加热元件及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种加热元件，其包括：至少两个加热单元，所述加热单元包括两根母线以及与该两根母线电连接的导电加热装置，其中该加热单元的母线相互串联，并且其中所述加热元件中每个加热单元的每单位面积上的电能随着所述母线的长度增加而减少。本发明专利技术还涉及一种制造该加热元件的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请要求2011年I月13日向韩国专利局提交的韩国专利申请第10-2011-0003475号的优先权，该申请全文引入作为参考。本专利技术涉及一种加热元件及其制备方法。更具体的是，本专利技术涉及一种容易控制各个部分的发热量的加热元件及其制备方法。
技术介绍
在冬季或者雨天，由于车辆内外温差造成车窗结霜。另外，在室内滑雪场，由于斜坡内、外部之间的温差，造成露水凝结。为了解决上述问题，研发出加热玻璃。该加热玻璃利用了在将加热线附接到玻璃表面或者在玻璃表面上形成加热线之后，通过向加热线两端施加电流使加热线产生热量的概念，来提高玻璃表面的温度。用于车辆或建筑物的加热玻璃需要具有低电阻，以便均匀产生热量，并且不应妨碍眼睛。为此，已经提出了制备已知透明加热玻璃的方法，该方法通过透明导电材料(氧化铟锡(IT0)或银薄膜)进行溅射过程来形成加热层，然后将电极连接到前端。然而，这种方法制备的加热玻璃由于其高表面电阻，难以被40V或以下的低电压驱动。相应的，为了在40V或以下的电压下进行加热，正在尝试使用金属线。同时，在已知的加热元件中，尝试了一种利用一对与电源相连的母线或者利用两对彼此并联的母线，通过母线之间的间隙控制发热量的方法。在这种情况下，当母线之间的间隙固定时，需要控制母线之间的加热元件的表面电阻，以便控制各个部分的发热量。为了控制加热元件的表面电阻，控制构成加热层的导电材料的厚度，或者在使用金属图案作为加热图案的情况下，则控制金属图案的密度。然而，如果导电材料的厚度或者加热图案的密度是不同的，则会由于各个部分透射率不同而导致容易观察到加热元件出问题。
技术实现思路
技术问题本专利技术旨在提供一种加热元件及其制备方法，所述加热元件能够容易地控制每个部分的发热量并且防止使用者的视线被遮挡。技术方案本专利技术的示例性实施例提供一种加热元件，包括:两个或更多加热单元，所述加热单元包括两根母线以及与所述两根母线电连接的导电加热装置，其中，所述加热单元的所述母线相互串联，并且所述加热元件中每个加热单元的每单位面积上的电能随着所述母线的长度增加而减少。本专利技术的另一个示例性实施例提供一种加热元件的制备方法，包括:形成两个或更多加热单元，所述加热单元包括在透明衬底上的两根母线以及与所述两根母线电连接的导电加热装置；以及将所述加热单元的所述母线串联，其中，所述加热元件中每个加热单元的每单位面积上的电能随着所述母线的长度增加而减少。技术效果根据本专利技术的示例性实施例，因为通过将两个或更多加热单元的母线串联，由母线的长度能够使一个加热单元中每单位面积上的电能固定，所以通过控制每个加热单元的母线长度，能够容易地控制每个部分的发热量，由此提供一种加热单元之间的透射率或表面电阻没有偏差的加热元件。附图说明图1是图示现有技术中两个加热单元相互并联状态的例示图。图2是图示根据本专利技术示例性实施例的两个加热单元相互串联状态的例示图。图3是图示根据本专利技术另一示例性实施例的五个加热单元相互串联状态的例示图。图4是图示在向图3所示的加热元件施加电压之前以及在施加电压之后20分钟时的加热状态的照片。图5是图示根据本专利技术另一示例性实施例的加热元件的构造的例示图。图6是图示根据本专利技术另一示例性实施例的加热元件的加热单元中的加热装置短路状态的例示图。图7是图示根据本专利技术第一示例性实施例的母线长度W与温度上升之间关系的图表。图8是图示根据本专利技术另一示例性实施例的六个加热单元相互串联状态的例示图。图9是图示在向图8所示的加热元件施加电压之前以及在施加电压之后20分钟时的加热状态的照片。图10是图示根据本专利技术第一示例性实施例的母线之间的间隙L与温度上升之间关系的图表。具体实施例方式下文中，将详细描述本专利技术的示例性实施例。根据本专利技术的加热元件包括:两个或多个加热单元，其包括两根母线和与该两根母线电连接的导电加热装置，其中该加热单元的母线相互串联，并且加热元件中的每个加热单元每单位面积上的电能随着母线长度增加而降低。在本专利技术中，该加热元件满足加热单元每单位面积上的电能随着母线长度增加而降低的关系，但是每个加热单元每单位面积上的电能与每个加热单元中两根母线之间的间隙可以没有明确的相关性。特别是，在加热元件中每个加热单元中两根母线之间的间隙固定的情况下，通过控制母线的长度，可以满足每个加热单元每单位面积上的电能随着母线长度增加而降低的关系。此外，即使在该加热元件中加热单元的母线长度固定的情况下，每个加热单元每单位面积上的电能与每个加热单元中两根母线之间的间隙仍可以没有明确的相关性。在本专利技术中，当导电加热装置与母线电连接并且向母线施加电压时，该导电加热装置是指由自身电阻和热传导率生热的装置。可以将以平面形状或者线形形状形成的导电材料用作加热装置。在该加热装置具有平面形状的情况下，该加热装置可以由诸如ITO、ZnO等透明导电材料制成，或者可以由不透明导电材料的薄膜形成。在加热装置具有线形形状的情况下，该加热装置可以由透明或者不透明导电材料制成。在本专利技术中，在加热装置具有线形形状的情况下，即使该材料是诸如金属的不透明材料，如下所述，通过控制图案的线宽度和均匀度，仍可以使该加热装置被构造为不会遮挡视线。在本专利技术中，为了方便，在平面形状的情况下，将加热装置称作导电加热表面，而在线形形状的情况下，将加热装置称作导电加热线。在利用加热元件进行加热的情况下，通过每单位面积上的电能确定温度升高的幅度。如图1所示，当包括一对母线和设置于该母线之间的导电加热装置的两个或多个加热单元相互并联时，通过母线之间的间隙La和Lb确定每单位面积上的电能。在图1中，绿色表示的两端表示母线，布置在母线之间的区域表示具有导电加热装置的区域。详细地，可以如下计算图1的区域A和区域B每单位面积上的电能。区域 A:V2/ (Rs X La/ffa) / (La X ffa) = V2/ (Rs X La2)区域B:V2/ (Rs X Lb/ffb) / (Lb Xffb) = V2/ (Rs X Lb2)在等式中，V是电源单元施加的电压，Rs是加热元件的表面电阻(欧姆/平方)。然而，如图2所示，当两个或多个加热单元相互串联时，通过母线的长度Wa和Wb确定每单位面积上的电能。类似的是，在图2中，同样绿色表示的两端表示母线，布置在母线之间的区域表示具有导电加热装置的区域。详细地，可以如下计算图2的区域A和区域B每单位面积上的电能。区域A:1 2 X Rs (La/ffa) /(LaXffa) = i 2 X Rs/ffa2区域B:12XRs(Lb/Wb)/(LbXWb) = i2XRs/ffb2在等式中，V是电源单元施加的电压，Rs是加热元件的表面电阻(欧姆/平方米)，并且i是如下算出的常数。i = V/Rs (La/ffa + Lb/ffb)在需要控制各个部分的发热量的情况下，并联模式需要控制母线之间的间隙La和Lb。利用并联模式将多个加热单元相互连接以同时生热。此外，还可以通过将一个产品中的加热单元分开来控制各个部分的发热量。例如，在车窗或者显示设备中，控制母线的长度Wa和Wb比控制母线之间的间隙La和Lb更好。相应的，在本专利技术中，通过将两个或多个加热单元串联，通过控制母线长度Wa和Wb，可容易地控制各个部分的发热量。当在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.01.13 KR 10-2011-00034751.一种加热元件，包括: 两个或更多加热单元，所述加热单元包括两根母线以及与所述两根母线电连接的导电加热装置， 其中，所述加热单元的所述母线相互串联，并且该加热元件中的每个加热单元的每单位面积上的电能随着所述母线的长度增加而减少。2.根据权利要求1所述的加热元件，其中，所述加热元件中的每个加热单元的每单位面积上的电能与每个所述加热单元中的所述两根母线之间的间隙无关。3.根据权利要求1所述的加热元件，其中，在该加热元件中，所述加热单元中所述两根母线之间的间隙是固定的，并且每 个所述加热单元的每单位面积上的电能随所述母线长度增加而减少。4.根据权利要求1所述的加热元件，其中，在该加热元件中，所述加热单元的所述母线长度是固定的，并且每个所述加热单元中的每单位面积上的电能与每个所述加热单元中的所述两根母线之间的间隙不相关。5.根据权利要求1所述的加热元件，其中，所述加热单元之间的间隙为2cm或更小。6.根据权利要求1所述的加热元件，其中，所述导电加热装置是导电加热表面或者导电加热线。7.根据权利要求1所述的加热元件，其中，所述加热单元中的温度偏差在20%以内，所述加热单元之间的方块电阻或者透射率的偏差在20%以内。8.根据权利要求1所述的加热元件，其中，所述加热单元中至少两个加热单元的母线长度是互不相同的。9.根据权利要求1所述的加热元件，其中，所述加热单元中至少两个加热单元的发热量是互不相同的。10.根据权利要求6所述的加热元件，其中，所述导电加热线被布置成具有不规则图案。11.根据权利要求10所述的加热元件，其中，所述不规则图案包括形成VOTonoi图的边界...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔贤，金秀珍，金起焕，洪瑛晙，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：
国别省市：