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CN107484280B - 一种可加热的侧窗玻璃 - Google Patents

一种可加热的侧窗玻璃 Download PDF

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Abstract

本发明涉及窗玻璃加热技术领域，特别是一种可加热的侧窗玻璃，其特征在于：导电层包括第一导电区和第二导电区，导电层被隔离线分隔成若干条彼此电隔离的加热条，加热条延伸在第一导电区和第二导电区，加热条的两端分别与第一电极和第二电极电连接，加热条在第一导电区的总长度为L1，宽度为A1，加热条在第二导电区的总长度为L2，宽度为A2，其中，任意两条加热条的A1的差值不大于15％，任意两条加热条的A2的差值不大于15％，任意两条加热条的L1/A1+L2/A2的差值不大于15％，且A1＞A2。优点在于：适用于对各种不规则形状的侧车窗进行均匀加热，还可同时实现部分区域的快速加热。

Description

一种可加热的侧窗玻璃
技术领域：
本发明涉及窗玻璃加热技术领域，特别是一种可加热的侧窗玻璃。
背景技术：
在天气寒冷时，车窗玻璃的表面会起霜、起雾、冷凝甚至出现冰雪等，严重影响车辆的正常使用，因此车窗玻璃需要具备用于除霜除雾的加热功能，这样方能满足其在恶劣天气条件下的正常使用要求。现有的加热车窗上一般设置有至少两条电极，所述电极用于跟车窗上的导电涂层电接触，每条电极通过外部引线与外部电源电连接，从而将电流导向所述电极和导电涂层，并通过热传导而加热车窗玻璃的内表面和外表面，达到去除雾气和融化冰雪的目的。
当车窗玻璃的加热区域为矩形时，常规设计时，可以直接将电极平行布置在加热区域的两端，对于具有均匀薄膜电阻的电加热层而言，其面内的电流密度是均匀的，因此电加热层面内的电流大小、方向均一致，功率密度也一致，具有理想均匀加热的效果。然而车窗玻璃的加热区域通常并非矩形，特别是车辆的侧窗玻璃，其具有各种不规则的形状。
在现有技术中，为实现侧窗玻璃的均匀加热，通常对导电涂层进行除膜或蚀刻形成分隔线，从而形成盘绕的电流电路使加热层结构化，并且该电流电路可以通过相对较小的电极实现电连接。如德国专利DE19860870公开的一种具有透明导电涂层的窗玻璃，然而这种电流电路的弯曲区域中的电流分布不均，并且会产生局部热点，造成加热不均。
为消除局部热点，中国专利CN105409324公开的一种可加热层压侧窗玻璃，为实现整面玻璃的均匀加热，其采用隔离线将加热涂层分隔成多条长度相等的加热条，所述加热条由两个区段组成，所述两个区段通过导电连接元件实现电连接。然而，该侧窗玻璃只能实现整面玻璃的均匀加热，无法实现分区加热，且需要在边缘布置大量的导电连接元件，其设计工艺过于复杂，不利于实现工业化批量生产。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是针对现有可加热的侧窗玻璃存在的上述技术问题，提供一种结构简单、加热均匀、能够实现分区加热的可加热的侧窗玻璃。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种可加热的侧窗玻璃，包括设置在侧窗玻璃上的导电层、第一电极和第二电极，所述导电层通过所述第一电极和第二电极分别与电源的两端电连接，其特征在于：所述导电层包括第一导电区和第二导电区，所述导电层被隔离线分隔成若干条彼此电隔离的加热条，所述加热条延伸在第一导电区和第二导电区，所述加热条的两端分别与所述第一电极和第二电极电连接，所述加热条在第一导电区的总长度为L1，宽度为A1，所述加热条在第二导电区的总长度为L2，宽度为A2，其中，任意两条加热条的A1的差值不大于15％，任意两条加热条的A2的差值不大于15％，任意两条加热条的L1/A1+L2/A2的差值不大于15％，且A1＞A2。
进一步地，所述加热条在第一导电区的宽度A1为2～8cm，所述加热条在第二导电区的宽度A2为1～7cm。
进一步地，所述隔离线的宽度为5～400um。
进一步地，所述加热条的数量为4～15。
进一步地，任意两条加热条的A1的差值不大于10％，任意两条加热条的A2的差值不大于10％。
进一步地，任意两条加热条的L1/A1+L2/A2的差值不大于10％。
进一步地，所述第一电极位于所述侧窗玻璃的下边缘和/或后边缘，所述第二电极位于所述侧窗玻璃的下边缘和/或后边缘。
进一步地，所述侧窗玻璃为车用窗玻璃，所述第二导电区为用于观察车外的后视镜的区域。
进一步地，所述第二导电区位于所述侧窗玻璃的前边缘的下部。
进一步地，所述侧窗玻璃为夹层玻璃，包括两片玻璃基板和夹在两片玻璃基板之间的聚合物中间层，所述导电层位于其中一片玻璃基板的靠近聚合物中间层的一面上，或者位于所述聚合物中间层内部的载体膜上。
进一步地，所述侧窗玻璃为单片钢化玻璃，所述导电层位于所述侧窗玻璃的内表面上。
进一步地，所述侧窗玻璃的材料为钠钙硅玻璃、硼硅玻璃、高铝玻璃或塑料。
本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：本发明适用于对各种不规则形状的侧窗玻璃进行均匀加热，具有普遍适应性，其加热均匀性好，还可同时实现部分区域的快速加热。
附图说明：
图1为本发明所述的一种可加热的侧窗玻璃的结构示意图；
图2为本发明所述的另一种可加热的侧窗玻璃的结构示意图；
附图中标号说明：1为侧窗玻璃，2为导电层，21为第一导电区，22为第二导电区，23为加热条，3为第一电极，4为第二电极。
具体实施方式：
在本发明中，术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系是基于附图中所示的方位或位置关系，这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例。
以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。
如图1和图2所示，本发明所述的一种可加热的侧窗玻璃1，包括设置在侧窗玻璃1上的导电层2、第一电极3和第二电极4，所述导电层2通过所述第一电极3和第二电极4分别与电源的两端电连接，其特征在于：所述导电层2包括第一导电区21和第二导电区22，所述导电层2被隔离线分隔成若干条彼此电隔离的加热条23，所述加热条23的两端分别与所述第一电极3和第二电极4电连接，所述加热条23延伸在第一导电区21和第二导电区22，即加热条23在第一电极3和第二电极4之间延伸并经过第一导电区21和第二导电区22，所述加热条23在第一导电区21的总长度为L1，宽度为A1，所述加热条23在第二导电区22的总长度为L2，宽度为A2，其中，任意两条加热条23的A1的差值不大于15％，任意两条加热条23的A2的差值不大于15％，任意两条加热条23的L1/A1+L2/A2的差值不大于15％，且A1＞A2。
在本发明中，所述加热条23在第一导电区21的总长度为L1，宽度为A1，所述加热条23在第二导电区22的总长度为L2，宽度为A2，所述导电层2的膜面方阻为Rs，由此得出所述加热条23在第一导电区21的电阻R1和在第二导电区22的电阻R2分别如下：
根据欧姆定律，当施加在加热条23上的电源电压为U时，加热条23上的电流I的大小如下：
由公式(1)、公式(2)和公式(3)可以推导得出第一导电区21的加热功率密度PS1和第二导电区22的加热功率密度PS2分别如下：
由于隔离线的间隔对侧窗玻璃的外观有影响，出于美观需求，各加热条在第一导电区的宽度A1是相等的，各加热条在第二导电区的宽度A2是相等的。当各加热条23的A1相等时，由公式(4)可知，为保证各加热条在第一导电区21的加热功率密度PS1相等，只要保证L1/A1+L2/A2的大小相等即可实现。同理，当各加热条23的A2相等时，由公式(5)可知，为保证各加热条在第二导电区22的加热功率密度PS2相等，只要保证L1/A1+L2/A2的大小相等即可实现。由此，本发明人发现，对于具有均匀薄膜电阻的导电层2而言，其Rs大小是相等的，只要保证各加热条23的A1、A2和L1/A1+L2/A2之间的差值在一定范围内，即可实现导电层2的大致均匀加热。
在本发明中，一方面，所述加热条23的数量不宜过多，以免影响视觉效果，并且增加工艺复杂性；另一方面，加热条23的数量不宜过少，否则难以在导电层上划分出满足以上条件的加热条，无法保证侧窗玻璃的加热均匀性。加热条23的确切数量和宽度取决于该侧窗玻璃的确切形状和尺寸，并可以由本领域技术人员通过预先考虑和模拟确定。优选地，所述加热条23的数量为4～15，所述加热条23在第一导电区21的宽度A1为2～8cm，所述加热条23在第二导电区22的宽度A2为1～7cm。
进一步地，任意两条加热条23的A1的差值不大于10％，优选为不大于5％，任意两条加热条23的A2的差值不大于10％，优选为不大于5％，任意两条加热条23的L1/A1+L2/A2的差值不大于10％，优选为不大于5％，从而进一步提高加热的均匀性。其中，L1和L2是指沿着电流路径方向的加热条中心线的长度。
在本发明中，所述隔离线可选为通过对导电层进行除膜或蚀刻而形成的绝缘线，其宽度一般为5～400um，优选为20～250um，从而将导电层2分隔成若干条互相电隔离的加热条23。并通过设置加热条23的长宽尺寸，可以有针对性地在第一电极3和第二电极4之间形成电流路径，如图1和图2中的虚线箭头所示，从而在不规则形状的侧窗玻璃1上实现均匀加热，同时还能实现第二导电区22的快速加热。
在本发明中，所述侧窗玻璃优选为可开闭的车辆用侧窗玻璃，通过将侧窗玻璃下降到车门内，实现侧窗玻璃的打开。在侧窗玻璃的升降过程中，该侧窗玻璃的前边缘(在车辆前进方向上朝前的边缘)和上边缘通常可见，而后边缘(在车辆前进方向上朝后的边缘)和下边缘被车门框遮挡。因此，将第一电极和第二电极布置在侧窗玻璃的下边缘和/或后边缘是特别有利的，因为该区域为不可见的，便于进行电源引线，不会影响到外观效果。
优选地，如图1所示，当第一电极3和第二电极4沿下边缘延伸时，所述第一电极3和第二电极4与侧窗玻璃1的下边缘之间的距离小于10厘米，优选小于5厘米。如图2所示，当第一电极3和第二电极4沿着侧窗玻璃1的后边缘延伸时，由于后边缘的遮挡区域明显小于下边缘，所述第一电极3和第二电极4与侧窗玻璃1的后边缘之间的距离小于3厘米，优选小于1.5厘米。
以图1所示的实施方式为例，所述第一电极3和第二电极4是设置在第一导电区21的下边缘，在任意一个加热条中，电流从第一电极3沿着第一导电区21传输，加热条在该区域的长度为l1，宽度为A1，然后流入并沿着第二导电区22传输，加热条在该区域的长度为l2，宽度为A2，最后流入并沿着第一导电区21传输到第二电极4，加热条在该区域的长度为l3，宽度为A1。则所述加热条在第一导电区21的总长度L1等于l1和l3之和，所述加热条在第二导电区22的总长度L2等于l2。其中，加热条的长度是指加热条的中心线的长度。应当理解的是，所述第一电极3和第二电极4既可以设置在第一导电区21的下边缘，还可以设置在第二导电区22的下边缘。
在本发明中，所述第一电极3和第二电极4为设置在导电层2上的低电阻率材料，可选为烧制和印刷的导电结构、导电箔条或其组合，如施加有导电铜箔的印刷导电结构。
在本发明中，所述导电层2可选为透明导电金属氧化物膜层，可以设置多个膜层以提高其导电率，其薄膜方阻是0.6～4.5Ω/□。在电压≤45v的电源供应下，该导电层能够提供200～1000w/m2的加热功率密度。
进一步地，所述侧窗玻璃为车用窗玻璃，所述第二导电区22为用于观察车外的后视镜的区域，为快速加热区。由于第二导电区22的宽度A1小于第一导电区21的宽度A2，因此第二导电区22的加热功率密度更大，能够进行快速除霜除雾，方便车内驾驶员透过该区域观察后视镜。如图1和图2所示，导电层2由第一导电区21和第二导电区22形成，在图中以虚线绘制出，所述第二导电区22位于所述侧窗玻璃1的前边缘的下部。
在本发明中，所述侧窗玻璃既可以为单片钢化玻璃，也可以为双片或多片夹层玻璃。当所述侧窗玻璃为单片钢化玻璃时，所述导电层位于所述侧窗玻璃的内表面上，如将导电层设置在朝向车内的表面上，并优选地，在导电层的另一面上设置有保护层。当所述侧窗玻璃为夹层玻璃时，所述夹层玻璃包括两片玻璃基板和夹在两片玻璃基板之间的聚合物中间层，所述导电层可以设置在其中一片玻璃基板的靠近聚合物中间层的一面上，也可以设置在聚合物中间层的内部，例如在聚合物中间层内部设置带有导电层的载体膜，所述载体膜优选为PET。
在本发明中，所述侧窗玻璃的材料可选为钠钙硅玻璃、硼硅玻璃、高铝玻璃或塑料，还可以是以上多种材料的组合，其中，塑料材料优选为聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯材料。
以上内容对本发明所述的一种可加热的侧窗玻璃进行了具体描述，该侧窗玻璃特别适用于水中、陆地或空中的交通工具上，尤其适用于机动车，但是本发明不受以上描述的具体实施方式内容的局限，所以凡依据本发明的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本发明保护的范围。

Claims (12)

1.一种可加热的侧窗玻璃，包括设置在侧窗玻璃上的导电层、第一电极和第二电极，所述导电层通过所述第一电极和第二电极分别与电源的两端电连接，其特征在于：所述导电层包括第一导电区和第二导电区，所述导电层被隔离线分隔成若干条彼此电隔离的加热条，所述加热条延伸在第一导电区和第二导电区，所述加热条的两端分别与所述第一电极和第二电极电连接，所述加热条在第一导电区的总长度为L1，宽度为A1，所述加热条在第二导电区的总长度为L2，宽度为A2，其中，任意两条加热条的A1的差值不大于15％，任意两条加热条的A2的差值不大于15％，任意两条加热条的L1/A1+L2/A2的差值不大于15％，且A1＞A2。
2.根据权利要求1所述的侧窗玻璃，其特征在于：所述加热条在第一导电区的宽度A1为2～8cm，所述加热条在第二导电区的宽度A2为1～7cm。
3.根据权利要求1所述的侧窗玻璃，其特征在于：所述隔离线的宽度为5～400um。
4.根据权利要求1所述的侧窗玻璃，其特征在于：所述加热条的数量为4～15。
5.根据权利要求1所述的侧窗玻璃，其特征在于：任意两条加热条的A1的差值不大于10％，任意两条加热条的A2的差值不大于10％。
6.根据权利要求5所述的侧窗玻璃，其特征在于：任意两条加热条的L1/A1+L2/A2的差值不大于10％。
7.根据权利要求1所述的侧窗玻璃，其特征在于：所述第一电极位于所述侧窗玻璃的下边缘和/或后边缘，所述第二电极位于所述侧窗玻璃的下边缘和/或后边缘。
8.根据权利要求1所述的侧窗玻璃，其特征在于：所述侧窗玻璃为车用窗玻璃，所述第二导电区为用于观察车外的后视镜的区域。
9.根据权利要求1所述的侧窗玻璃，其特征在于：所述第二导电区位于所述侧窗玻璃的前边缘的下部。
10.根据权利要求1所述的侧窗玻璃，其特征在于：所述侧窗玻璃为夹层玻璃，包括两片玻璃基板和夹在两片玻璃基板之间的聚合物中间层，所述导电层位于其中一片玻璃基板的靠近聚合物中间层的一面上，或者位于所述聚合物中间层内部的载体膜上。
11.根据权利要求1所述的侧窗玻璃，其特征在于：所述侧窗玻璃为单片钢化玻璃，所述导电层位于所述侧窗玻璃的内表面上。
12.根据权利要求1所述的侧窗玻璃，其特征在于：所述侧窗玻璃的材料为钠钙硅玻璃、硼硅玻璃、高铝玻璃或塑料。
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