RU54078U1 - ELECTRIC HEATED GLASS PACKAGE - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к строительству и может быть использована для изготовления стеклопакетов с электронагревом для зданий, и сооружений. Задачей полезной модели является повышение эффективности нагрева стеклопакета и обеспечение использования его в качестве нагревателя помещения. Поставленная задача и технический результат достигаются за счет того, что стеклопакет состоящий из двух стекол, расположенных на расстоянии друг от друга, и соединенных швом герметизации, содержит на поверхностях стекол, обращенных друг к другу, прозрачные токопроводящие покрытия, причем покрытие внешнего стекла является теплоотражающим, а покрытие внутреннего стекла - электронагревательным, при этом удельное сопротивление электронагревательного покрытия подбирают из диапазона R_уд1=60-100 Ом/□, удельное сопротивление теплоотражающего покрытия -из диапазона R_уд2=10-30 Ом/□, в соотношении R_уд1=(2÷5)R_уд2, при этом расстояние между стеклами от 10 до 50 мкм, или между стеклами размещен слой поливинилбутираля, образуя триплекс.The utility model relates to construction and can be used for the manufacture of double-glazed windows with electric heating for buildings and structures. The objective of the utility model is to increase the efficiency of heating a glass unit and to ensure its use as a room heater. The task and technical result are achieved due to the fact that the double-glazed window consisting of two glasses located at a distance from each other and connected by a sealing seam contains transparent conductive coatings on the surfaces of the glasses facing each other, and the coating of the outer glass is heat-reflecting, and the inner glass coating is electrically heated, while the resistivity of the electrically heated coating is selected from the range R _beats 1 = 60-100 Ohm / □, the resistivity of the heat-reflecting coatings - from the range R _beats 2 = 10-30 Ohm / □, in the ratio R _beats 1 = (2 ÷ 5) R _{beats 2} , while the distance between the glasses is from 10 to 50 microns, or a layer of polyvinyl butyral is placed between the glasses, forming a triplex.

Description

Полезная модель относится к строительству и может быть использована для изготовления стеклопакетов с электронагревом для зданий, и сооружений.The utility model relates to construction and can be used for the manufacture of double-glazed windows with electric heating for buildings and structures.

Токопроводящее стекло находит широкое применение как электрообогреваемое незамерзающее стекло, в домах, на транспортных средствах, а также как источник электрического отопления. Энергоемкость незамерзающего остекления в несколько раз меньше чем у электронагревательных приборов.Conductive glass is widely used as electrically heated non-freezing glass in homes, on vehicles, and also as a source of electric heating. The energy intensity of non-freezing glazing is several times less than that of electric heaters.

Известно охранное стекло, свидетельство на полезную модель РФ №12431, опубл. 2000.01.10, МКИ Е 06 В 5/00, которое содержит лист полированного стекла, на поверхность которого нанесен токопроводящий слой, электрически соединенный с токоподводами, а токопроводящий слой получен методом магнетронного распыления в вакууме смешанных оксидов 70-90% индия и 1-30% олова с термообработкой в газовой среде, а удельное сопротивление токопроводящего слоя составляет от 5 до 300 Ом/□.Known safety glass, certificate for utility model of the Russian Federation No. 12431, publ. 2000.01.10, MKI E 06 V 5/00, which contains a sheet of polished glass, on the surface of which a conductive layer is applied, electrically connected to current leads, and the conductive layer is obtained by magnetron sputtering in vacuum of mixed oxides of 70-90% indium and 1-30 % of tin with heat treatment in a gas medium, and the resistivity of the conductive layer is from 5 to 300 Ohm / □.

Это стекло содержит токопроводящий слой, но не может служить нагревателем при высоких значениях удельного сопротивления.This glass contains a conductive layer, but cannot serve as a heater at high resistivity values.

Известен оконный блок, свидетельство на полезную модель РФ №24495, опубл. 2002.08.10, МКИ Е 06 В 3/66, снабженный теплонагревательным элементом, размещенным внутри стеклопакета, который дополнительно содержит теплоотражающее покрытие, нанесенное на второе от помещения стекло внутри стеклопакета.Known window block, certificate for utility model of the Russian Federation No. 24495, publ. 2002.08.10, MKI E 06 B 3/66, equipped with a heating element placed inside the glass packet, which additionally contains a heat-reflecting coating deposited on the second glass from the room inside the glass packet.

Данное техническое решение решает задачу обогрева стекла и не может быть использовано для обогрева помещения.This technical solution solves the problem of heating the glass and cannot be used to heat the room.

Известен, принятый за прототип, стеклоблок для окон, патент РФ №2165513, опубл. 2001.04.20, МКИ Е 06 В 3/66, обеспечивающий комфортные условия, исключая циркуляцию холодного воздуха в помещении, за счет того, что прозрачное токопроводящее покрытие, нанесено на внутреннюю поверхность стеклопластин, а на токопроводящем покрытии около шва герметизации расположено по одному проводнику с каждой противоположной стороны с выводами для подсоединения источника питания.Known adopted for the prototype, glass block for windows, RF patent No. 2165513, publ. 2001.04.20, MKI E 06 V 3/66, providing comfortable conditions, excluding the circulation of cold air in the room, due to the fact that the transparent conductive coating is applied to the inner surface of the glass plates, and on the conductive coating near the sealing joint there is one conductor with each opposite side with leads for connecting a power source.

Введение проводников в стеклоблок позволяет выровнять температуру разогрева поверхности стекла, однако эффективность обогрева при использовании этого стеклоблока в качестве источника тепла для помещения, будет недостаточной, т.к. большая часть тепла уходит на внешнюю сторону стеклопакета.The introduction of conductors into the glass block allows you to equalize the temperature of the glass surface heating, however, the heating efficiency when using this glass block as a heat source for the room will be insufficient, because most of the heat goes to the outside of the glass.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности нагрева стеклопакета и обеспечение использования его в качестве нагревателя помещения.The objective of the proposed technical solution is to increase the heating efficiency of the glass and ensure its use as a room heater.

Поставленная задача и технический результат достигаются за счет того, что в стеклопакете содержащем два стекла, расположенных на расстоянии между собой, соединенных по периметру швом герметизации, и прозрачные токопроводящие покрытия на поверхностях стекол, обращенных друг к другу, покрытие внешнего стекла является теплоотражающим, а покрытие внутреннего стекла - электронагревательным, при этом удельное сопротивление электронагревательного покрытия подбирают из диапазона R_уд1=60-100 Ом/□, удельное сопротивление теплоотражающего покрытия - из диапазона R_уд2=10-30 Ом/□, в соотношении R_уд1=(2÷5)R_уд2, при этом расстояние между стеклами от 10 до 50 мкм, или между стеклами размещен слой поливинилбутираля, образуя триплекс.The task and technical result are achieved due to the fact that in a double-glazed window containing two glasses located at a distance between each other, connected along the perimeter by a sealing seam, and transparent conductive coatings on the surfaces of the glasses facing each other, the coating of the outer glass is heat-reflecting, and the coating inner glass - electric heating, while the resistivity of the electric coating is selected from the range R _beats 1 = 60-100 Ohm / □, the resistivity of the heat-reflecting coating thium - from the range R _beats 2 = 10-30 Ohm / □, in the ratio R _beats 1 = (2 ÷ 5) R _beats 2, while the distance between the glasses is from 10 to 50 μm, or a layer of polyvinyl butyral is placed between the glasses, forming a triplex .

Токопроводящие покрытия с высоким удельным сопротивлением прозрачны в инфракрасной области спектра, а низкоомные малопрозрачны, ввиду высокой отражающей способности и высокому коэффициенту отражения в инфракрасной области спектра.Conductive coatings with high resistivity are transparent in the infrared region of the spectrum, and low-resistance coatings are poorly transparent, due to their high reflectivity and high reflectivity in the infrared region of the spectrum.

Подбор соотношения удельных сопротивлений электропроводящих покрытий осуществлен расчетно-экспериментальным методом и подобран таким, чтобы коэффициент отражения теплоотражающего покрытия был максимальным, а коэффициент отражения электронагревательного покрытия - минимальным. В результате этого не менее 80% тепла отражается во внутрь помещения. При изменении выбранного соотношения в меньшую сторону не более 60% тепла пойдет на нагрев помещения, а при завышении соотношения выше указанного предела существенного повышения эффективности теплопередачи не происходит.The selection of the ratio of the resistivities of the electrically conductive coatings was carried out by the calculation-experimental method and was selected so that the reflection coefficient of the heat-reflecting coating was maximum and the reflection coefficient of the electric heating coating was minimal. As a result of this, at least 80% of the heat is reflected inside the room. When the selected ratio is changed downward, not more than 60% of the heat will be used to heat the room, and if the ratio is overestimated above the specified limit, a significant increase in the heat transfer efficiency does not occur.

Расстояние между стеклами выбрано из условия максимальной эффективности действия теплоотражающего покрытия и повышения сопротивления теплопередачи во внешнюю среду.The distance between the glasses is selected from the condition of maximum efficiency of the heat-reflecting coating and increase the resistance of heat transfer to the external environment.

Стеклопакет изготавливают следующим образом. Прозрачные токопроводящие покрытия на стеклах получают методом магнетронного распыления оксидов 70-90% индия и 10-30% олова в среде аргоно-кислородной смеси 80% и 20% соответственно с последующей термообработкой при температуре 250-600 С в течении 60 мин. Покрытия могут быть получены в широком диапазоне сопротивлений. Регулируя добавки олова, и продолжительность обработки получают покрытия с разными удельными A double-glazed window is made as follows. Transparent conductive coatings on glasses are obtained by magnetron sputtering of oxides of 70-90% indium and 10-30% tin in an argon-oxygen mixture of 80% and 20%, respectively, followed by heat treatment at a temperature of 250-600 C for 60 minutes. Coatings can be obtained in a wide range of resistances. By adjusting the tin additives and the processing time, coatings with different specific

сопротивлениями: электронагревательного покрытия R_уд1=60-100 Ом/□, теплоотражающего покрытия R_уд2=10-30 Ом/□. Токоподводящие шины формируют из медной фольги с помощью токопроводящего адгезива. Напряжение питания выбирают в зависимости от требуемой удельной мощности 100-300 Вт/м². Температура нагрева стекла составляет 40-50°С.resistances: electric heating coating R _beats 1 = 60-100 Ohm / □, heat-reflecting coatings R _beats 2 = 10-30 Ohm / □. The busbars are formed from copper foil using a conductive adhesive. The supply voltage is selected depending on the required specific power of 100-300 W / m ² . The glass heating temperature is 40-50 ° C.

Пример. Стеклопакет состоит из двух стекол размером 600×400 мм, с токопроводящими покрытиями R_уд1=60 Ом/см² на внутреннем стекле, R_уд2=20 Ом/см² на внешнем стекле и R_уд1=3R_уд2, стекла соединены между собой слоем полибутираля толщиной 20 мкм, в триплекс. Измерения показали, что при подведении напряжения на токоподводящие шины, расположенные по краям внутреннего стекла оно греется до температуры 40°С, а тепловой поток внутрь помещения составил 70% мощности. Без использования стекла с теплоотражающим покрытием тепловой поток внутрь помещения составил 50% мощности.Example. The double-glazed window consists of two glasses 600 × 400 mm in size, with conductive coatings R _beats 1 = 60 Ohm / cm ² on the inner glass, R _beats 2 = 20 Ohms / cm ² on the outer glass and R _beats 1 = 3R _beats 2, the glasses are connected between themselves a layer of polybutyral 20 microns thick, in triplex. Measurements showed that when voltage is applied to the busbars located along the edges of the inner glass, it heats up to a temperature of 40 ° C, and the heat flux inside the room was 70% of the power. Without the use of glass with a heat-reflecting coating, the heat flux into the room was 50% of the power.

Когда в холодное время года через оконные проемы помещение охлаждается, и увеличиваются теплопотери, предлагаемый стеклопакет не только осуществляет защиту стекол от замораживания при низких температурах, но и обогрев помещения, т.е. может служить нагревательным прибором для внутреннего пространства жилого помещения. Его можно использовать также и в качестве нагреваемого стекла в автотранспортных средствах.When the room cools down through the window openings in the cold season and the heat loss increases, the proposed double-glazed window not only protects the glass from freezing at low temperatures, but also heats the room, i.e. can serve as a heating device for the interior of a living room. It can also be used as heated glass in motor vehicles.

Claims (3)

1. Стеклопакет, содержащий два стекла, расположенных на расстоянии друг от друга, соединенных по периметру швом герметизации, прозрачные токопроводящие покрытия, нанесенные на обращенные друг к другу поверхности стекол, отличающийся тем, что покрытие внешнего стекла является теплоотражающим, а покрытие внутреннего стекла - электронагревательным, при этом удельное сопротивление электронагревательного покрытия подбирают из диапазона R_уд1=60-100 Ом/см², удельное сопротивление теплоотражающего покрытия - из диапазона R_уд2=10-30 Ом/см², в соотношении R_уд1=(2÷5)R_уд2.1. A double-glazed window containing two glasses located at a distance from each other, connected along the perimeter by a sealing seam, transparent conductive coatings deposited on facing each other glass surfaces, characterized in that the outer glass coating is heat-reflecting, and the inner glass coating is electric heating while the specific resistance of the electric heating coating is selected from the range R _beats 1 = 60-100 Ohm / cm ² , the specific resistance of the heat-reflecting coating is selected from the range R _beats 2 = 10-30 Ohm / cm ² , respectively Settlement R _beats 1 = (2 ÷ 5) R _beats 2. 2. Стеклопакет по п.1, отличающийся тем, что расстояние между стеклами составляет от 10 до 50 мкм.2. A double-glazed window according to claim 1, characterized in that the distance between the glasses is from 10 to 50 microns. 3. Стеклопакет по пп.1 и 2, отличающийся тем, что между стеклами размещен слой поливинилбутераля, образуя триплекс.3. A double-glazed window according to claims 1 and 2, characterized in that a layer of polyvinyl butyral is placed between the glasses, forming a triplex.