WO2000000713A1 - Mehrscheibenisolierglas für geräte mit einer gegenüber der umbegungstemperatur herabgesetzten innenraumtemperatur - Google Patents

Mehrscheibenisolierglas für geräte mit einer gegenüber der umbegungstemperatur herabgesetzten innenraumtemperatur Download PDF

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    • H05B2203/013—Heaters using resistive films or coatings

Definitions

  • the invention relates to a multi-pane insulating glass for devices with an interior temperature that is lower than the ambient temperature, in particular for glazed doors of refrigerated and deep-freeze furniture. It consists of at least two disks of approximately the same size arranged at a distance, the distance being held by a spacer which runs around the edge. One of the two outer panes is provided with an electrically conductive, transparent coating on its side facing the space between the panes.
  • freezers and freezers have glazed doors with multi-pane insulating glasses of the type described at the beginning. It separates the cold area in the interior from the higher ambient temperature.
  • the pane of the multi-pane insulating glass facing the exterior is heated in the devices on the market. This is achieved by a heatable, electrically conductive, transparent coating on the inside of the pane, ie on its side facing the space between the panes.
  • a coating consists, for example, of doped Sn0 2 , which is applied and baked, for example, in the hot spray process.
  • the glass pane must be cut to the desired size before coating and a mask covering the edge area must be applied so that the subsequent contact surface to the spacer is kept free of the coating.
  • a mask covering the edge area must be applied so that the subsequent contact surface to the spacer is kept free of the coating.
  • the electrically conductive transparent coating is applied over the entire surface of the multi-pane insulating glass according to the invention on the side of one of the two outer panes facing the pane interspace.
  • an electrically non-conductive spacer preferably consists at least to a large extent of plastic.
  • Thermix " spacers from Thermix GmbH, which are made of plastic and contain a thin stainless steel foil as a diffusion barrier, are particularly suitable.
  • plastic spacers have the well-known advantage of high thermal insulation compared to metal spacers.
  • the circumferential spacer is glued to the glass in the usual way, for example with the butyl (polyisobutylene) currently used in the production of insulating glass.
  • the material is not electrically conductive.
  • conventional polysulfide-based sealants serve as the sealant.
  • the edge is also realized in a known manner, for example with an adhesive tape, for. B. an electrical tape.
  • the inventive full-surface coating of the pane side to be heated with a transparent, electrically conductive layer simplifies the manufacturing process of the multi-pane insulating glass and, in particular, makes it easier to switch between producing insulating glass of different sizes:
  • the edges of the coated pane are given a flat cut or a facet cut on the coated side. Then the insulation of the electrically conductive coating to the outside in addition to the edge, for example made of insulating tape, is realized by the sealing compound in the space between the coating and the edge.
  • the transparent coating consists of z. B. fluorine-doped tin oxide (SnO 2 : F), the z. B. has been applied by hot spraying or immersion and is commercially available, for example, with sheet resistances of 10 - 40 O / D.
  • Other suitable coating materials are e.g. B. silver or tin-doped indium oxide (ITO). It is advantageous that the coatings mentioned by way of example here are not only electrically conductive but also heat-reflecting.
  • the heating takes place via the contacting of applied silver conductor tracks. They are preferably applied by means of screen printing and then dried.
  • the power is supplied via insulated cables, which are provided with cable lugs and are attached to a printed conductor on the coating.
  • Adequate heating can be achieved with very different sheet resistances.
  • the use of disks with sheet resistances between 5 o / ⁇ and 100 O / D is possible.
  • the power required for heating can be achieved with voltages between 10 V and 240 V.
  • a voltage corresponding to the mains voltage has the advantage that no transformer is required, but it is disadvantageous that parts which are subjected to, for example, 220 V or 230 V are accessible when the pane breaks.
  • Voltages between 12 V and 48 V are preferred, since there is no potential hazard even if the insulating glass is defective.
  • the slice thickness also plays a role. Usual thicknesses are 3 mm to 5 mm, preferably 3 mm to 4 mm, both for the front pane and for the pane facing the interior and possibly further panes.
  • the multi-pane insulating glass consists of two or more panes for thermal insulation between the cold interior and the warmer environment. Usually two disks are sufficient, but three disks can also be useful. It is usually prestressed disks that have been thermally hardened after cutting.
  • the one or more spaces are usually with air or for further insulation with an inert gas, for. B. argon filled.
  • the transparent electrically conductive coating can be on the inside, i.e. H. on the side facing the space between the panes, from the pane closest to the interior of the device or from the pane most distant from the interior, the front pane.
  • Condensation and precipitation of the condensate on the pane occurs when the temperature falls below the dew point.
  • the pane closest to the interior has a low temperature which depends on the interior temperature when the door is closed. Since the dew point is at a lower temperature, the window is fog-free. When the door is opened, however, the dew point of the surroundings can be fallen below on its cold side, so that condensed humidity is reflected on the cold side of the door.
  • the pane closest to the interior of the device preferably has on its side facing the space between the panes the transparent conductive coating via which it is heated, usually to a temperature of about 1 ° C to 4 ° C, preferably 2 ° C to 3 ° C, higher temperature than without heating. This often prevents fogging when the door is opened, but accelerates the disappearance of the fitting after it has been closed.
  • Figure 1 does not show part of a cross section through a double-pane insulating glass to scale.
  • the double-pane insulating glass shown consists of the two glass panes 1 and 2, which are held at the desired distance from one another by the spacer 3, which is made of plastic and is designed as a hollow profile.
  • the spacer 3 which is made of plastic and is designed as a hollow profile.
  • In the interior 4 of the hollow profile there is a drying agent in the form of granules.
  • the gas exchange between the desiccant and the space 5 filled with argon between the panes 1 and 2 is ensured through the opening 6.
  • the spacer is set back somewhat from the edge of the pane in order to provide a joint for holding the insulation and sealing compound 7, a polysulfide elastomer, eg. B.
  • the spacer is glued to the two disks by means of the polyisobutylene adhesive 8. Both the spacer 3 and the adhesive 8 and the sealing compound 7 are electrical insulators.
  • the adhesive tape 9, an insulating tape, represents the border and serves as edge protection.
  • the glass pane 2 closer to the surroundings, the front pane, has a thickness of 3 mm.
  • the glass pane 1 closer to the interior of the device (not shown) has a thickness of 4 mm.
  • the double-pane insulating glass has a total thickness of approx. 23 mm.
  • the present invention provides a multi-pane insulating glass for devices with an interior temperature that is lower than the ambient temperature, which reduces fogging by condensation or accelerates the dissolution of the fogging in a simplified and therefore less expensive process, which is also very flexible with regard to a variation of the products , can be manufactured.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Mehrscheibenisolierglas für Geräte mit einer gegenüber der Umgebungstemperatur herabgesetzten Innenraumtemperatur, insbesondere für Sichttüren von Kühl- und Tiefkühlmöbeln, das aus wenigstens zwei im Abstand angeordneten etwa gleich grossen Scheiben besteht, wobei der Abstand durch einen in Randnähe umlaufenden Abstandhalter gehalten wird und wobei eine der beiden äusseren Scheiben auf ihrer dem Scheibenzwischenraum zugewandten Seite mit einer elektrisch leitfähigen, transparenten Beschichtung versehen ist. Dabei ist die leitfähige Beschichtung vollflächig aufgebracht, und der Abstandhalter ist elektrisch isolierend. Vorzugsweise ist die dem Innenraum des Gerätes am nächsten beabstandete Scheibe mit der elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen.

Description

Mehrscheibenisolierglas für Geräte mit einer gegenüber der Umgebungstemperatur herabgesetzten innenraumtemperatur
Die Erfindung betrifft ein Mehrscheibenisolierglas für Geräte mit einer gegenüber der Umgebungstemperatur herabgesetzten Innenraumtemperatur, insbesondere für Sichttüren von Kühl- und Tiefkühlmöbeln. Es besteht aus wenigstens zwei im Abstand angeordneten etwa gleich großen Scheiben, wobei der Abstand durch einen in Randnähe umlaufenden Abstandhalter gehalten wird. Eine der beiden äußeren Scheiben ist auf ihrer dem Scheibenzwischenraum zugewandten Seite mit einer elektrisch leitfähigen, transparenten Beschichtung versehen.
Insbesondere Kühl- und Tiefkühltruhen und -schränke weisen Sichttüren mit Mehrscheibenisoliergläsem der eingangs beschriebenen Art auf. Durch sie wird der Kältebereich im Innenraum gegen die höhere Umgebungstemperatur abgegrenzt.
Bei Kühl- und insbesondere bei Tiefkühlmöbeln tritt aufgrund des Temperaturunterschiedes zwischen Innenraum und Umgebung häufig Kondensatbildung auf. Das Kondensat der Luftfeuchtigkeit, das sich auf der Scheibe niederschlägt, versperrt bzw. erschwert den Blick auf das Kühlgut im Innenraum. Um dies zu verhindern bzw. um das niedergeschlagene Kondensat schnell wieder zu entfernen, wird bei den auf dem Markt befindlichen Geräten die dem Außenraum zugewandte Scheibe des Mehrscheibenisolierglases beheizt. Dies wird durch eine beheizbare elektrisch leitfähige, transparente Beschichtung auf der Innenseite der Scheibe, d. h. auf ihrer dem Scheibenzwischenraum zugewandten Seite realisiert. Solch eine Beschichtung besteht beispielsweise aus dotiertem Sn02, das beispielsweise im Heißsprühverfahren aufgebracht und eingebrannt wird.
Dazu muß vor dem Beschichten die Glasscheibe auf das gewünschte Maß geschnitten werden und auf die Scheibe eine den Randbereich abdeckende Maske aufgebracht werden, damit die spätere Kontaktfläche zum Abstandhalter von der Beschichtung freigehalten wird. Trotz der üblichen Verklebung mit im ausgehärteten Zustand nichtleitenden Klebern wird nur so verhindert, daß es bei den verwendeten Abstandhaltern aus Metall beim Beheizen der Scheibe zu elektrischen Übersprüngen auf die Abstandhalter kommt, die damit unter Spannung stehen, was zu einer Überhitzung führen kann. Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Mehrscheibenisolierglas bereitzustellen, das die Kondensatbildung herabsetzt, das in einem vereinfachten Prozeß hergestellt werden kann und das sicher nach außen elektrisch isoliert ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Mehrscheibenisolierglas nach Patentanspruch 1 gelöst.
Abweichend von den bisher bekannten beheizbaren Mehrscheibenisoliergläsem für Geräte mit einer gegenüber der Umgebungstemperatur herabgesetzten Innenraumtemperatur ist bei den erfindungsgemäßen Mehrscheibenisoliergläsem die elektrisch leitfähige transparente Beschichtung vollflächig auf der dem Scheibenzwischenraum zugewandten Seite einer der beiden äußeren Scheiben aufgebracht. Dies wird dadurch ermöglicht, daß der Abstand zwischen den Scheiben durch einen elektrisch nichtleitenden Abstandhalter gehalten wird. Ein solcher elektrisch isolierender Abstandhalter besteht vorzugsweise zumindest zum größeren Teil aus Kunststoff. Hervorragend geeignet sind beispielsweise die Thermix" Abstandhalter der Thermix GmbH, die aus Kunststoff sind und als Diffusionssperre eine dünne Edelstahlfolie enthalten. Neben der hier wesentlichen Eigenschaft der elektrischen Isolierung haben Kunststoffabstandhalter gegenüber Abstandhaltern aus Metall den bekannten Vorteil der hohen thermischen Isolation.
Der in Randnähe umlaufende Abstandhalter ist auf übliche Weise mit dem Glas verklebt, beispielsweise mit dem derzeit in der Mehrscheibenisolierglasfertigung üblicherweise verwendeten Butyl (Polyisobutylen). Das Material ist nicht elektrisch leitend. Als Dichtmasse dienen beispielsweise übliche Dichtstoffe auf Po- lysulfidbasis. Auch die Randumfassung ist auf bekannte Weise realisiert, beispielsweise mit einem Klebeband, z. B. einem Isolierband.
Durch die erfindungsgemäß vollflächige Beschichtung der zu beheizenden Scheibenseite mit einer transparenten elektrisch leitfähigen Schicht ist der Herstellungsprozeß des Mehrscheibenisolierglases vereinfacht und ist insbesondere der Wechsel zwischen der Herstellung verschieden großer Isoliergläser erleichtert:
Es kann nämlich handelsübliches beschichtetes Flachglas verwendet werden, das erst im beschichteten Zustand auf die gewünschten Maße geschnitten wird. Die geschnittenen Kanten müssen lediglich gesäumt werden. Für eine spezielle Ausführungsform der Erfindung erhalten die Kanten der beschichteten Scheibe einen Flachschliff oder auf der beschichteten Seite einen Facettenschliff. Dann wird die Isolierung der elektrisch leitenden Beschichtung nach außen zusätzlich zur Randumfassung, beispielsweise aus Isolierband, durch die Dichtmasse im Zwischenraum zwischen Beschichtung und Randumfassung realisiert.
Die transparente Beschichtung besteht beispielsweise aus mit z. B. Fluor dotiertem Zinnoxid (SnO2:F), das z. B. im Heißsprühverfahren oder im Tauchverfahren aufgebracht worden ist und beispielsweise mit Schichtwiderständen von 10 - 40 O/D handelsüblich ist. Weitere geeignete Beschichtungsmaterialien sind z. B. Silber oder zinndotiertes Indiumoxid (ITO). Es ist von Vorteil, daß die hier beispielhaft genannten Beschichtungen nicht nur elektrisch leitfähig, sondern auch wärmereflektierend sind.
Der bisher nötige Schritt des Aufbringens der Maske vor dem Beschichten entfällt. Auch müssen nicht Scheiben vieler unterschiedlicher kleiner Formate beschichtet werden.
Die Beheizung erfolgt über die Kontaktierung von aufgebrachten Silberleiterbahnen. Sie sind vorzugsweise mittels Siebdruck aufgebracht und anschließend getrocknet. Die Stromzuführung geschieht über isolierte Kabel, die mit Kabelschuhen versehen und auf einer auf der Beschichtung aufgedruckten Leiterbahn befestigt sind.
Eine ausreichende Beheizung kann mit sehr unterschiedlichen Schichtwiderständen realisiert werden. So ist bei entsprechender Anpassung der Spannung der Einsatz von Scheiben mit Schichtwiderständen zwischen 5 o/α und 100 O/D möglich.
Die zur Beheizung benötigte Leistung kann in Abhängigkeit vom Schichtwiderstand durch Spannungen zwischen 10 V und 240 V erzielt werden. Eine der Netzspannung entsprechende Spannung hat zwar den Vorteil, daß kein Transformator benötigt wird, nachteilig ist jedoch, daß beim Bruch der Scheibe Teile, die mit beispielsweise 220 V oder 230 V beaufschlagt sind, zugänglich sind. Bevorzugt sind Spannungen zwischen 12 V und 48 V, da hierbei auch bei Defekten des Isolierglases kein Gefährdungspotential besteht. Natürlich spielt auch die Scheibendicke eine Rolle. Übliche Dicken sind sowohl für die Frontscheibe als auch für die dem Innenraum zugewandte Scheibe und ggf. weitere Scheiben 3 mm bis 5 mm, vorzugsweise 3 mm bis 4 mm.
Zur thermischen Isolierung zwischen kaltem Innenraum und wärmerer Umgebung besteht das Mehrscheibenisolierglas aus zwei oder mehr Scheiben. Meist reichen zwei Scheiben aus, aber auch drei Scheiben können sinnvoll sein. Meist sind es vorgespannte Scheiben, die nach dem Zuschneiden thermisch gehärtet worden sind.
Der oder die Zwischenräume sind meist mit Luft oder zur weiteren Wärmedämmung mit einem Edelgas, z. B. Argon, gefüllt.
Die transparente elektrisch leitfähige Beschichtung kann sich jeweils auf der Innenseite, d. h. auf der dem Scheibenzwischenraum zugewandten Seite, von der dem Innenraum des Gerätes nächsten Scheibe oder von der dem Innenraum entferntesten Scheibe, der Frontscheibe, befinden.
Kondensation und Niederschlag des Kondensates an der Scheibe tritt dann ein, wenn der Taupunkt unterschritten wird.
Auf der Frontscheibe kann dies geschehen, wenn trotz der Isolierung durch das Mehrscheibenisolierglas die Frontscheibe auf ihrer Außenseite so kalt ist, daß der Taupunkt unterschritten ist. Wann das der Fall ist, hängt natürlich von der relativen Luftfeuchtigkeit der Umgebung ab. Durch Beheizung der Scheibe kann erreicht werden, daß die Scheibentemperatur oberhalb des Taupunktes liegt.
Die dem Innenraum nächste Scheibe hat auf der dem Innenraum zugewandten Seite bei geschlossener Tür eine von der Innenraumtemperatur abhängende niedrige Temperatur. Da der Taupunkt bei einer niedrigeren Temperatur liegt, ist die Scheibe beschlagsfrei. Beim öffnen der Tür kann jedoch an ihrer kalten Seite der Taupunkt der Umgebung unterschritten werden, so daß sich kondensierte Luftfeuchtigkeit an der kalten Seite der Tür niederschlägt.
Während die erstbeschriebene Beschlagsbildung häufig schon durch eine effektive Isolierglasanordnung vermieden oder zumindest verringert werden kann, tritt der letztgenannte Fall weitaus häufiger auf. Daher weist vorzugsweise die dem Geräteinnenraum am nächsten beabstandete Scheibe auf ihrer dem Scheibenzwischenraum zugewandte Seite die transparente leitfähige Beschichtung auf, über die sie beheizt wird, und zwar meist auf eine um etwa 1 ° C bis 4 ° C, vorzugsweise um 2 ° C bis 3 ° C, höhere Temperatur als ohne Beheizung. Dadurch wird das Beschlagen beim Öffnen der Tür zwar häufig nicht verhindert, aber das Verschwinden des Beschlages nach dem Schließen beschleunigt.
Da das Aufheizen der Scheibe bei üblichen Leistungen relativ lange dauert bzw. ein schnelles Aufheizen einer sehr hohen Leistung bedarf, ist es vorzuziehen, bei beiden beschriebenen Varianten die jeweilige Scheibe im Dauerbetrieb zu heizen.
Anhand der Zeichnung, die eine bevorzugte Ausführungsform zeigt, soll die Erfindung weiter erläutert werden:
Figur 1 zeigt nicht maßstabgerecht einen Teil eines Querschnittes durch ein Zweischeibenisolierglas. Das dargestellte Zweischeibenisolierglas besteht aus den beiden Glasscheiben 1 und 2, die durch den aus Kunststoff bestehenden und als Hohlprofil ausgebildeten Abstandhalter 3 in dem gewünschten Abstand voneinander gehalten werden. Im Innern 4 des Hohlprofils befindet sich ein Trockenmittel in Granulatform. Der Gasaustausch zwischen dem Trockenmittel und dem mit Argon gefüllten Zwischenraum 5 zwischen den Scheiben 1 und 2 wird durch die Öffnung 6 gewährleistet. Der Abstandhalter ist gegenüber dem Scheibenrand etwas zurückversetzt, um eine Fuge für die Aufnahme der Isola- tions- und Dichtmasse 7, einem Polysulfid-Elastomeren, z. B. Thiokol®, mittels derer die Scheiben 1 und 2 miteinander verklebt und sorgfältig nach außen abgedichtet sind, zu bilden. Der Abstandhalter ist mit den beiden Scheiben mittels des Klebers 8 aus Polyisobutylenen verklebt. Sowohl der Abstandhalter 3 als auch der Kleber 8 und die Dichtmasse 7 sind elektrische Isolatoren. Das Klebeband 9, ein Isolierband, stellt die Randumfassung dar und dient als Kantenschutz. Die der Umgebung nähere Glasscheibe 2, die Frontscheibe, weist eine Dicke von 3 mm auf. Die dem nicht eingezeichneten Geräteinnenraum nähere Glasscheibe 1 weist eine Dicke von 4 mm auf. Sie ist auf der vollen Fläche ihrer Innenseite, d. h. auf der dem Scheibenzwischenraum zugewandten Seite, mit einer transparenten elektrisch leitfähigen Beschichtung 10 aus dotiertem Zinnoxid versehen, auf der Silberleiterbahnen aufgebracht sind, über die die Scheibe be- heizt wird. Das Zweischeibenisolierglas weist eine Gesamtdicke von ca. 23 mm auf.
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Mehrscheibenisolierglas für Geräte mit gegenüber der Umgebungstemperatur herabgesetzter Innenraumtemperatur bereitgestellt, das das Beschlagen durch Kondensatbildung verringert bzw. die Auflösung des Beschlagens beschleunigt und das in einem vereinfachten und damit preisgünstigerem Prozeß, der außerdem bezüglich einer Variation der Produkte sehr flexibel ist, hergestellt werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Mehrscheibenisolierglas für Geräte mit einer gegenüber der Umgebungstemperatur herabgesetzten Innenraumtemperatur, insbesondere für Sichttüren von Kühl- und Tiefkühlmöbeln, das aus wenigstens zwei im Abstand angeordneten etwa gleich großen Scheiben besteht, wobei der Abstand durch einen in Randnähe umlaufenden Abstandhalter gehalten wird und wobei eine der beiden äußeren Scheiben auf ihrer dem Scheibenzwischenraum zugewandten Seite mit einer elektrisch leitfähigen, transparenten Beschichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Beschichtung vollflächig aufgebracht ist und daß der Abstandhalter elektrisch isolierend ist.
2. Mehrscheibenisolierglas nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch isolierende Abstandhalter zumindest zum größeren Teil aus Kunststoff besteht.
3. Mehrscheibenisolierglas nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Innenraum des Gerätes am nächsten beabstandete Scheibe mit der elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen ist.
4. Mehrscheibenisolierglas nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus Sn02:F besteht.
PCT/EP1999/004136 1998-06-26 1999-06-15 Mehrscheibenisolierglas für geräte mit einer gegenüber der umbegungstemperatur herabgesetzten innenraumtemperatur Ceased WO2000000713A1 (de)

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