化該窗玻璃(2)之前設置在該窗玻璃的表面上。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的板狀元件，其特征在于，在一個連接區(qū)域(8)中局部聚集了用于輸入加熱電壓到該覆蓋層(3)中的連接件和與該平行表面(5)相連的連接件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或者8所述的板狀元件，其特征在于，至少一個扁平電極(5E，9，10)連接每個用于電接觸該部分表面(5)和覆蓋層(3)的連接件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的板狀元件，其特征在于，在設置了加熱覆蓋層(3)之前或者之后，通過施加最好燒烤一個導電的絲網(wǎng)印刷膏，實施所述電極(5E，9，10)。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的板狀元件，其特征在于，另一個板粘合在該剛性窗玻璃(2)的被覆蓋的表面上
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的板狀元件，其特征在于，隔離玻璃窗的間隔框架粘合在該窗玻璃(2)的被覆蓋的表面的邊緣區(qū)域上，由此，另一個剛性窗玻璃與所述承載該覆蓋層的窗玻璃(2)牢牢地結(jié)合。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或者12所述的板狀元件，其特征在于，在彼此結(jié)合的剛性板中的一個上設置了至少一個空腔，以便插入板狀元件的外部電連接件。
14.根據(jù)權(quán)利要求8和13所述的板狀元件，其特征在于，該空腔設置在具有所述連接區(qū)域(8)的空間結(jié)構(gòu)中。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的板狀元件，其特征在于，至少所述連接區(qū)域(8)通過一個掩蓋物遮擋視線。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的板狀元件，其特征在于，所述扁平電極形成了可見的裝飾元件。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的板狀元件，其特征在于，用于需要表面產(chǎn)生熱量的玻璃窗，鏡子，家用電器中。
全文摘要
一種板狀元件(1)，具有至少一個剛性窗玻璃(2)，特別是玻璃窗玻璃，所述玻璃窗玻璃攜帶一個導電覆蓋層(3)，該導電覆蓋層(3)通過連接(9，10)和導電部分表面(5，5T)施加電壓進行加熱，所述導電部分表面相對該覆蓋層被電隔離，并且設有至少一個合適的電連接(5E)，該部分表面(5，5T)根據(jù)本發(fā)明設置用于具有接地電壓的連接。
文檔編號H05B3/84GK1799285SQ200480015497
公開日2006年7月5日 申請日期2004年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月5日
發(fā)明者H·豪澤 申請人:法國圣戈班玻璃廠