专利名称：可加热窗用玻璃的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可加热窗用玻璃，尤其涉及一种具有需要快速加热部分的可加热窗用玻璃。
背景技术：
通过经由设在窗户上的电阻加热元件的电流通道加热的窗用玻璃往往用来恢复或保持视线已经或者可能由于冷凝、霜冻、冰或雪而降低的窗户上的视线。诸如"除雾"、“驱雾"或"除冰"的术语常常用来描述加热元件的动作，并且这种窗户已经特别应用到车辆，尤其是机动车上，尽管其应用不限于此。例如，还应用在冷冻展示柜的门以及船、火车和飞机的窗户上。明显地，窗户通过加热元件加热的区域(“加热区域")需要涵盖希望恢复或保持视线的区域(“视线区域")。加热区域一般情况下包括相当大部分的窗户，并且在某些应用情况下包括窗户的整个透明部分(有时窗户出于美观或其他理由具有不透明部分)。 电阻加热元件还用来提供刮水器闲置时放置的加热区域来防止雨刷在低温条件下冻到窗户上。这种区域通常被定义为加热器雨刷停放区域(或者加热雨刷停放区)并且该区域也是出于保持视线的考虑而加热的区域；可替换地，在加热区域很小的情况下加热雨刷停放区域可设在其自身上。电阻加热元件可包括位于窗户上的、薄的透明导电层(例如涂层)，或者可包括延伸通过窗户的细小导电体的阵列。导体可以是细导线或者用导电油墨印刷的导线。加热元件的电连接通常由适合于传送大电流的、被称为母线的宽导体制成。普遍的安全要求是在使用中没有电路裸露部分超过60-70°C温度。尤其是，传送大电流的母线的高电阻部分可能过热并对例如对车内乘客构成危险，以及消耗可以更有效地耗散在其他地方，诸如耗散在视线区域的能量。为此以及为了提高电效率，不使用高电阻母线。最简单地，电加热窗可包括加热元件和一对间隔设置的相对母线，通常一根母线位于窗户表面两个相对侧中的一侧上，使加热元件在视线区域内在两者之间延伸。接到外部电源、例如车辆布线护套的电连接可由已知类型的插头插座接头形成，插头部分一般情况下钎焊或者以其它方式粘附到母线上。EP-A-0876083涉及一种加热窗，其中加热元件和电加热窗的有关接头设置成使窗户的选定区域空出，例如为了设置附加设备，同时提供一种在美学和技术上都可接受的窗户。这通过使用适当组合的、不同宽度的母线部分来实现。包括多个电阻加热元件的电路的更复杂的电路是已知的。例如，US 5，182，431公开了一种具有至少三个加热元件的电加热窗，其中至少一个加热元件是可快速加热到比其他加热元件更高的温度。各个加热元件通过母线串联连接。US 4，513，196公开了一种可加热的风挡，其具有一个可比另一个更快加热的可加热区域。然而，提供可加热窗用玻璃的已知方法是复杂的，尤其是在窗用玻璃的一部分或区域可比窗用玻璃的大部分或其他部分更快地加热的情况下。这产生支出，会导致窗用玻璃生产低效并且在确保可加热窗用玻璃坚固方面造成困难。
发明内容
本发明的目的是解决这些问题并提供一种加热窗用玻璃的简单手段。因此本发明提供一种可加热窗用玻璃，包括窗用玻璃材料的板和至少一个布置在所述板上的高电阻母线。优选地，高电阻母线布置在板的、需要快速加热的第一部分内。总的来说，第一部分可以是板的任一区域。在车辆(尤其是诸如汽车的机动车)内，第一部分可以有利的是雨刷停放区域。总的来说，尤其是如果是雨刷停放区域，第一部分处于板的下部(即在安装时)。优选地，高电阻母线延伸通过所述板的、位于雨刷停放区域中的下部，因此其起到加热元件的作用，用于在需要时快速有效地加热雨刷停放区域。高电阻母线可由导电墨水(例如玻璃粉形式的银粒子，尤其是在板由玻璃制成的情况下)或者金属条(例如镀锡铜条)形成。优选地，高电阻母线具有0. 25到0. 04 Ω/m之间的预定单位长度电阻，更优选为 0. 2到0. 041 Ω /m之间，最优选为0. 17到0. 0425 Ω /m之间。典型的单位长度电阻在0. 08 到0. 045 Ω /m之间，例如0. 0680 Ω /m。母线的预定电阻将通过来自电源的可用功率和所需的加热速度和温度来确定。总的来说，可通过改变用来制造高电阻母线的材料的电阻率、改变母线的宽度、深度和长度以及其形状来调整预定电阻。优选地，高电阻母线将是大体上细长的、延伸通过板的。如果由导电墨水(通常具有每平方細0电阻率)制成，那么母线在宽度方向上大体小于100mm，优选在宽度方向上在 20到90mm之间。高电阻母线在长度方向上大体在20到200cm之间，优选在长度方向上为 50到IOOcm之间。在希望产生具有不同加热区域的窗用玻璃的地方，则优选为可加热窗用玻璃进一步包括至少一根另外的母线。优选地，另外的母线为低电阻母线。总的来说，高电阻母线和另外的母线将在板上彼此靠近地设置，优选为设置在板的同一侧上。低电阻母线大体具有小于0. 03 Ω /m的电阻，优选小于0. 025 Ω /m，最优选小于 0.0213Ω/πι。如果由铜条制成，这将意味着低电阻母线大体具有大约6到IOmm的宽度，优选为7到9mm，最优选为大约8mm (深度优选为在50到200微米，优选为70到150微米，长度优选为在50到100cm)。优选地，低电阻母线包括金属条，优选为铜条，如果高电阻母线包括导电墨水是更优选的。为了提供可以加热两个或更多个区域的电高效系统，高电阻母线和其他(优选为低电阻)母线可以电连接到电阻加热元件用来加热窗用玻璃。优选地，高电阻母线和另外的(优选为低电阻)母线互不干扰地电连接到电阻加热元件，以加热窗用玻璃。独立的可连接性是有利的，因为这允许加热窗用玻璃的、布置高电阻母线的部分(当高电阻母线连接时)。当低电阻母线(或高电阻和低电阻母线两者)连接时，这允许加热板上的、电阻加热元件延伸经过的其他部分。
优选地，在窗用玻璃包括电阻加热元件的地方，包括延伸通过板的细小导电体的阵列。导体可以是烧制在玻璃表面上的、用导电墨水(例如含银的玻璃料)印刷的线条，或者是细导线，例如钨线。总的来说，对于包括全部为钢化玻璃的板的窗用玻璃来说，优选导电墨水印刷的线条。优选的印刷技术是丝网印刷，尽管根据要求可以使用其他印刷技术。在板包括层压板的情况下通常更优选的是细导线，因为这些导线可以设置在形成层压板的两个层片之间，由此将其固定在适当位置。导体可以从一侧到另一侧延伸经过板或者从顶部延伸到底部，无论哪个都更好地适应板的形状。导体的厚度是可以改变的，以改变其电阻。例如，如果印刷，导体可印成不同宽度， 通常在0.4mm到1.0mm的范围内。在导体为导线的情况下，可以使用不同厚度的导线，通常在15到50微米的范围内。导体电阻是可改变的以优先加热窗户的某些区域，或者平衡由不等数量导体组成的不同组的合成电阻从而产生更加均勻的加热效应。电阻加热元件通常在远离低电阻母线和高电阻母线的元件一侧具有至少一个附加母线。母线或者每个母线(高或低电阻母线)可用导电墨水印刷，如果导体是以同样方式制造的优选使用导电墨水。可替换地，当导体是细金属导线时，母线可用导电墨水印刷或者由金属条、例如镀锡铜条制成。母线(尤其是印刷母线)可以是渐缩或者台阶式的，尤其是朝向其端部。因此，参考本说明书中的母线，除非上下文另外表示，宽度是指具有恒定宽度的一部分母线(或者母线部分)的宽度。宽度方向上的局部变化，尤其是局部加宽将被忽略。在任何大部分母线不具有恒定宽度的情况下，应该参考一部分母线(或母线部分)的平均宽度。很明显，相对宽的和相对窄的母线部分的宽度要分别考虑。由金属条，例如镀锡铜条制成的母线不必与由导电墨水制成的母线一样宽，因为金属条材料具有较大的固有导电率。板可以是任何一种层叠式窗用玻璃材料，例如玻璃或塑料或一种或两种材料的混合物。板可以进一步为平的或者弯曲的，和/或本体着色或涂布的；其还可以是多个玻璃和塑料层片形成的层压板。板可以尤其是钢化玻璃的。总的来说，在加热期间，高电阻母线的功率密度在400到4000WnT2范围内。本发明的可加热窗用玻璃可用在需要窗用玻璃的所有区域；人们已经发现在车辆、尤其是机动车上有特殊应用，尽管其应用不限于此。例如，还应用在冷冻展示柜的门以及船、火车和飞机的窗户上。在本发明的所有实施例中，窗用玻璃与提供电源电压的电源相关联。高电阻母线具有一阻抗值，使得该母线适于根据电压加热窗用玻璃，更具体而言，适于将窗用玻璃加热到保证窗用玻璃除雾或除冰的程度。
现在参考附图描述本发明的实施例，其中图1示意性图示出根据本发明的可加热窗用玻璃的第一结构。图2示意性图示出根据本发明的可加热窗用玻璃的第二结构。
图3示意性图示出图2所示结构中本发明的高电阻母线的细节。
具体实施例方式可加热窗用玻璃的第一结构3图示于图1中。窗用玻璃是车辆例如汽车的多层风挡4。两个电阻加热元件6a、6b穿过风挡4的中心。每个电阻加热元件6a、6b都包括当电流经过时加热风挡4的导电条8。导电条8可使用导电墨水(例如玻璃粉形式的银粒子) 印刷在风挡上(通常印刷在层压板的表面4，即朝向车辆内部的表面上)。可替换地，导电条8可以是设在层压板内部(紧挨着塑料夹层)的金属导线。在风挡4的顶部，存在两个分别将两个电阻加热元件6a、6b接地的顶部母线10a、 10b。连接到两个电阻加热元件6a、6b上的两个高电阻母线12a、12b分别朝向风挡4的底部布置在雨刷停放区域14。同样朝向风挡底部，并且位于高电阻母线lh、12b下方的是两个同样分别连接到电阻加热元件6a、6b的低电阻母线16a、16b。高电阻母线12a、12b和低电阻母线16a、16b可分别通过触点l、la和2、加独立地连接到车辆(未示出)的电力供应(电源)。为了加热雨刷停放区域14，高电阻母线12a、12b是使用触点l、la电连接的。这同样具有全部区域除冰的电阻加热元件6a、6b的加热效果。仅仅对于全部区域除冰，任何一个触点l、la和2、加可电连接到电源或者仅仅触点2和2a电连接到低电阻母线16a、16b。可加热的层叠式风挡20的第二结构图示于图2中。这类似于图1中的第一结构 3，只是高电阻母线12a、12b朝向风挡20底部位于低电阻母线16a、16b下方。此外，高电阻母线1加、1沘位于雨刷停放区域14内。图3显示出具有图2所示的可加热窗用玻璃18的导电条8的一个电阻加热元件 6a的高电阻母线1 和低电阻母线16a的细节。高电阻母线12a (4mm宽，50微米厚)比低电阻母线16a(8mm宽，100微米厚)窄。母线都是由铜条制成的，因为高电阻母线1 较薄， 因此其具有比低电阻母线16a高得多的电阻。
权利要求
1.一种可加热窗用玻璃，包括，窗用玻璃材料制成的板，和布置在所述板上的至少一个高电阻母线。
2.根据权利要求1所述的可加热窗用玻璃，其特征在于，所述高电阻母线布置在所述板的、需要快速加热的第一部分内。
3.根据权利要求3所述的可加热窗用玻璃，其特征在于，所述板的第一部分是雨刷停放区域。
4.根据权利要求2或3所述的可加热窗用玻璃，其特征在于，所述板的第一部分是所述板的下部或者所述板的第一部分是所述板的第一侧部。
5.根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的可加热窗用玻璃，其特征在于，所述高电阻母线是由导电墨水或金属条形成的。
6.根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的可加热窗用玻璃，其特征在于，所述高电阻母线具有0. 25到0. 04 Ω/m之间的预定单位长度电阻。
7.根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的可加热窗用玻璃，还包括至少一个另外的母线。
8.根据权利要求7所述的可加热窗用玻璃，其特征在于，所述另外的母线是低电阻母线。
9.根据权利要求8所述的可加热窗用玻璃，其特征在于，所述低电阻母线包括金属条， 优选为铜条。
10.根据权利要求7至权利要求9所述的可加热窗用玻璃，其特征在于，所述高电阻母线和所述另外的母线能够电连接到电阻加热元件，以加热所述窗用玻璃。
11.根据权利要求7至权利要求9所述的可加热窗用玻璃，其特征在于，所述高电阻母线和所述另外的母线能够独立地电连接到电阻加热元件，以加热所述窗用玻璃。
12.根据权利要求10或权利要求11所述的可加热窗用玻璃，其特征在于，所述电阻加热元件包括延伸通过所述板的细小导电体的阵列。
13.根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的可加热窗用玻璃，其特征在于，所述板包括层压板，所述层压板具有至少两个玻璃层片和至少一个塑料层片。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的可加热窗用玻璃，其特征在于，所述板包括钢化玻璃。
15.根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的可加热窗用玻璃，其特征在于，在加热期间，所述高电阻母线的功率密度在400到4000WnT2范围内。
全文摘要
公开了一种可加热窗用玻璃，其中诸如细导线的电加热元件连接到母线上。母线的电阻被选择为使得母线以装置的电源电压为其所处的窗用玻璃的一部分提供热量。
文档编号H05B3/84GK102577596SQ201080047065
公开日2012年7月11日 申请日期2010年10月18日 优先权日2009年10月19日
发明者J·B·迪克松, M·A·张伯伦 申请人:皮尔金顿集团有限公司