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具有集成的温度传感器的交通工具玻璃板的制作方法

2021-10-24 13:15:00 来源:中国专利 TAG:

具有集成的温度传感器的交通工具玻璃板
1.本发明涉及一种具有温度传感器的交通工具玻璃板,配备其的交通工具,用于测量其温度的方法及其用途。
2.通常,交通工具内部空间的温度用位于其内部空间中的温度传感器来测量。这样测得的温度可以用于例如控制空调设备并且将温度调节到由驾驶员预定的目标温度。
3.原则上,温度也可以用于控制交通工具玻璃板本身的加热,例如通过集成的加热装置或通过对准交通工具玻璃板的空气流。因此,例如,当温度低于冰点时,该玻璃板可以自动除冰。但是,此方式不是最佳的,因为内部空间中的温度并非完全相应于玻璃板的温度。尽管也可以通过安装在其上的温度传感器来测量玻璃板本身的温度。但是,事后要安装的传感器增加了交通工具的制造费用,增加了空间需求,并且有时容易出错。
4.本身已知的是,交通工具玻璃板配备有导电涂层。这种涂层例如可以用于改善内部空间中的热舒适性。因此,所述涂层作为所谓的ir保护涂层能够反射太阳辐射的红外部分或者作为所谓的降低发射率的涂层(低e涂层)阻止交通工具玻璃板本身的热辐射辐射到内部空间中。当电流流过涂层时,它们可以用以加热交通工具玻璃板。这种涂层由大量的出版物充分已知。仅示例性地可参考wo03/024155、us20070082219a1、us20070020465a1、wo2013104438或wo2013104439,它们公开了基于银的ir保护涂层或可加热涂层,以及参考ep2141135a1、wo2010115558a1、wo2011105991a1和wo2018206236a1,它们公开了基于透明导电氧化物的降低发射率的涂层。
5.同样已知的是,透明的导电涂层借助于激光去覆层来结构化。在此,用激光将细的线形的去覆层区域引入到涂层中。这些例如用以使经涂覆的玻璃板透射电磁辐射,以便例如能够在交通工具内部中接收蜂窝电话信号或gps信号,或者传导电流,以便例如避免局部过热。仅示例性地可参考ep2591638b1、ep2335452b1、ep2586610b1、ep2890655b1、wo2014095152a1和ep2906417b1。
6.本发明的目的在于,提供一种具有集成的温度传感器的交通工具玻璃板以及一种用于测量这种交通工具玻璃板的温度的方法。
7.根据本发明,本发明的目的通过根据权利要求1的交通工具玻璃板得以实现。优选的实施方案由从属权利要求获悉。
8.将温度传感器直接集成到交通工具玻璃板中,从而省去了事后安装外部传感器。温度传感器能够测量真实的玻璃板温度。它形成在透明涂层上并因此在视觉上不显眼。这是本发明的大的优点。
9.根据本发明的具有温度传感器的交通工具玻璃板包括至少一个基板和在基板的表面上的透明的导电涂层。将透明涂层理解为是指在可见光谱范围内具有至少70%、优选至少80%、特别优选至少90%的平均透射率的涂层,并且通过其基本上不会限制透过玻璃板的透视。
10.所述基板优选是玻璃质玻璃板,尤其是由钠钙玻璃制成的,如其对于交通工具玻璃板而言常见的那样。但是,该基板也能够由其他玻璃类型制成,例如由铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃或石英玻璃制成,或者也由透明的塑料、例如聚碳酸酯(pc)或聚甲基丙烯酸甲
酯(pmma)制成。该基板的厚度通常为0.5 mm至5 mm。
11.在优选的设计方案中,交通工具玻璃板是作为单玻璃板安全玻璃(esg)或作为复合安全玻璃(vsg)形成的。esg在结构上仅由玻璃质基板形成,该玻璃质基板是热预应力的。在vsg中,该基板经由热塑性中间层与另一玻璃板连接。在此,该基板可以是安排用于在安装位置上朝向交通工具内部空间的内玻璃板或是安排用于在安装位置上朝向外部环境的外玻璃板。所述另一玻璃板优选同样是玻璃质玻璃板,尤其是由钠钙玻璃制成的。但是,所述另一玻璃板也可以由其它玻璃类型制成,例如铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃或石英玻璃,或者也可以由透明塑料、例如pc或pmma制成。在复合安全玻璃的情况下,基板和所述另一玻璃板的厚度通常为0.5mm至3 mm。
12.在esg的情况下,导电涂层优选布置在基板的内部空间侧表面上。我们用其是指在安装位置上朝向内部空间的那个表面。在基板形成外玻璃板的vsg的情况下,涂层优选布置在基板的朝向中间层和内玻璃板的内部空间侧表面上。于是,将导电涂层保护在复合玻璃的内部中,以免腐蚀和损坏。在基板形成内玻璃板的vsg的情况下,涂层优选布置在基板的朝向中间层和外玻璃板的外侧表面上,由此将其保护在复合玻璃的内部中,以免腐蚀和损坏。替代地,涂层优选布置在作为内玻璃板的基板的内部空间侧表面上。
13.原则上不存在对涂层的要求,只要其是导电的。常见的涂层是多个薄层的堆叠,其中,通过一个或多个导电的单层提供导电性。薄层堆叠的各个层的层厚度通常小于1μm。如果将涂层施加在基板的暴露表面上,例如在esg或用基板作为内玻璃板的vsg的情况下的内部空间侧表面,则该涂层应是耐腐蚀的。在此,每个导电层优选是基于透明导电氧化物(tco,transparent conductive oxide)形成的,尤其基于氧化铟锡(ito,indium tin oxide),替代地例如基于铟锌混合氧化物 (izo)、镓掺杂的氧化锡(gzo)、氟掺杂的氧化锡(sno2:f)或锑掺杂的氧化锡(sno2:sb)。这种涂层尤其通常作为降低发射率的涂层(低e涂层),其中,所述涂层在交通工具玻璃板的内部空间侧表面上减少玻璃板的热辐射发射到内部空间中和热从内部空间中辐射出来。如果该涂层布置在复合玻璃板的内部的表面上,例如布置在作为vsg的外玻璃板的基板的内部空间侧表面上,或者布置在作为vsg的内玻璃板的基板的外侧表面上,那么也可以使用易腐蚀的导电层。在此,每个导电层优选是基于金属形成的,尤其基于银,替代地例如基于金、铝或铜。这种涂层通常尤其作为复合玻璃板中的ir保护涂层和/或可加热涂层,由此反射太阳辐射的红外辐射部分和或电接触,从而可以引导电流通过它们,以便加热该交通工具玻璃板。电连接通常经由汇流排(所谓的母线(busbar)实现,所述汇流排沿着两个对置的侧棱边布置在玻璃板宽度的大部分上,且例如形成为金属箔、尤其是铜箔的条带或形成为经焙烧的膏,所述膏包含玻璃料和银颗粒,通常以丝网印刷法印刷。
14.在一个优选的设计方案中,导电涂层在

30℃至50℃的温度范围内具有电阻的线性或近似线性的温度依赖性。这在精确校准温度传感器方面是有利的。
15.温度传感器由导电涂层的区域形成。为此,在导电涂层中形成温度测量场。温度测量场通过无涂层的分离线与周围的导电涂层完全电隔离。温度传感器布置在温度测量场内。分离线使温度传感器与温度测量场之外的导电涂层电去耦。在一个优选的设计方案中,温度测量场完全被导电涂层包围。于是,分离线描绘了一个本身闭合的形状,例如矩形或其他类型的多边形或圆形或其他类型的椭圆形。但是,原则上也可以在导电涂层的边缘上形
成温度测量场,从而使其仅部分地被剩余的涂层包围。分离线于是在导电涂层的侧棱边上的两个点之间延伸。
16.温度测量场的形状和大小可以自由选择。然而,有利的是将温度测量场设计得尽可能小,以确保温度传感器在视觉上不显眼。在一个有利的设计方案中,温度测量场具有最多5 cm2的大小,优选0.5 cm2至2 cm2的大小。
17.温度传感器本身由两个电接触部位和在所述电接触部位之间延伸的测量电流路径形成。电接触部位用于温度传感器的电接触,即与电压源和评估单元电连接。该接触部位优选作为印刷并且焙烧的导电膏来形成,所述导电膏包含玻璃料和银颗粒。所述印刷通常以丝网印刷方法进行。该接触部位与电缆连接或者设置用于与电缆连接,通过其建立与电压源和评估单元的电连接。如果导电涂层和电接触部位布置在复合玻璃板的内部中,则尤其使用扁平导体作为电缆。这些电缆包含在电隔离聚合物包覆物中的导电芯,该导电芯通常形成为金属箔(尤其是铜箔)的条带。如果导电涂层和电接触部位布置在交通工具玻璃板的暴露表面上,则同样可以使用扁平导体用于接触,或者可以在接触部位上安装刚性的实心连接元件,这些连接元件又通过钎焊、熔焊、压接(crimpen)或作为插接与电缆连接。与实心的连接元件连接的电缆通常形成绞线导体(litzenleiter)、圆导体或带状的金属织物。扁平导体或实心连接元件与电接触部位的连接优选借助于焊接物料(lotmasse)实现。但是,在复合玻璃板的内部中,也可以通过纯机械压紧或经由铜带的熔融镀锡来实现连接。
18.测量电流路径由导电涂层的区域形成并且在两个电接触部位之间延伸。因此,它充当接触部位之间的电导体,其电阻被确定,该电阻又是温度依赖性的并且能够确定温度。测量电流路径可以以不同的方式在温度测量场中形成。因此,温度测量场的在测量电流路径一旁的区域可以没有涂层。这例如可以通过事后去除最初整面的导电涂层来进行,或者通过在施加涂层时的掩蔽技术来进行。然而,优选通过隔离线形成测量电流路径,所述隔离线被引入到导电涂层中并且引导电流沿着测量电流路径。在此,除了隔离线之外,整个温度测量场具有导电涂层。整个通过隔离线适当地结构化的温度测量场可以形成测量电流路径。同样可能的是,形成本身闭合的凸出几何形状的区域,例如矩形,整体上通过隔离线适当地结构化并且形成测量电流路径。然而,在一个优选的设计方案中,测量电流路径仅由温度测量场内的涂层的区域形成,其尤其是线状延伸形成的。其通过两个平行的隔离线形成,所述隔离线在接触部位之间延伸,使得测量电流路径与接触部位电连接。隔离线将在它们之间延伸的测量电流路径与周围的导电涂层电隔离。
19.测量电流路径的走向可以由本领域技术人员根据具体情况的要求相应地自由选择。它不受任何限制。在一个有利的设计方案中,测量电流路径具有回形的或环形的走向。如此,可以将尽可能长的测量电流路径节省空间地安置在温度测量场中。然而,测量电流路径原则上也可以是直线的,并且例如沿着交通工具玻璃板的侧棱边延伸。
[0020] 测量电流路径越短,就越可以在视觉上不显眼地形成温度传感器。另一方面,较长的测量电流路径使得能够更精确地测量电阻和温度。优选地,测量电流路径具有1 cm至20 cm的长度。测量电流路径的宽度优选为0.1 mm至2 mm。
[0021]
电接触部位可与电压源连接并且设置用于与这种电压源连接。经由安装在接触部位上的电缆实现接触部位与电压源的连接。电压源布置在交通工具玻璃板之外,并且通常是交通工具车身电气的一部分。如果借助于电压源将电压施加到接触部位上,则随后电流
流过接触部位之间的测量电流路径。应注意的是,为测量温度而施加到接触部位上的电压并非大到使得电流流动导致测量电流路径显著加热并由此使测量失真。功率优选为0.5μw至3μw,特别优选1μw至1.5
µ
w。由此实现了特别好的结果,并且可以排除由于测量电流路径的加热而导致的测量的显著失真,所述温度测量基于测量电流的电流强度并由此确定根据欧姆定律与电流强度和电压相关联的电阻。由于该电阻是温度依赖性的,因此可以根据合适的电阻校准数据来确定温度。所述校准数据例如可以以校准表或数学校准函数的形式存在。电接触部位可以与评估单元连接并且设置用于与这种评估单元连接。评估单元适合于测量电流的电流强度,由此确定测量电流路径的电阻,并且根据校准数据由该电阻确定温度。
[0022]
评估单元包括至少一个电流测量设备(也称为电流测量仪或电流计,通俗地也称为安培计)和用于将所测电流与校准数据进行比较的处理器。评估单元通常还包括用于存储校准数据的存储器。评估单元通常集成在车身电气或交通工具的电气系统中。
[0023]
根据本发明的交通工具玻璃板特别优选是挡风玻璃,但也可以例如是侧窗玻璃、后窗玻璃或天窗玻璃。挡风玻璃总是作为复合玻璃板来形成的,侧窗玻璃、后窗玻璃和天窗玻璃可以形成为单玻璃质玻璃板(尤其是热预应力的esg)或复合玻璃板。
[0024]
在一个优选的设计方案中,交通工具玻璃板具有外围的覆盖印制物。这种覆盖印制物对于交通工具玻璃板而言是常见的,尤其是在挡风玻璃、后窗玻璃和天窗玻璃的情况下。所述覆盖印制物与交通工具玻璃板的侧棱边相邻布置,例如具有5 cm至20 cm的宽度,并且以框架状包围该交通工具玻璃板。覆盖印制物通常由不透明的、尤其是黑色的搪瓷形成,该搪瓷以丝网印刷法施加在一个或多个玻璃板表面上。该覆盖印制物主要用于遮盖交通工具玻璃板与交通工具车身的粘接并且防止uv辐射。此外,经常在覆盖印制物的区域中布置功能元件,例如电连接件或传感器,以便将其遮盖。 环绕的外围的覆盖印制物的区域是不透明的并且包围交通工具玻璃板的透明的、设置用于透视的区域,该区域在本发明的意义上被称为中央透视区域。该交通工具玻璃板的平面因此被划分成覆盖印制物的不透明区域和透视区域。在一个有利的设计方案中,透视区域至少在一些区域中具有至少70%的总透射率。术语总透射率是指由ece

r43,附录3,
§ꢀ
9.1所确定的用于检测机动车辆玻璃板的透光性的方法。在挡风玻璃的情况下,尤其至少在所谓的视野a (视野范围a,区域a)中存在至少70%的总透射率。联合国欧洲经济委员会(un / ece)第43号法规(ece

r43,“批准安全玻璃材料及其在车辆中安装的统一条件”)中规定了视野a及其技术要求。在那里,视野a定义在附录18中。
[0025]
根据本发明的温度测量场可以完全布置在透视区域中或在覆盖印制物的不透明区域中。同样可能的是,温度测量场部分地布置在透视区域中和部分地布置在覆盖印制物的不透明的区域中。在一个有利的设计方案中,至少所述电接触部位布置在覆盖印制物的区域中。这在温度传感器的视觉不显眼方面是有利的,因为接触部位通常相对显眼并且经由线缆电接触。接触部位连同接触部被覆盖印制物遮盖。
[0026]
在一个特别优选的设计方案中,电接触部位布置在覆盖印制物的区域中,而测量电流路径的大部分布置在透视区域中。如此,接触部位可以被遮盖,在温度的测量发生在透明区域中时,在透明区域中它们不会由于覆盖印制物的影响而失真。优选地,测量电流路径的至少80%、特别优选地测量电流路径的至少90%布置在透明区域中。尤其是,除了从接触部
位在透明区域的方向上延伸的短的连接区段之外,基本上整个测量电流路径都布置在透明区域中。
[0027]
在本发明的一个设计方案中,交通工具玻璃板形成为单玻璃质玻璃板,尤其形成为单玻璃板安全玻璃,其中在基板的内部空间侧表面上的导电涂层具有至少一个基于透明导电氧化物、尤其是基于ito的导电层。这种设计方案尤其适合于侧窗玻璃和后窗玻璃。
[0028]
在本发明的另一设计方案中,交通工具玻璃板形成为复合玻璃板,尤其形成为复合安全玻璃,其中,基板与另一玻璃板经由热塑性中间层连接,且其中导电涂层布置在基板的朝向中间层的表面上并具有至少一个基于金属、尤其基于银的导电层。该设计方案尤其适合于挡风玻璃和天窗玻璃,但也适合于层压的侧窗玻璃和后窗玻璃。基板可以是内玻璃板或外玻璃板。
[0029] 在一个特别优选的设计方案中,所述交通工具玻璃板是挡风玻璃,尤其是乘用车的挡风玻璃。导电涂层在中央视野a中没有中断,例如没有被激光化的结构化线中断。特别优选地,导电涂层在中央视野b中也不具有这种中断。温度测量场布置在视野a和/或视野b之外。视野a和视野b定义在联合国欧洲经济委员会(un / ece)第43号法规(ece

r43,“批准安全玻璃材料及其在车辆中安装的统一条件”)中(尤其参见附录18) 。挡风玻璃通常具有外围的覆盖印制物。导电涂层优选地覆盖除用作通信窗口或数据传输窗口并且布置在中央视域a和/或b之外的可能的中断或无涂层的区域以外的整个透视区域。特别优选地,电接触部位布置在覆盖印制物的区域中,而测量电流路径的大部分布置在透视区域中。
[0030]
在另一特别优选的设计方案中,导电涂层在温度测量场之外不具有中断。此设计方案例如适用于侧窗玻璃。
[0031]
如果温度测量场在测量电流路径的一旁具有导电涂层的其他区域,则当然必须负责照管用于测量的电流流过测量电流路径,而不是流过周围的涂层。这可以通过布置接触部位和测量电流路径来实现,其中,测量电流路径是接触部位之间的最短连接。例如,接触部位可以布置在温度测量场的两个对置角的区域中,并且测量电流路径可以在它们之间回形延伸。然而,任选地,也可以将接触部位与周围的涂层电隔离。在这种情况下,除了测量电流路径之外,每个接触部位优选通过无涂层的接触分离线与周围的导电涂层电隔离。接触分离线开始于测量电流路径的一侧(或在与测量电流路径相邻的隔离线上),绕接触部位延伸一次,并终止于测量电流路径的另一侧上(或在与测量电流路径相邻的另一隔离线上)。接触部位之间唯一的电连接于是就是测量电流路径。当两个接触部位相对近地并列布置时,例如以将它们在温度测量场的侧棱边处遮盖在外围的覆盖印制物之后,该设计方案是特别有利的。
[0032]
优选将导电涂层施加在交通工具玻璃板的大部分上

尤其是至少80%的玻璃板表面配备有导电涂层。除了根据本发明的分离线和可能的根据本发明的隔离线和接触分离线之外,优选将反射涂层全面地施加在基板表面上。此外,另外的区域可以没有涂层,尤其是任选的环绕的边缘区域和任选的作为通信窗口、传感器窗口或相机窗口旨在确保电磁辐射传输通过挡风玻璃的局部区域。环绕的未涂覆的边缘区域具有例如至多20cm的宽度。
[0033]
在根据本发明的交通工具玻璃板的制造中,优选全面地涂覆整个基板表面,然后又将涂层从应当无涂层的那些区域中去除。优选通过激光去覆层去除涂层。替代地,去覆层也可以机械磨蚀地进行,尤其是在平面的,非线状的区域如相机窗口或环绕的去覆层的边
缘区域的情况中。替代地,也可以通过掩蔽技术从一开始就从涂层中排除这些区域。
[0034]
根据本发明的分离线和可能的根据本发明的隔离线和接触分离线优选具有小于500μm的线宽,特别优选10μm至250μm,非常特别优选20μm至150μm。由此实现了有效的电隔离,并且这些线在视觉上不显眼。所述线优选地通过激光去覆层引入到导电涂层中,这已经被证明对于工业过程而言是合适的,因为可以以小的时间耗费去除细线。
[0035]
在激光去覆层时,激光的辐射聚焦在涂层上,并在涂层上方沿着待去覆层的线移动。由此,涂层材料被激光辐射去除。激光去覆层的方法是众所周知的,并且本领域技术人员可以根据具体情况的要求自由选择。激光辐射通常借助于光学元件如透镜或物镜聚焦在涂覆的表面上,并且借助于激光扫描仪在该表面上方移动。
[0036]
激光辐射原则上可以具有uv范围、可见范围或ir范围内的波长。激光辐射的波长优选为150nm至2500nm,特别优选250nm至1200nm。例如,可以使用nd

yag激光器,其已被证明对于工业用途而言是合适的。 nd:yag激光器可以在其1064 nm的基本波长(grundwellenl
ä
nge)下运行,或者频率翻倍或三倍。但是,也可以使用其他激光器,例如其他固体激光器(例如钛

蓝宝石激光器或其他掺杂的yag激光器),光纤激光器,半导体激光器,准分子激光器或气体激光器。
[0037]
激光器优选以脉冲方式运行。在高功率密度和有效引入隔离线方面,这是特别有利的。优选使用纳秒或皮秒范围内的脉冲。脉冲长度优选小于或等于50ns。脉冲频率优选为1khz至2000khz,特别优选10khz至1000khz。在激光去覆层期间激光的功率密度方面,这是特别有利的。
[0038]
激光辐射的输出功率优选为0.1w至50w,例如0.3w至10w。所需输出功率尤其取决于所用激光辐射的波长以及导电涂层的吸收程度,并且可以由本领域技术人员通过简单的实验来确定。
[0039]
激光的辐射在导电层上的移动速度优选为100 mm/s至10000 mm/s,特别优选为200 mm/s至5000 mm/s,非常特别优选为300 mm/s至2000 mm/s,例如500mm/s至1000mm/s。由此实现特别好的结果。
[0040]
本发明还包括一种交通工具,其配备有根据本发明的交通工具玻璃板、电压源和评估单元,其中电接触部位与电压源和评估单元(电,尤其是电流)连接,其中电压源可安置在接触部位处,从而使电流流过测量电流路径,并且其中评估单元适用于测量电流的电流强度,由此确定测量电流路径的电阻并根据校准数据由该电阻确定温度。对交通工具玻璃板的上述说明同样适用于交通工具。
[0041]
本发明还包括一种用于制造根据本发明的交通工具玻璃板的方法。在此,提供基板,并且用透明的导电涂层全面地涂覆其表面之一。在这种情况下,尤其使用物理气相沉积的方法,特别优选磁场辅助的阴极溅射(磁控溅射)。然而,替代地,涂覆也可以通过化学气相沉积或汽相蒸镀来进行。任选地,环绕的边缘区域可以从涂层中排除,或者事后将在该边缘区域中的涂层再次去除,例如以机械磨蚀的方式。如果涂层易于腐蚀,并且随后要将该基板经由该经涂覆的表面与另一玻璃板连接成复合玻璃板,则这是特别有意义的。由于没有涂层的边缘区域,因此该涂层与周围大气没有接触。如果将环绕的分离线引入涂层中,以便将温度测量场与周围的涂层隔离开。优选在温度测量场中形成测量电流路径,优选通过借助于隔离线构造化涂层。在测量电流路径的起点和终点形成电接触部位,优选通过印刷并
焙烧包含玻璃料和银颗粒的导电膏。分离线和隔离线的引入优选通过激光去覆层来进行,尤其是在共同的方法步骤中。接触部位的印制可以在激光去覆层之后或之前进行。
[0042]
交通工具玻璃板通常是弯曲的,如在交通工具领域中常见的那样。基板和可能的其他玻璃板的弯曲优选在施加了导电涂层且引入了隔离线之后进行。可以使用常见的玻璃弯曲方法,如重力弯曲、压制弯曲和/或吸力弯曲。
[0043]
如果交通工具玻璃板是复合玻璃板,则优选在弯曲之后将基板与另外的玻璃板经由热塑性薄膜层压在一起。所述层压例如通过高压釜方法,真空袋方法,真空环方法,压延方法,真空层压机或其组合进行。在此,玻璃板的连接通常在热、真空和/或压力的作用下进行。
[0044]
本发明还包括用于测量根据本发明的交通工具玻璃板的温度的方法,其中
‑ꢀ
向电接触部位施加电压,以使电流流过测量电流路径,
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测量电流的电流强度,
‑ꢀ
由电流强度确定测量电流路径的电阻,和
‑ꢀ
根据校准数据由电阻确定温度。对交通工具玻璃板的上述说明同样适用于测量方法。
[0045]
本发明还包括根据本发明的交通工具玻璃板作为机动车辆的窗玻璃,尤其是作为挡风玻璃、侧窗玻璃、后窗玻璃或天窗玻璃的用途。在一个有利的实施方案中,依赖于所测温度来控制交通工具玻璃板的加热。因此,在玻璃板上可能结冰、结霜或冷凝液体的温度下,可以开始加热玻璃板,进行预定的时间或直到达到同样用温度传感器测量的目标温度。极限温度(低于此极限温度开始加热)存储在车身电气中,该车身电气控制自动加热。该玻璃板的加热可以例如通过加载以热空气流或通过交通工具玻璃板本身中的加热元件来进行。在一个特别优选的实施方案中,导电涂层在温度测量场以外电接触并用作加热元件,其在施加电压后由于电流流过而变热。尽可能均匀地引入加热电流可以通过所谓的汇流排(母线)来进行,汇流排沿着交通工具玻璃板的两个对置的侧棱边布置并且在涂层的几乎整个宽度上延伸。汇流排例如可以形成为印刷并焙烧的包含玻璃料和银颗粒的膏,或者形成为金属箔、尤其是铜箔的条带。但是,所测温度也可以用于其他目的,例如出于信息目的将其显示给驾驶员,或者将其用作自动控制空调装置的基础。
[0046]
根据附图和实施例更详细地解释本发明。附图是示意图,并非按比例绘制。附图不以任何方式限制本发明。其中:图1示出了根据本发明的交通工具玻璃板的一个设计方案的平面图,图2示出了通过图1的交通工具玻璃板的横截面,图3示出了温度测量场的一个设计方案的平面图,图4示出了温度测量场的另一个设计方案的平面图,图5示出了温度测量场的另一个设计方案的平面图,图6示出了一个示例性导电涂层的温度依赖性的电阻的图。
[0047]
图1和图2示出了根据本发明的具有温度传感器的交通工具玻璃板的设计方案的各一个细节。该交通工具玻璃板是乘用车的挡风玻璃,并且形成为复合玻璃板(vsg,复合安全玻璃)。它包括形成该复合玻璃板的内玻璃板的基板1,形成外玻璃板的另一玻璃板2以及将内玻璃板和外玻璃板彼此连接的热塑性中间层3。基板1例如是厚度为1.6mm的由钠钙玻
璃制成的玻璃质玻璃板。另一玻璃板2例如是厚度为2.1mm的由钠钙玻璃制成的玻璃质玻璃板。中间层3例如由聚乙烯醇缩丁醛(pvb)制成的含增塑剂的薄膜形成,厚度为0.76mm。
[0048]
交通工具玻璃板具有外围的覆盖印制物5,其由黑色搪瓷形成并且被印制在另一玻璃板2的朝向中间层3的表面上。通过覆盖印制物5使该交通工具玻璃板的环绕的边缘区域不透明。该不透明的边缘区域包围交通工具玻璃板的透明的中央透视区域。
[0049]
基板1的朝向中间层3的表面配备有导电涂层4。涂层4例如是薄层堆叠,除了多个电介质层之外,该薄层堆叠还包含多个基于银的导电层。在宽度为例如5cm的环绕的边缘区域中,基板1未涂覆。由此,在复合玻璃板的内部中保护了易于腐蚀的涂层4不受腐蚀。涂层4的棱边被覆盖印制物5遮盖。
[0050]
在透视区域中形成包含温度传感器的温度测量区域10。然而,替代地,温度测量区域10也可以完全地或部分地布置在覆盖印制物5的不透明边缘区域中。在以下附图中示出了温度测量场10的可能的设计方案。
[0051]
图3示出了温度测量场10的第一示例性设计方案。它由环绕的分离线11界定,通过该分离线11将温度测量场10(更确切地说温度测量场10内的导电涂层4)与周围的涂层4电隔离。在温度测量区域10中形成温度传感器,其由两个电接触部位12.1、12.2和在它们之间延伸的测量电流路径14组成。例如,接触部位12.1、12.2由印刷和焙烧的导电膏以方形形成,所述导电膏包含玻璃料和银颗粒。测量电流路径14由涂层4的一个区域形成,该区域通过两条平行的隔离线13.1、13.2与周围的涂层4电隔离。隔离线13.1、13.2从第一接触部位12.1延伸,直至第二接触部位12.2,其中位于它们之间的涂层4形成测量电流路径14。接触部位12.1、12.2在温度测量场10的两个对置角的区域中彼此远离地布置。测量电流路径14在接触部位12.1、12.2之间回形延伸,以节省空间。
[0052]
将未示出的扁平导体焊接到接触部位12.1、12.2上,其延伸超过交通工具玻璃板的侧棱边,并使测量电流路径14可以与车身电气连接,尤其是与电压源和评估单元连接。如果借助于电压源将电压施加到接触部位12.1、12.2,则电流流过测量电流路径14。借助于评估单元测量电流强度,并由此根据欧姆定律确定电阻。将温度依赖性的电阻与校准数据进行比较,由此可以确定交通工具玻璃板的当前温度。
[0053]
图4示出了温度测量场10的第二示例性设计方案。它同样由环绕的分离线11界定。两个电接触部位12.1、12.2在温度测量场的下棱边附近彼此相邻地布置。测量电流路径14在接触部位12.1、12.2之间环形延伸。当将接触部位12.1、12.2布置在覆盖印制物5的不透明边缘区域中,而将测量电流路径14主要布置在透明区域中时,则这种构型尤其合适。此外,该设计方案相应于图3中的设计方案。
[0054]
由于两个接触部位12.1、12.2彼此之间的距离小,因此电流将主要不流经测量电流路径14,而是沿接触部位12.1、12.2之间的直接连接线流动。为了防止这种情况,每个接触部位12.1、12.2通过接触分离线15.1、15.2与环绕的导电涂层4电隔离。接触分离线15.1、15.2从第一隔离线13.1包围各自的接触部位12.1、12.2延伸,直至第二隔离线13.2。接触部位12.1、12.2因此仅经由测量电流路径14彼此电连接,从而迫使电流流过测量电流路径14。
[0055]
图5示出了温度测量场10的第三示例性设计方案。它同样由环绕的分离线11界定。该设计方案与图3和4的那些设计方案的不同之处在于,测量电流路径14不是由在接触部位12.1、12.2之间延伸的两条平行的隔离线形成的。而是由隔离线13如此结构化一个矩形区
域,该矩形区域由在两个对置角处的接触部位12.1、12.2界定,使得其整体形成测量电流路径14。在所示设计方案中,温度测量场10具有环绕的涂覆区域,该区域不是测量电流路径14的一部分,而是以框架状包围它。然而,如果将接触部位12.1、12.2迁移到温度测量场10的角处,则也可以将整个温度测量场10用作测量电流路径14。测量电流路径14的通过隔离线13的设计可以由本领域技术人员自由地选择并且不受任何限制。
[0056]
图6示出了示例性导电涂层4的温度依赖性。涂层4是薄层堆叠,其包含多个导电银层和多个介电层。这种涂层本身是已知的,并且通常作为ir保护涂层和/或可加热涂层用于挡风玻璃。相对于温度绘制电阻,由此可以识别出近似线性的依赖性。如果评估单元使用了相应的校准数据,则该温度依赖性使得能够基于所测电阻来确定温度。
[0057]
附图标记:(1)基板(2)其它玻璃板(3)热塑性中间层(4)导电涂层(5)覆盖印制物(10)温度测量场(11)分离线(12.1)第一电接触部位(12.2)第二电接触部位(13)隔离线(13.1)第一隔离线(13.2)第二隔离线(14)测量电流路径(15.1)第一接触分离线(15.2)第二接触分离线
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