一種可加熱的透明窗板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可加熱的透明窗板，帶有均勻連續(xù)的電加熱層，其特征在于：在所述電加熱層上預(yù)設(shè)有大小和方向一致的預(yù)設(shè)電流；所述電加熱層的部分輪廓與預(yù)設(shè)電流的方向不平行時(shí)，該部分輪廓上的內(nèi)側(cè)設(shè)置有接入點(diǎn)，所述接入點(diǎn)通過壓降電阻與對(duì)應(yīng)的電源高壓端或電源低壓端電連接。優(yōu)點(diǎn)在于：不用通過復(fù)雜的工藝對(duì)電加熱層進(jìn)行處理，僅對(duì)電加熱層的接入點(diǎn)和母線之間的連接進(jìn)行改進(jìn)，則使得整個(gè)電加熱層上的電流密度基本相等、流向基本一致，最終達(dá)到功率密度一致的效果；相比常規(guī)母線布置方法而言，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了擋風(fēng)玻璃主加熱區(qū)域表面整體均勻加熱，技術(shù)效果顯著。
【專利說明】—種可加熱的透明窗板
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種可加熱透明體，特別是涉及一種具有用于電加熱的導(dǎo)電層的透明窗板。
【背景技術(shù)】:
[0002]對(duì)于車輛擋風(fēng)玻璃，在天氣寒冷時(shí)，玻璃表面會(huì)起霜、起霧、冷凝甚至出現(xiàn)冰雪等，嚴(yán)重影響車輛的正常使用，因此可加熱的擋風(fēng)玻璃具有很大的市場前景?？杉訜岬膿躏L(fēng)玻璃包括兩塊玻璃板以及夾在這兩塊玻璃板之間的聚乙烯醇縮丁醛(縮寫為PVB)膜片，在其中一塊玻璃板上設(shè)置有導(dǎo)電件，所述導(dǎo)電件為導(dǎo)電絲或透明導(dǎo)電層。該玻璃板上還設(shè)置有至少兩條匯流母線，所述匯流母線用于跟所述導(dǎo)電件電接觸，每條匯流母線通過外部引線與外部電源電連接，從而將電流導(dǎo)向所述匯流母線和所述導(dǎo)電件，用于電加熱所述導(dǎo)電件，并通過熱傳導(dǎo)而加熱擋風(fēng)玻璃的內(nèi)表面和外表面，達(dá)到去除霧氣和融化冰雪的目的。出于安全及外觀需要，要求用于加熱的導(dǎo)電件是盡可能不可見的或不引人注目的，因此具有用于電加熱的導(dǎo)電層也即電加熱層的透明玻璃窗越來越受到人們的重視。
[0003]當(dāng)電加熱層為矩形時(shí)，對(duì)于具有均勻薄膜電阻的電加熱層而言，其面內(nèi)的電流密度是均勻的，常規(guī)設(shè)計(jì)時(shí)，將匯流母線沿電加熱層的輪廓進(jìn)行布置，因此電加熱層面內(nèi)的電流大小、方向均一致，功率密度也一致，具有理想均勻加熱的效果。然而可加熱窗玻璃的電加熱層的形狀一般為非矩形，常見的如汽車前擋玻璃的電加熱層的形狀類似梯形，如果使用常規(guī)的匯流母線布置來進(jìn)行加熱，其加熱區(qū)域的加熱不均勻，溫差過大，常高達(dá)10?20°C以上，局部高溫區(qū)如加熱區(qū)的四個(gè)角部易產(chǎn)生熱點(diǎn)，而局部低溫區(qū)的除霧、化霜、除冰等效果很差，這些都是實(shí)施有電加熱層的前擋玻璃在電加熱時(shí)存在的顯著問題。
[0004]一種解決該問題的方法包括調(diào)整局部電加熱層的沉積厚度，用以在不同區(qū)域獲得不同的薄膜電阻，使得在加熱窗戶的整個(gè)范圍內(nèi)得到均勻的或者近似均勻的電流密度，如歐洲專利EP1168888A2公開的一種窗玻璃及其制造方法。而中國專利CN102278043A指出了該方法存在的問題:沉積的時(shí)間被延長了 ；掩膜的維護(hù)需要沉積設(shè)備停止工作，并且掩膜上多余的沉積物可能會(huì)污染薄膜表面，從而減少該方法的收益；而且，薄膜的沉積條件必須根據(jù)每個(gè)窗戶的幾何形狀進(jìn)行精確定制。
[0005]該中國專利CN102278043A提供了基于上述理念的另一種實(shí)現(xiàn)均勻加熱的方法。首先在玻璃片上沉積連續(xù)的透明導(dǎo)電氧化物薄膜，該薄膜具有在整個(gè)薄膜表面上均勻的薄膜電阻，再對(duì)薄膜進(jìn)行等離子體處理，增大局部區(qū)域的薄膜電阻，從而將薄膜分成多個(gè)具有不同薄膜電阻的區(qū)域。該方法能夠有效地改善玻璃加熱不均的問題，但是存在著這樣的問題:等離子體處理工藝較為復(fù)雜，工藝實(shí)施困難；增大局部區(qū)域的薄膜電阻會(huì)降低玻璃的加熱功率；設(shè)計(jì)方法較為復(fù)雜，如薄膜如何分區(qū)、各分區(qū)的阻值大小等難以用簡單的公式來描述；當(dāng)玻璃形狀較為復(fù)雜時(shí)，該方法只能用以改善加熱不均勻性、消除局部熱點(diǎn)，難以實(shí)現(xiàn)整面玻璃的理想均勻加熱效果。以汽車前擋玻璃為例，要實(shí)現(xiàn)整面玻璃的理想均勻加熱效果，理論上要將薄膜分成十幾個(gè)，甚至幾十個(gè)具有不同薄膜電阻的區(qū)域。[0006]此外，現(xiàn)有玻璃在實(shí)施電加熱層后通常會(huì)使玻璃內(nèi)外的通信功能減弱甚至消失，為克服此類問題，一般是在玻璃的電加熱層上設(shè)置通信窗口。對(duì)于實(shí)施有電加熱層的透明窗板，通信窗口為未實(shí)施電加熱層的區(qū)域或者清除了部分電加熱層的區(qū)域。通信窗口可通過本領(lǐng)域常見的掩膜或除膜的方式形成，除膜手段包括激光除膜、機(jī)械除膜、化學(xué)刻蝕等。當(dāng)實(shí)施電加熱層的玻璃上具有通信窗口時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致通信窗口周圍的不均勻加熱，并在通信窗口的外圍產(chǎn)生熱點(diǎn)。通常情況下，熱點(diǎn)溫度會(huì)比膜面平均溫度高10?20°C。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有實(shí)施有電加熱層的加熱玻璃的加熱區(qū)存在的加熱不均勻、溫差過大和局部熱點(diǎn)問題，提供一種工藝簡單和可實(shí)現(xiàn)均勻加熱的透明窗板。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種可加熱的透明窗板，帶有均勻連續(xù)的電加熱層，其特征在于:在所述電加熱層的面內(nèi)預(yù)設(shè)有大小和方向一致的預(yù)設(shè)電流；當(dāng)所述電加熱層的部分輪廓與預(yù)設(shè)電流的方向平行時(shí)，該部分輪廓不設(shè)置接入點(diǎn)；當(dāng)所述電加熱層的部分輪廓與預(yù)設(shè)電流的方向不平行時(shí)，該部分輪廓上設(shè)置接入點(diǎn)；所述接入點(diǎn)位于所對(duì)應(yīng)部分的輪廓的內(nèi)側(cè)且與所述電加熱層電接觸，所述接入點(diǎn)通過壓降電阻與對(duì)應(yīng)的電源高壓端或電源低壓端電連接，選取合適電阻值的壓降電阻使得該接入點(diǎn)的周圍且距離該接入點(diǎn)50mm以外的電加熱層的面內(nèi)電流與預(yù)設(shè)電流的大小和方向近似一致；當(dāng)所述接入點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的部分輪廓為預(yù)設(shè)電流的流出端時(shí)，所述接入點(diǎn)通過壓降電阻與電源高壓端電連接；當(dāng)所述接入點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的部分輪廓為預(yù)設(shè)電流的流入端時(shí)，所述接入點(diǎn)通過壓降電阻與電源低壓端電連接。沿電加熱層的輪廓繪制與預(yù)設(shè)電流方向相同的箭頭示意圖，且保證整個(gè)箭頭示意圖位于電加熱層內(nèi)，則當(dāng)預(yù)設(shè)電流方向的箭頭是從輪廓指向電加熱層內(nèi)部的該部分輪廓稱為預(yù)設(shè)電流的流出端；當(dāng)預(yù)設(shè)電流方向的箭頭是從電加熱層內(nèi)部指向輪廓的該部分輪廓稱為預(yù)設(shè)電流的流入端。
[0009]進(jìn)一步地，所述透明窗板上還設(shè)置有高電壓匯流母線和低電壓匯流母線，所述高電壓匯流母線和低電壓匯流母線為低電阻率導(dǎo)電件，所述壓降電阻通過高電壓匯流母線與對(duì)應(yīng)的電源高壓端電連接或者通過低電壓匯流母線與對(duì)應(yīng)的電源低壓端電連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述壓降電阻的電阻值R滿足:R = Rf.(Η+ Δ h) / d;其中，Rf為電加熱層的薄膜方阻；H為接入點(diǎn)高度:以透明窗板上的任意點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)0，以預(yù)設(shè)電流的方向?yàn)閅軸負(fù)方向建立平面直角坐標(biāo)系Χ0Υ，所述接入點(diǎn)的縱坐標(biāo)的最大值為Ymax，所述接入點(diǎn)的縱坐標(biāo)的最小值為Ymin,當(dāng)所述接入點(diǎn)與高電壓匯流母線相連時(shí)，H為Ymax與該接入點(diǎn)的縱坐標(biāo)的差值，當(dāng)所述接入點(diǎn)與低電壓匯流母線相連時(shí)，H為該接入點(diǎn)的縱坐標(biāo)與Ymin的差值；Ah為等效接入點(diǎn)高度，當(dāng)接入點(diǎn)(6)與電源高壓端(31)相連時(shí)，Ah為縱坐標(biāo)最大的接入點(diǎn)(6)所連接的壓降電阻(7)的等效接入點(diǎn)高度；當(dāng)接入點(diǎn)(6)與電源低壓端(32)相連時(shí)，Ah為縱坐標(biāo)最小的接入點(diǎn)(6)所連接的壓降電阻(7)的等效接入點(diǎn)高度；d為接入點(diǎn)間距:將電加熱層的輪廓?jiǎng)澐譃橹辽賰蓚€(gè)輪廓段，使得每個(gè)輪廓段上的點(diǎn)均為預(yù)設(shè)電流的流出端/流入端；每個(gè)輪廓段在所述平面直角坐標(biāo)系XOY中，橫坐標(biāo)最大的點(diǎn)與橫坐標(biāo)最小的點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為Xmax和Xmin,當(dāng)該接入點(diǎn)為其所在輪廓段上的唯一接入點(diǎn)時(shí)，d為Xmax與Xmin的差值；當(dāng)所述接入點(diǎn)為最靠近所述輪廓段上橫坐標(biāo)最大的點(diǎn)的接入點(diǎn)時(shí)，d為該接入點(diǎn)的橫坐標(biāo)跟與之相鄰的接入點(diǎn)的橫坐標(biāo)的差值的一半加上Xmax與該接入點(diǎn)的橫坐標(biāo)的差值的和；當(dāng)所述接入點(diǎn)為最靠近所述輪廓段上橫坐標(biāo)最小的點(diǎn)的接入點(diǎn)時(shí)，d為相鄰的接入點(diǎn)的橫坐標(biāo)與該接入點(diǎn)的橫坐標(biāo)的差值的一半加上該接入點(diǎn)的橫坐標(biāo)與Xmin的差值的和；當(dāng)所述接入點(diǎn)為輪廓段上的其他接入點(diǎn)時(shí)，d為與該接入點(diǎn)相鄰的另外兩個(gè)接入點(diǎn)的橫坐標(biāo)的差值的絕對(duì)值的一半。
[0011]進(jìn)一步地，當(dāng)所述輪廓段與所述預(yù)設(shè)電流之間的夾角小于或等于30°時(shí)，該輪廓段上的接入點(diǎn)間距d為15?25mm ;當(dāng)所述輪廓段與所述預(yù)設(shè)電流之間的夾角小于60°且大于30°時(shí)，該輪廓段上的接入點(diǎn)間距d為15?35mm ;當(dāng)所述輪廓段與所述預(yù)設(shè)電流之間的夾角大于或等于60°時(shí)，該輪廓段上的接入點(diǎn)間距d為15?45mm。
[0012]進(jìn)一步地，所述透明窗板的邊緣設(shè)置有不透明遮擋區(qū)域，所述高電壓匯流母線、低電壓匯流母線和壓降電阻位于所述透明窗板的非電加熱層且位于所述不透明遮擋區(qū)域內(nèi)。當(dāng)所述透明窗板為前擋玻璃時(shí)，所述壓降電阻位于所述透明窗板的雨刮閑置區(qū)域。
[0013]進(jìn)一步地，所述透明窗板為前擋玻璃，所述壓降電阻布置在所述透明窗板的雨刮閑置區(qū)域，所述壓降電阻的一端通過引出導(dǎo)線與接入點(diǎn)電連接，所述壓降電阻的另一端通過引回導(dǎo)線與高電壓匯流母線或低電壓匯流母線電連接。
[0014]進(jìn)一步地，所述接入點(diǎn)與電加熱層的電接觸面積為20?80mm2。所述接入點(diǎn)優(yōu)選為圓形箔片或正方形箔片，所述接入點(diǎn)的中心到該接入點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的輪廓段的距離為O?5mm。
[0015]進(jìn)一步地，所述透明窗板為復(fù)合透明窗板，該復(fù)合透明窗板包括兩片玻璃板和夾在兩片玻璃板之間的中間膜，所述電加熱層位于其中一個(gè)玻璃板的表面上且與所述中間膜相鄰。
[0016]進(jìn)一步地，所述電加熱層上還設(shè)置有通信窗口，所述通信窗口包括交替排列且相互平行的導(dǎo)電帶和絕緣帶，所述絕緣帶的寬度為250nm?5mm，所述絕緣帶的總面積占所述通信窗口的面積的50%以下，所述絕緣帶的方向與預(yù)設(shè)電流的方向的夾角為10°以下。優(yōu)選地，所述絕緣帶的方向與預(yù)設(shè)電流的方向平行。
[0017]本發(fā)明還提供另外一種可加熱的透明窗板，帶有均勻連續(xù)的電加熱層，在所述電加熱層面內(nèi)預(yù)設(shè)有大小和方向一致的預(yù)設(shè)電流；當(dāng)所述電加熱層的部分輪廓與預(yù)設(shè)電流的方向不平行時(shí)，在所述電加熱層的部分輪廓上布置有匯流母線；所述匯流母線以該部分輪廓為內(nèi)輪廓并向電加熱層外延展，所述匯流母線與所述電加熱層電接觸；當(dāng)所述匯流母線為預(yù)設(shè)電流的流出端，所述匯流母線的最寬處與電源高壓端電連接；當(dāng)所述匯流母線為預(yù)設(shè)電流的流入端，所述匯流母線的最寬處與電源低壓端電連接；其特征在于:將至少一條在所述電加熱層的部分輪廓上布置的匯流母線替換為布置以上所述的接入點(diǎn)以及電連接所述接入點(diǎn)和電源高壓端/電源低壓端的壓降電阻。
[0018]本發(fā)明由于采取了上述技術(shù)方案，其具有如下有益效果:不用通過復(fù)雜的工藝對(duì)電加熱層進(jìn)行處理，僅對(duì)電加熱層的接入點(diǎn)和匯流母線之間的連接進(jìn)行改進(jìn)，則使得整個(gè)電加熱層面內(nèi)的電流密度近似相等、流向近似一致，最終達(dá)到功率密度一致的效果；相比常規(guī)匯流母線布置方法而言，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了擋風(fēng)玻璃主加熱區(qū)域表面整體均勻加熱，技術(shù)效
果顯著。
【專利附圖】

【附圖說明】:[0019]圖1為本發(fā)明所述的第一種可加熱的透明窗板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明所述的第二種可加熱的透明窗板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明所述的第三種可加熱的透明窗板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為本發(fā)明所述的第四種可加熱的透明窗板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5為本發(fā)明所述的第五種可加熱的透明窗板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]附圖中標(biāo)號(hào)說明:1為透明窗板，2為電加熱層，31為電源高壓端，32為電源低壓端，4為匯流母線，41為高電壓匯流母線，42為低電壓匯流母線，5為預(yù)設(shè)電流，6為接入點(diǎn)，7為壓降電阻，8為不透明遮擋區(qū)域，91為引出導(dǎo)線，92為引回導(dǎo)線，10為通信窗口，101為導(dǎo)電帶，102為絕緣帶。
【具體實(shí)施方式】:
[0025]本發(fā)明中的實(shí)施例均是以汽車前擋玻璃作為實(shí)施情況來討論，然而，本發(fā)明并不局限于此，本發(fā)明可以是任何類型的車輛透明窗板，例如整體或者層疊側(cè)窗、天窗或后窗。而且，可以用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的產(chǎn)品包括但是并不局限于家居、商業(yè)建筑、墻壁以及冰箱上的窗P。
[0026]下文中，“前擋玻璃的大頭”是指安裝在汽車上時(shí)的前擋玻璃的下側(cè)，在附圖中位于前擋玻璃的右側(cè)；“前擋玻璃的小頭”是指安裝在汽車上時(shí)的前擋玻璃的上側(cè)，在附圖中位于前擋玻璃的左側(cè)；“前擋玻璃的側(cè)邊”是指安裝在汽車上時(shí)的前擋玻璃的左右兩側(cè)，在附圖中位于前擋玻璃的上下兩側(cè)。
[0027]需要說明的是，實(shí)際汽車玻璃都是曲面的，但是針對(duì)其烘彎之前的平板玻璃或等面積幾何展開后的平玻璃進(jìn)行的設(shè)計(jì)加熱效果與烘彎之后的成品的實(shí)際加熱效果之間幾乎沒有差異，因此為敘述方便、簡潔，本發(fā)明涉及的技術(shù)方案均是在平板玻璃上描述的。
[0028]為了清晰起見，本發(fā)明示意圖中的各元件未按真實(shí)比例進(jìn)行繪制，接入點(diǎn)的數(shù)量也未按實(shí)際數(shù)目標(biāo)出。
[0029]現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)電加熱層2為矩形時(shí)，常規(guī)設(shè)計(jì)時(shí)，將匯流母線4沿電加熱層2的輪廓進(jìn)行布置，并與電加熱層2保持良好的電接觸，匯流母線4為等寬的低電阻率金屬導(dǎo)電件，如銅箔、鋁箔。由于電加熱層2為矩形，對(duì)于均勻薄膜電阻的導(dǎo)電薄膜，其膜面的電流密度是均勻的，因此膜面上的電流大小、方向均一致，功率密度也一致，具有理想均勻加熱的效果。但是，當(dāng)電加熱層2為非矩形時(shí)，欲在該電加熱層面內(nèi)實(shí)現(xiàn)方向、大小一樣的電流，那么就要求在電加熱層2的輪廓內(nèi)側(cè)布置接入點(diǎn)6，并在接入點(diǎn)6上產(chǎn)生特定的電壓值，使得該接入點(diǎn)6的周圍產(chǎn)生與預(yù)設(shè)電流5的方向和大小一致的電流。
[0030]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說明。
[0031]如圖1到圖3所示，本發(fā)明所述的一種可加熱的透明窗板1，帶有均勻連續(xù)的電加熱層2，其特征在于:在所述電加熱層2面內(nèi)預(yù)設(shè)有大小和方向一致的預(yù)設(shè)電流5 ;當(dāng)所述電加熱層2的部分輪廓與預(yù)設(shè)電流5的方向平行時(shí)，該部分輪廓不設(shè)置接入點(diǎn)6 ;當(dāng)所述電加熱層2的部分輪廓與預(yù)設(shè)電流5的方向不平行時(shí)，該部分輪廓上設(shè)置接入點(diǎn)6 ;所述接入點(diǎn)6位于所對(duì)應(yīng)部分的輪廓的內(nèi)側(cè)且與所述電加熱層2電接觸，所述接入點(diǎn)6通過壓降電阻7與對(duì)應(yīng)的電源高壓端31或電源低壓端32電連接，選取合適電阻值的壓降電阻7使得該接入點(diǎn)6的周圍且距離該接入點(diǎn)50mm以外的電加熱層2的電流與預(yù)設(shè)電流5的大小和方向一致；當(dāng)所述接入點(diǎn)6所對(duì)應(yīng)的部分輪廓為預(yù)設(shè)電流5的流出端時(shí)，所述接入點(diǎn)6通過壓降電阻7與電源高壓端31電連接；當(dāng)所述接入點(diǎn)6所對(duì)應(yīng)的部分輪廓為預(yù)設(shè)電流5的流入端時(shí)，所述接入點(diǎn)6通過壓降電阻7與電源低壓端32電連接。沿電加熱層的輪廓繪制與預(yù)設(shè)電流方向相同的單向箭頭線，且保證整個(gè)單向箭頭線位于電加熱層內(nèi)，則當(dāng)與預(yù)設(shè)電流方向相同的單向箭頭線是從輪廓指向電加熱層內(nèi)部的該部分輪廓稱為預(yù)設(shè)電流的流出端；當(dāng)與預(yù)設(shè)電流方向相同的單向箭頭線是從電加熱層內(nèi)部指向輪廓的該部分輪廓稱為預(yù)設(shè)電流的流入端。也就是說，當(dāng)預(yù)設(shè)電流5從接入點(diǎn)6流向電加熱層2的內(nèi)部時(shí)，該接入點(diǎn)6所對(duì)應(yīng)的部分輪廓為預(yù)設(shè)電流5的流出端；當(dāng)預(yù)設(shè)電流5從電加熱層2的內(nèi)部流向接入點(diǎn)6時(shí)，該接入點(diǎn)6所對(duì)應(yīng)的部分輪廓為預(yù)設(shè)電流5的流入端。
[0032]為了避免由于壓降電阻7的發(fā)熱而影響到電加熱層2的溫度均勻性，所述壓降電阻7優(yōu)選設(shè)置在電加熱層2之外，應(yīng)當(dāng)理解的是，壓降電阻7也可以設(shè)置在電加熱層2上，但必須保證壓降電阻7與除了接入點(diǎn)6外的電加熱層2上的其他區(qū)域無直接電接觸。
[0033]在本發(fā)明所述的可加熱的透明窗板中，電加熱層2的厚度通常為5nm?5 μ m。電加熱層2的層系結(jié)構(gòu)可以單層或多層結(jié)構(gòu)，其中至少有一層為導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層為Au、Ag、Cu等金屬層或者IT0、AZ0、AT0、IZO, GZO, IGZO、IMO和LaNiO3等透明導(dǎo)電氧化物層中的一種或幾種，導(dǎo)電層還可以為納米金屬絲形成的透明導(dǎo)電層。
[0034]在本發(fā)明所述的可加熱的透明窗板中，所述接入點(diǎn)6通過壓降電阻7與對(duì)應(yīng)的電源高壓端31或電源低壓端32電連接，高壓和低壓是相對(duì)而言的，只要使得高電壓匯流母線41和低電壓匯流母線42存在一定的電壓降即可。一般膜面功率密度要求在450?600w/m2，加載電壓根據(jù)薄膜方阻的大小來確定。一般來說，高電壓匯流母線和低電壓匯流母線之間的電壓降選為45v以下，膜面功率密度即可達(dá)到上述數(shù)值范圍。
[0035]在本發(fā)明所述的可加熱的透明窗板中，所述電加熱層2的導(dǎo)電層是均勻連續(xù)的，能加熱前擋玻璃的可視區(qū)域。在所述電加熱層2面內(nèi)預(yù)設(shè)有方向和大小一致的預(yù)設(shè)電流5，雖然實(shí)際電流情況是本發(fā)明完成后的效果，但我們根據(jù)本發(fā)明的方案可以實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)電流5的預(yù)設(shè)效果。
[0036]在本發(fā)明所述的可加熱的透明窗板中，所述壓降電阻7為金屬箔片或金屬絲或印制的導(dǎo)電體或刻蝕出的電加熱層電阻線。壓降電阻7還可以對(duì)其所覆蓋區(qū)域進(jìn)行其它形式的電工利用，所述壓降電阻7可為具備相等電阻的任何電學(xué)元器件及設(shè)備，如發(fā)光器件或外接小風(fēng)扇。
[0037]進(jìn)一步地，所述透明窗板I上還設(shè)置有高電壓匯流母線41和低電壓匯流母線42，所述高電壓匯流母線41和低電壓匯流母線42為低電阻率導(dǎo)電件，所述壓降電阻7通過高電壓匯流母線41與對(duì)應(yīng)的電源高壓端31電連接或者通過低電壓匯流母線42與對(duì)應(yīng)電源低壓端32電連接。為了避免由于高電壓匯流母線41/低電壓匯流母線42的發(fā)熱而影響到電加熱層2的溫度均勻性，所述高電壓匯流母線41/低電壓匯流母線42優(yōu)選設(shè)置在電加熱層2之外，應(yīng)當(dāng)理解的是，高電壓匯流母線41/低電壓匯流母線42也可以設(shè)置在電加熱層2上，但必須保證高電壓匯流母線41/低電壓匯流母線42與除了接入點(diǎn)6外的電加熱層2上的其他區(qū)域無直接電接觸。
[0038]在本發(fā)明所述的可加熱的透明窗板中，所述高電壓匯流母線41的電阻和低電壓匯流母線42的電阻趨近于零，所述高電壓匯流母線41的電阻和低電壓匯流母線42的電阻可選擇低電阻率導(dǎo)電件，低電阻率導(dǎo)電件是指其薄膜方阻比電加熱層2的薄膜方阻低四個(gè)數(shù)量級(jí)，即所述導(dǎo)電件的薄膜方阻為電加熱層2的薄膜方阻的10_4倍左右，以使得流經(jīng)該高電壓匯流母線41/低電壓匯流母線42的電流產(chǎn)生的電壓降為零或足夠小。該高電壓匯流母線41/低電壓匯流母線42可以使用常見的低電阻率的導(dǎo)電物，例如銅箔、鋁箔等導(dǎo)電介質(zhì)。
[0039]進(jìn)一步地，所述壓降電阻7的電阻值R滿足:R = Rf.(H+Ah) / d;其中，Rf為電加熱層2的薄膜方阻；H為接入點(diǎn)高度:以透明窗板上的任意點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)0，以預(yù)設(shè)電流5的方向?yàn)閅軸負(fù)方向建立平面直角坐標(biāo)系Χ0Υ，所述接入點(diǎn)6的縱坐標(biāo)的最大值為Ymax，所述接入點(diǎn)6的縱坐標(biāo)的最小值為Ymin，當(dāng)所述接入點(diǎn)6與高電壓匯流母線41相連時(shí)，H為Ymax與該接入點(diǎn)6的縱坐標(biāo)的差值，當(dāng)所述接入點(diǎn)6與低電壓匯流母線42相連時(shí)，H為該接入點(diǎn)6的縱坐標(biāo)與Ymin的差值；Λ h為等效接入點(diǎn)高度:當(dāng)接入點(diǎn)6與電源高壓端31相連時(shí)，Δ h為縱坐標(biāo)最大的接入點(diǎn)6所連接的壓降電阻7的等效接入點(diǎn)高度；當(dāng)接入點(diǎn)6與電源低壓端32相連時(shí)，Δ h為縱坐標(biāo)最小的接入點(diǎn)6所連接的壓降電阻7的等效接入點(diǎn)高度；d為接入點(diǎn)間距:將電加熱層2的輪廓?jiǎng)澐譃橹辽賰蓚€(gè)輪廓段，使得每個(gè)輪廓段上的點(diǎn)均為預(yù)設(shè)電流5的流出端/流入端；每個(gè)輪廓段在所述平面直角坐標(biāo)系XOY中，橫坐標(biāo)最大的點(diǎn)與橫坐標(biāo)最小的點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為Xmax和Xmin,當(dāng)該接入點(diǎn)為其所在輪廓段上的唯一接入點(diǎn)時(shí)，d為Xmax與Xmin的差值；當(dāng)所述接入點(diǎn)6為最靠近所述輪廓段上橫坐標(biāo)最大的點(diǎn)的接入點(diǎn)時(shí)，d為該接入點(diǎn)6的橫坐標(biāo)跟與之相鄰的接入點(diǎn)的橫坐標(biāo)的差值的一半加上Xmax與該接入點(diǎn)6的橫坐標(biāo)的差值的和；當(dāng)所述接入點(diǎn)6為最靠近所述輪廓段上橫坐標(biāo)最小的點(diǎn)的接入點(diǎn)時(shí)，d為相鄰的接入點(diǎn)的橫坐標(biāo)與該接入點(diǎn)6的橫坐標(biāo)的差值的一半加上該接入點(diǎn)6的橫坐標(biāo)與Xmin的差值的和；當(dāng)所述接入點(diǎn)6為輪廓段上的其他接入點(diǎn)時(shí)，d為與該接入點(diǎn)6相鄰的另外兩個(gè)接入點(diǎn)的橫坐標(biāo)的差值的絕對(duì)值的一半。
[0040]在本發(fā)明所述的可加熱的透明窗板中，接入點(diǎn)6的橫坐標(biāo)/縱坐標(biāo)是指接入點(diǎn)6的中心的橫坐標(biāo)/縱坐標(biāo)，接入點(diǎn)6的中心一般指接入點(diǎn)6的幾何中心，可以是中心、重心等，其具體的數(shù)學(xué)定義并不影響整個(gè)玻璃的實(shí)際加熱效果，因?yàn)榻尤朦c(diǎn)6的幾何尺寸相對(duì)整個(gè)玻璃的電加熱層2的幾何尺寸是可以忽略的。另外，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，等效接入點(diǎn)高度Ah的確定方法為:首先在電加熱層2上布置接入點(diǎn)6，然后根據(jù)加熱功率等工藝參數(shù)來確定縱坐標(biāo)最大的接入點(diǎn)6所連接的壓降電阻7的電阻值R1和縱坐標(biāo)最小的接入點(diǎn)6所連接的壓降電阻7的電阻值R2，則與高電壓匯流母線41相連的接入點(diǎn)6的等效接入點(diǎn)高度Ah1=R1.d/Rf，與低電壓匯流母線42相連的接入點(diǎn)6的等效接入點(diǎn)高度Ah2=R2.d/Rf。
[0041]進(jìn)一步地，當(dāng)所述輪廓段與所述預(yù)設(shè)電流5之間的夾角小于或等于30°時(shí)，該輪廓段上的接入點(diǎn)間距d為15?25mm;當(dāng)所述輪廓段與所述預(yù)設(shè)電流5之間的夾角小于60°且大于30°時(shí)，該輪廓段上的接入點(diǎn)間距d為15?35mm;當(dāng)所述輪廓段與所述預(yù)設(shè)電流5之間的夾角大于或等于60°時(shí)，該輪廓段上的接入點(diǎn)間距d為15?45mm。當(dāng)輪廓段為曲線時(shí)，輪廓段與預(yù)設(shè)電流之間的夾角是指曲線的切線方向與預(yù)設(shè)電流之間的夾角。相鄰接入點(diǎn)水平方向的間距是根據(jù)接入點(diǎn)的發(fā)熱溫度設(shè)置的，如果輪廓段與預(yù)設(shè)電流的夾角過大，該輪廓段上的接入點(diǎn)就容易發(fā)熱，因此該輪廓段的間距就設(shè)置的比較小。
[0042]進(jìn)一步地，所述透明窗板I的邊緣設(shè)置有不透明遮擋區(qū)域8，所述高電壓匯流母線41、低電壓匯流母線42和壓降電阻7位于所述透明窗板I的非電加熱層區(qū)域且位于所述不透明遮擋區(qū)域8內(nèi)。在夾層玻璃的整個(gè)邊緣區(qū)域上設(shè)置有不透明遮擋區(qū)域，如在前擋玻璃的邊緣設(shè)置油墨印邊區(qū)域8，該油墨印邊區(qū)域8圍繞著前擋視野區(qū)。油墨印邊區(qū)域8—般由不透明、不導(dǎo)電的陶瓷漆形成，常通過在外層玻璃與PVB膜片接觸的玻璃面的邊緣區(qū)域絲網(wǎng)印刷油墨漿料并烘干而成，多為黑色不透明，起到美觀、遮擋及輔助粘結(jié)的作用。為了表達(dá)需要，附圖中涉及不透明遮擋區(qū)域8或油墨印邊區(qū)域8的區(qū)域僅顯示其輪廓，畫成透明的。高電壓匯流母線41、低電壓匯流母線42和壓降電阻7優(yōu)選設(shè)置在所述透明窗板I的非電加熱層，不需要另外設(shè)置絕緣層就可以保證它們與電加熱層2絕緣。另外，高電壓匯流母線41、低電壓匯流母線42和壓降電阻7可以用于對(duì)其他區(qū)域進(jìn)行加熱，同時(shí)避免將這些元件的發(fā)熱傳導(dǎo)給電加熱層2而導(dǎo)致電加熱層2的溫度不均勻。當(dāng)設(shè)置有不透明遮擋區(qū)域或油墨印邊區(qū)域8時(shí)，高電壓匯流母線41、低電壓匯流母線42和壓降電阻7優(yōu)選設(shè)置于油墨印邊區(qū)域8所遮擋的區(qū)域，從而不影響美觀。
[0043]進(jìn)一步地，當(dāng)所述透明窗板I為前擋玻璃時(shí)，所述壓降電阻7布置在所述透明窗板I的雨刮閑置區(qū)域，所述壓降電阻7的一端通過引出導(dǎo)線91與接入點(diǎn)6電連接，所述壓降電阻7的另一端通過引回導(dǎo)線92與高電壓匯流母線41或低電壓匯流母線42電連接。雨刮閑置區(qū)域即雨刮停留的區(qū)域，應(yīng)當(dāng)理解的是，雨刮電機(jī)在一定條件斷電時(shí)，雨刮可停留在玻璃表面的任意位置，這個(gè)區(qū)域不是本發(fā)明所述的雨刮閑置區(qū)域。雨刮閑置區(qū)域是指雨刮正常工作時(shí)停留的區(qū)域，該區(qū)域位于前擋玻璃的底部，在冰雪天氣容易堆積冰雪。將壓降電阻設(shè)置在雨刮閑置區(qū)域，當(dāng)電流傳導(dǎo)到壓降電阻時(shí)可以對(duì)該區(qū)域進(jìn)行加熱，避免在該區(qū)域起霜、起霧、冷凝甚至出現(xiàn)冰雪等。在本發(fā)明的實(shí)施例中，壓降電阻7先各自通過一根引出導(dǎo)線91與接入點(diǎn)6連接，再合并匯入同一根引回導(dǎo)線92，然后連接至高電壓匯流母線41/低電壓匯流母線42，以上所述的引出導(dǎo)線91和引回導(dǎo)線92均為低電阻率的金屬絲，在本實(shí)施例中選用直徑為2mm的銅絲，其線電阻為0.5 Ω/m，在加熱過程中產(chǎn)生的發(fā)熱功率可忽略不計(jì)。
[0044]進(jìn)一步地,所述接入點(diǎn)6與電加熱層2的接觸面積為20?80mm2。所述接入點(diǎn)6可以是導(dǎo)線直接電接觸所述電加熱層2的點(diǎn)，或是與所述電加熱層2保持電接觸的多邊形、正方形、圓形等金屬箔片。選擇合適的接觸面積，可以避免在接入點(diǎn)6上形成局部熱點(diǎn)(局部溫度過高)。另外，在保證接觸面積合適的同時(shí)，應(yīng)避免接入點(diǎn)6的形狀為長條形、線狀等，否則不僅會(huì)形成局部熱點(diǎn)，而且也將影響加熱區(qū)的加熱均勻性。
[0045]進(jìn)一步地，所述接入點(diǎn)6優(yōu)選為圓形箔片或正方形箔片，所述接入點(diǎn)6的中心到該接入點(diǎn)6所對(duì)應(yīng)的輪廓段的距離為O?5mm。
[0046]進(jìn)一步地，所述透明窗板I為復(fù)合透明窗板，該復(fù)合透明窗板包括兩片玻璃板和夾在兩片玻璃板之間的中間膜，所述電加熱層2位于其中一個(gè)玻璃板的表面上且與所述中間膜相鄰。
[0047]進(jìn)一步地，所述電加熱層2上還設(shè)置有通信窗口 10，所述通信窗口 10包括交替排列且相互平行的導(dǎo)電帶101和絕緣帶102，所述絕緣帶102的寬度為250nm?5mm，所述絕緣帶102的總面積占所述通信窗口 10的面積的50%以下，所述絕緣帶102的方向與預(yù)設(shè)電流5的方向的夾角為10°以下。優(yōu)選地，所述絕緣帶102的方向與預(yù)設(shè)電流5的方向平行。其中，絕緣帶為未實(shí)施電加熱層的條狀帶或已清除部分電加熱層的條狀帶，絕緣帶的寬度是指與預(yù)設(shè)電流垂直方向的長度。通過對(duì)絕緣帶面積和方向的控制，實(shí)現(xiàn)了帶通信窗口的鍍膜加熱玻璃的均勻加熱和通信窗口周圍的熱點(diǎn)的消除。
[0048]通信窗口可為任意形狀，如弧形、梯形和矩形等，其大小根據(jù)機(jī)動(dòng)車的常用傳感器和照相機(jī)系統(tǒng)的需要來設(shè)計(jì)。本發(fā)明的通信窗口優(yōu)選具有50mm至250mm的寬度以及50mm至250_的高度，以提供足夠大的區(qū)域來透射傳感器和照相機(jī)系統(tǒng)的光路，其中，寬度是指與預(yù)設(shè)電流垂直方向的長度，高度是指與預(yù)設(shè)電流平行方向的長度。本發(fā)明的實(shí)施例中僅示出一個(gè)窗口，可以理解的是，根據(jù)需要激活或起作用的裝置的數(shù)量和類型，可以在電加熱層2上提供一個(gè)以上的通信窗口。
[0049]如圖4所示，本發(fā)明還提供另外一種可加熱的透明窗板1，帶有均勻連續(xù)的電加熱層2，在所述電加熱層2上預(yù)設(shè)有大小和方向一致的預(yù)設(shè)電流5 ;當(dāng)所述電加熱層2的部分輪廓與預(yù)設(shè)電流5的方向不平行時(shí)，在所述電加熱層2的部分輪廓上布置有匯流母線4 ;所述匯流母線4以該部分輪廓為內(nèi)輪廓并向電加熱層2外延展，所述匯流母線4與所述電加熱層2電接觸；當(dāng)所述匯流母線4為電流的流出端，所述匯流母線4的最寬處與電源高壓端31電連接；當(dāng)所述匯流母線4為電流的流入端，所述匯流母線4的最寬處與電源低壓端32電連接；其特征在于:將至少一條在所述電加熱層2的部分輪廓上布置的匯流母線4替換為如上所述的接入點(diǎn)6以及電連接所述接入點(diǎn)6和電源高壓端31/電源低壓端32的壓降電阻7。特別地，在所述電加熱層2的部分輪廓與所述預(yù)設(shè)電流5之間的夾角較小的地方布置接入點(diǎn)6，如擋風(fēng)玻璃的側(cè)邊。此時(shí)，用以計(jì)算接入點(diǎn)高度H的Ymax應(yīng)是所有接入點(diǎn)的最大縱坐標(biāo)和所有匯流母線的內(nèi)輪廓上的點(diǎn)的最大縱坐標(biāo)的大者；相應(yīng)地，Ymin應(yīng)是所有接入點(diǎn)的最小縱坐標(biāo)和所有匯流母線內(nèi)輪廓上的點(diǎn)的最小縱坐標(biāo)的小者。當(dāng)Ymax或Ymin對(duì)應(yīng)的是匯流母線的內(nèi)輪廓上的點(diǎn)的最大縱坐標(biāo)或最小縱坐標(biāo)時(shí)，等效接入點(diǎn)高度Ah=0。
[0050]當(dāng)預(yù)設(shè)電流5從匯流母線4流向電加熱層2的內(nèi)部時(shí)，該匯流母線4對(duì)應(yīng)的輪廓段為預(yù)設(shè)電流5的流出端，或該匯流母線4為預(yù)設(shè)電流5的流出端。當(dāng)預(yù)設(shè)電流5從電加熱層2的內(nèi)部流向匯流母線4時(shí)，該匯流母線4對(duì)應(yīng)的輪廓段為預(yù)設(shè)電流5的流入端，或該匯流母線4為預(yù)設(shè)電流5的流入端。
[0051]本發(fā)明的電加熱層2的層系結(jié)構(gòu)以低輻射薄膜為例，其至少包含一個(gè)銀層，該薄膜的最外層為透明導(dǎo)電金屬氧化物膜層，其薄膜方阻Rf是0.6?4.5 Ω / 口。在電壓< 45v的電源供應(yīng)下，該電加熱層提供200?1000w/m2的加熱功率密度。
[0052]為了更好地理解和說明本發(fā)明，下面列舉本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的闡述。
[0053]實(shí)施例1
[0054]如圖1所示的透明窗板I為汽車前擋玻璃，汽車前擋玻璃為夾層結(jié)構(gòu)，其小邊為1253mm、大邊為1568mm、高為937mm，厚度為2.1mm玻璃+0.76mmPVB+2.1mm玻璃，透明均勻連續(xù)的電加熱層2以物理氣相沉積法或者化學(xué)氣相沉積法等公知的方式結(jié)合在具有凸形外表面而且具有梯形外圍形狀的前擋玻璃上。電加熱層2位于玻璃與PVB膜片接觸的其中一個(gè)玻璃面上，占據(jù)大部分表面，特別是在其視界上延伸，其薄膜方阻Rf為3.8 Ω / 口。電加熱層2的整個(gè)輪廓遠(yuǎn)離前擋玻璃的邊緣，一方面與外部電絕緣，另一方面防止其受到與來自外部環(huán)境相關(guān)的損害。電加熱層2—般以前擋玻璃中軸線對(duì)稱分布,與玻璃的外輪廓保持一種平行的弧度。應(yīng)當(dāng)理解，電加熱層2可以具有與圖1所示不同的輪廓，電加熱層2的實(shí)際形狀和具體位置取決于安裝汽車玻璃的車輛設(shè)計(jì)等因素。[0055]所述透明窗板I上設(shè)置有與電源高壓端31相連的高電壓匯流母線41以及與電源低壓端32相連的低電壓匯流母線42，所述高電壓匯流母線41和低電壓匯流母線42均與所述電加熱層2絕緣，所述高電壓匯流母線41和低電壓匯流母線42為低電阻率導(dǎo)電件，優(yōu)選為薄膜方阻等于0.00017 Ω/ □的銅箔。在所述電加熱層2上預(yù)設(shè)有大小和方向一致的預(yù)設(shè)電流5。
[0056]在電加熱層2中，位于前擋玻璃的大頭側(cè)的部分輪廓為預(yù)設(shè)電流5的流入端，在該部分輪廓上設(shè)置的接入點(diǎn)6通過壓降電阻7與低電壓匯流母線42電連接，所設(shè)置的接入點(diǎn)6之間的間距為30mm。在電加熱層2中，位于前擋玻璃的小頭側(cè)的部分輪廓為預(yù)設(shè)電流5的流出端，在該部分輪廓上設(shè)置的接入點(diǎn)6通過壓降電阻7與高電壓匯流母線41電連接，所設(shè)置的接入點(diǎn)6之間的間距為30mm。在電加熱層2中，位于前擋玻璃的側(cè)邊的部分輪廓為預(yù)設(shè)電流5的流出端，在該部分輪廓上設(shè)置的接入點(diǎn)6通過壓降電阻7與高電壓匯流母線41電連接，所設(shè)置的接入點(diǎn)6之間的間距為20mm。為了避免在接入點(diǎn)6上形成局部熱點(diǎn)，上述接入點(diǎn)6均為5mmX5mm的正方形箔片，其中心與膜面邊緣的距離為2.5mm。壓降電阻值根據(jù)上述公式:R= Rf.(H+ Ah) / d確定，式中等效接入點(diǎn)高度Λ h取10mm，公式中其他參數(shù)的確定方法如上所述，不再詳述。
[0057]為了說明本實(shí)施例的加熱效果，需要測試電加熱層2不同區(qū)域的溫度。本實(shí)施例采用36V的加熱電壓，即高電壓匯流母線和低電壓匯流母線之間的電壓降為36v，膜面平均功率密度為551w/m2，所選用的高電壓匯流母線和低電壓匯流母線是薄膜方阻為0.00017 Ω/ □的銅箔，測試環(huán)境溫度為23°C。最終測得電加熱層2的平均溫度為45.6 °C，電加熱層2的溫差為6°C，溫差較小。另測得前擋玻璃的大頭側(cè)的接入點(diǎn)的最高溫度為50.8°C，與之相連的壓降電阻布置區(qū)域的最高溫度為56.7V ;前擋玻璃的小頭側(cè)的接入點(diǎn)的最高溫度為50.8°C，與之相連的壓降電阻布置區(qū)域的最高溫度為58°C ;前擋玻璃的側(cè)邊的接入點(diǎn)的最高溫度為50.1°C，與之相連的壓降電阻布置區(qū)域的最高溫度為39.5°C。
[0058]本實(shí)施例中的電加熱層的不同區(qū)域的加熱均勻，溫差較小，不存在局部熱點(diǎn)和局部低溫區(qū)，加熱效果良好，符合汽車玻璃行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
[0059]實(shí)施例2
[0060]如圖2所示的透明窗板I為汽車前擋玻璃，汽車前擋玻璃為夾層結(jié)構(gòu)，其小邊為1253mm、大邊為1568mm、高為937mm，厚度為2.1mm玻璃+0.76mmPVB+2.1mm玻璃，透明均勻連續(xù)的電加熱層2以物理氣相沉積法或者化學(xué)氣相沉積法等公知的方式結(jié)合在具有凸形外表面而且具有梯形外圍形狀的前擋玻璃上。電加熱層2位于玻璃與PVB膜片接觸的其中一個(gè)玻璃面上，占據(jù)大部分表面，特別是在其視界上延伸，其薄膜方阻Rf為3.8 Ω / 口。其與圖1的區(qū)別為電加熱層2的輪廓形狀，所述電加熱層2的輪廓?jiǎng)澐譃槿舾蓚€(gè)輪廓段，以輪廓段BB’和輪廓段BC為例進(jìn)行說明。輪廓段BC與預(yù)設(shè)電流5的方向平行，因此BC段的內(nèi)側(cè)不設(shè)置接入點(diǎn)6。
[0061]輪廓段BB’上的點(diǎn)均為預(yù)設(shè)電流5的流入端，其中A點(diǎn)為輪廓段BB’上縱坐標(biāo)最小的點(diǎn)，B點(diǎn)為輪廓段BB’上橫坐標(biāo)最大的點(diǎn)，B’點(diǎn)為輪廓段BB’上橫坐標(biāo)最小的點(diǎn)。輪廓段BB，的內(nèi)側(cè)設(shè)置有接入點(diǎn)Dp D2、D3、D4、D5、D6、D7和D8，其中D1和D8為邊界接入點(diǎn)，D2、D3、D4、D5、D6和D7為中間接入點(diǎn)。由于輪廓段BB’為預(yù)設(shè)電流5的流入端，因此接入點(diǎn)DpD2> D3、D4、D5、D6、D7和D8均與低電壓匯流母線42電連接。在平面直角坐標(biāo)系XOY中，H1為D1的縱坐標(biāo)與A點(diǎn)的縱坐標(biāo)的差值,H2為D2的縱坐標(biāo)與A點(diǎn)的縱坐標(biāo)的差值,H3為D3的縱坐標(biāo)與A點(diǎn)的縱坐標(biāo)的差值，H4為D4的縱坐標(biāo)與A點(diǎn)的縱坐標(biāo)的差值噸為D1的橫坐標(biāo)跟與之相鄰的接入點(diǎn)D2的橫坐標(biāo)的差值的一半加上該接入點(diǎn)D1的橫坐標(biāo)與B點(diǎn)的橫坐標(biāo)的差值的和，d2為與該接入點(diǎn)D2相鄰的兩個(gè)接入點(diǎn)Dp D3的橫坐標(biāo)的差值的一半，d3為與該接入點(diǎn)D3相鄰的兩個(gè)接入點(diǎn)D2、D4的橫坐標(biāo)的差值的一半，d4為與該接入點(diǎn)D4相鄰的兩個(gè)接入點(diǎn)D3、D5的橫坐標(biāo)的差值的一半。
[0062]在電加熱層2中，位于前擋玻璃的大頭側(cè)的部分輪廓為預(yù)設(shè)電流5的流入端，在該部分輪廓上設(shè)置的接入點(diǎn)6通過壓降電阻7與低電壓匯流母線42電連接，所設(shè)置的接入點(diǎn)6之間的間距為30mm。在電加熱層2中，位于前擋玻璃的小頭側(cè)的部分輪廓為預(yù)設(shè)電流5的流出端，在該部分輪廓上設(shè)置的接入點(diǎn)6通過壓降電阻7與高電壓匯流母線41電連接，所設(shè)置的接入點(diǎn)6之間的間距為30mm。在電加熱層2中，位于前擋玻璃的側(cè)邊的部分輪廓(BC段除外)為預(yù)設(shè)電流5的流出端，在該部分輪廓上設(shè)置的接入點(diǎn)6通過壓降電阻7與高電壓匯流母線41電連接，所設(shè)置的接入點(diǎn)6之間的間距為20mm。為了避免在接入點(diǎn)6上形成局部熱點(diǎn)，上述接入點(diǎn)6均為5mmX5mm的正方形箔片，其中心到膜面邊緣的距離為2.5mm。壓降電阻值根據(jù)上述公式:R= Rf.(H+ Ah) / d確定，式中等效接入點(diǎn)高度Λ h取10mm，公式中其他參數(shù)的確定方法如上所述，不再詳述。
[0063]為了說明本實(shí)施例的加熱效果，需要測試電加熱層2不同區(qū)域的溫度。本實(shí)施例采用36V的加熱電壓，即高電壓匯流母線和低電壓匯流母線之間的電壓降為36v，膜面平均功率密度為562w/m2，所選用的高電壓匯流母線和低電壓匯流母線是薄膜方阻為0.00017 Ω/ □的銅箔，測試環(huán)境溫度為23°C。最終測得電加熱層2的平均溫度為46.7 V，電加熱層2的溫差為6°C，溫差較小。另測得前擋玻璃的大頭側(cè)的接入點(diǎn)的最高溫度為49.1°C，與之相連的壓降電阻布置區(qū)域的最高溫度為45°C ;前擋玻璃的小頭側(cè)的接入點(diǎn)的最高溫度為49.1°C，與之相連的壓降電阻布置區(qū)域的最高溫度為56.20C ;前擋玻璃的側(cè)邊的接入點(diǎn)的最高溫度為48.5°C，與之相連的壓降電阻布置區(qū)域的最高溫度為43°C。
[0064]本實(shí)施例中的電加熱層的不同區(qū)域的加熱均勻，溫差較小，不存在局部熱點(diǎn)和局部低溫區(qū)，加熱效果良好，符合汽車玻璃行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
[0065]實(shí)施例3
[0066]如圖3所示的透明窗板I為汽車前擋玻璃，汽車前擋玻璃為夾層結(jié)構(gòu)，其小邊為1253mm、大邊為1568mm、高為937mm，厚度為2.1mm玻璃+0.76mmPVB+2.1mm玻璃，透明均勻連續(xù)的電加熱層2以物理氣相沉積法或者化學(xué)氣相沉積法等公知的方式結(jié)合在具有凸形外表面而且具有梯形外圍形狀的前擋玻璃上。電加熱層2位于玻璃與PVB膜片接觸的其中一個(gè)玻璃面上，占據(jù)大部分表面，特別是在其視界上延伸，其薄膜方阻Rf為3.8 Ω / 口。
[0067]在電加熱層2中，位于前擋玻璃的大頭側(cè)的部分輪廓為預(yù)設(shè)電流5的流入端，在該部分輪廓上設(shè)置的接入點(diǎn)6通過壓降電阻7與低電壓匯流母線42電連接，所設(shè)置的接入點(diǎn)6之間的間距為40mm。在電加熱層2中，位于前擋玻璃的小頭側(cè)的部分輪廓為預(yù)設(shè)電流5的流出端，在該部分輪廓上設(shè)置的接入點(diǎn)6通過壓降電阻7與高電壓匯流母線41電連接，所設(shè)置的接入點(diǎn)6之間的間距為40mm。其與圖1的區(qū)別為前擋玻璃的側(cè)邊的輪廓形狀。由于接入點(diǎn)E為預(yù)設(shè)電流5的流入端，因此接入點(diǎn)E通過壓降電阻e與低電壓匯流母線42電連接。由于接入點(diǎn)F為預(yù)設(shè)電流5的流出端，因此接入點(diǎn)F通過壓降電阻f與高電壓匯流母線41電連接。為了避免在接入點(diǎn)6上形成局部熱點(diǎn)，上述接入點(diǎn)6均為5mmX 5mm的正方形箔片，其中心到膜面邊緣的距離為2.5mm。壓降電阻值根據(jù)上述公式:R = Rf.(Η+ Δ h) /d確定，式中等效接入點(diǎn)高度Λ h取IOmm,公式中其他參數(shù)的確定方法如上所述,不再詳述。
[0068]壓降電阻e和f設(shè)置在透明窗板I上的非電加熱層2的區(qū)域，一方面可以保證壓降電阻與電加熱層2絕緣，另一方面還能更好地避免在一些接觸點(diǎn)出現(xiàn)局部熱點(diǎn)(局部過熱)，此外還能對(duì)該區(qū)域進(jìn)行加熱。當(dāng)所述透明窗板為前擋玻璃時(shí)，所述壓降電阻e和f優(yōu)選設(shè)置在透明窗板的雨刮閑置區(qū)域(即雨刮不工作時(shí)停留的區(qū)域)，該區(qū)域位于前擋玻璃的底部，在冰雪天氣容易堆積冰雪。將壓降電阻設(shè)置在雨刮閑置區(qū)域，當(dāng)電流傳導(dǎo)到壓降電阻時(shí)可以對(duì)該區(qū)域進(jìn)行加熱，避免在該區(qū)域出現(xiàn)起霜、起霧、冷凝甚至冰雪等。
[0069]為了說明本實(shí)施例的加熱效果，需要測試電加熱層2不同區(qū)域的溫度。本實(shí)施例采用36V的加熱電壓，即高電壓匯流母線和低電壓匯流母線之間的電壓降為36v，膜面平均功率密度為560w/m2，所選用的高電壓匯流母線和低電壓匯流母線是薄膜方阻為
0.00017 Ω/ □的銅箔，測試環(huán)境溫度為23°C。最終測得電加熱層2的平均溫度為46.3°C，電加熱層2的溫差為6°C，溫差較小。另測得前擋玻璃的大頭側(cè)的接入點(diǎn)的最高溫度為
54.3°C，與之相連的壓降電阻布置區(qū)域的最高溫度為55.40C ;前擋玻璃的小頭側(cè)的接入點(diǎn)的最高溫度為54.3°C，與之相連的壓降電阻布置區(qū)域的最高溫度為57.20C ;前擋玻璃的側(cè)邊的接入點(diǎn)的最高溫度為54.5°C，與之相連的壓降電阻布置區(qū)域的最高溫度為40.1°C。
[0070]本實(shí)施例中的電加熱層的不同區(qū)域的加熱均勻，溫差較小，不存在局部熱點(diǎn)和局部低溫區(qū)，加熱效果良好，符合汽車玻璃行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
[0071]實(shí)施例4
[0072]如圖4所示的透明窗板I為汽車前擋玻璃，汽車前擋玻璃為夾層結(jié)構(gòu)，其小邊為1253mm、大邊為1568mm、高為937mm，厚度為2.1mm玻璃+0.76mmPVB+2.1mm玻璃，透明均勻連續(xù)的電加熱層2以物理氣相沉積法或者化學(xué)氣相沉積法等公知的方式結(jié)合在具有凸形外表面而且具有梯形外圍形狀的前擋玻璃上。電加熱層2位于玻璃與PVB膜片接觸的其中一個(gè)玻璃面上，占據(jù)大部分表面，特別是在其視界上延伸，其薄膜方阻Rf為3.8 Ω / 口。
[0073]在電加熱層2中，位于前擋玻璃的大頭側(cè)的部分輪廓為預(yù)設(shè)電流5的流入端，在該部分輪廓上設(shè)置有匯流母線4，所述匯流母線4以該部分輪廓為內(nèi)輪廓并向電加熱層2外延展，所述匯流母線4與所述電加熱層2電接觸，所述匯流母線4的最寬處與電源低壓端32電連接。在電加熱層2中，位于前擋玻璃的小頭側(cè)的部分輪廓為預(yù)設(shè)電流5的流出端，在該部分輪廓上設(shè)置有匯流母線4，所述匯流母線4以該部分輪廓為內(nèi)輪廓并向電加熱層2外延展，所述匯流母線4與所述電加熱層2電接觸，該匯流母線4的最寬處與電源高壓端31電連接。在電加熱層2中，位于前擋玻璃的側(cè)邊的部分輪廓為預(yù)設(shè)電流5的流出端，在該部分輪廓上設(shè)置的接入點(diǎn)6通過壓降電阻7與高電壓匯流母線41電連接，所設(shè)置的接入點(diǎn)6之間的間距為20mm。為了避免在接入點(diǎn)6上形成局部熱點(diǎn)，上述接入點(diǎn)6均為5mmX5mm的正方形箔片，其中心到膜面邊緣的距離為2.5mm。壓降電阻值根據(jù)上述公式:R= Rf*(H+Ah) /d確定，式中等效接入點(diǎn)高度Λ h=0,公式中其他參數(shù)的確定方法如上所述,不再詳述。
[0074]為了說明本實(shí)施例的加熱效果，需要測試電加熱層2不同區(qū)域的溫度。本實(shí)施例采用36V的加熱電壓，即高電壓匯流母線和低電壓匯流母線之間的電壓降為36v，膜面平均功率密度為555w/m2，測試環(huán)境溫度為23°C。最終測得電加熱層2的平均溫度為45.9°C,電加熱層2的溫差為6°C，溫差較小。另測得前擋玻璃的大頭側(cè)的匯流母線的最高溫度為53.60C ;前擋玻璃的小頭側(cè)的匯流母線的最高溫度為53.6°C ;前擋玻璃的側(cè)邊的接入點(diǎn)的最高溫度為52.9°C，與之相連的壓降電阻布置區(qū)域的最高溫度為56.7V。
[0075]本實(shí)施例中的電加熱層的不同區(qū)域的加熱均勻，溫差較小，不存在局部熱點(diǎn)和局部低溫區(qū)，加熱效果良好，符合汽車玻璃行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
[0076]實(shí)施例5~9
[0077]如圖5所示的透明窗板I為汽車前擋玻璃，汽車前擋玻璃為夾層結(jié)構(gòu)，其小邊為1253mm、大邊為1568mm、高為937mm，厚度為2.1mm玻璃+0.76mmPVB+2.1mm玻璃，透明均勻連續(xù)的電加熱層2以物理氣相沉積法或者化學(xué)氣相沉積法等公知的方式結(jié)合在具有凸形外表面而且具有梯形外圍形狀的前擋玻璃上。電加熱層2位于玻璃與PVB膜片接觸的其中一個(gè)玻璃面上，占據(jù)大部分表面，特別是在其視界上延伸，其薄膜方阻Rf為3.8 Ω / 口。電加熱層2上還設(shè)置有通信窗口 10，所述通信窗口 10為50mmX 50mm的正方形，所述通信窗口10包括交替排列且相互平行的導(dǎo)電帶101和絕緣帶102，所述絕緣帶102的寬度為1mm。
[0078]實(shí)施例5~9之間的區(qū)別為:絕緣帶102與預(yù)設(shè)電流的夾角，以及絕緣帶102的總面積占通信窗口 10的面積的百分比。為了說明實(shí)施例5~9的加熱效果，需要測試通信窗口 10的不同區(qū)域的溫度，實(shí)施例5~9均 采用36v的加熱電壓，即高電壓匯流母線和低電壓匯流母線之間的電壓降為36v，膜面平均功率密度為555w/m2，測試環(huán)境溫度為23°C。最終測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表1所示。
[0079]表1:實(shí)施例5~9的通信窗口的不同區(qū)域的溫度測量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
[0080]
【權(quán)利要求】
1.一種可加熱的透明窗板(I)，帶有均勻連續(xù)的電加熱層(2)，其特征在于:在所述電加熱層(2)上預(yù)設(shè)有大小和方向一致的預(yù)設(shè)電流(5)； 當(dāng)所述電加熱層(2)的部分輪廓與預(yù)設(shè)電流(5)的方向平行時(shí)，該部分輪廓不設(shè)置接入點(diǎn)(6);當(dāng)所述電加熱層(2)的部分輪廓與預(yù)設(shè)電流(5)的方向不平行時(shí)，該部分輪廓上設(shè)置接入點(diǎn)(6);所述接入點(diǎn)(6)位于所對(duì)應(yīng)部分輪廓的內(nèi)側(cè)且與所述電加熱層(2)電接觸，所述接入點(diǎn)(6)通過壓降電阻(7)與對(duì)應(yīng)的電源高壓端(31)或電源低壓端(32)電連接，選取合適電阻值的壓降電阻(7)使得該接入點(diǎn)(6)的周圍且距離該接入點(diǎn)(6)50mm以外的電加熱層⑵面內(nèi)的電流與預(yù)設(shè)電流(5)的大小和方向一致； 當(dāng)所述接入點(diǎn)(6)所對(duì)應(yīng)的部分輪廓為預(yù)設(shè)電流(5)的流出端時(shí)，所述接入點(diǎn)(6)通過壓降電阻(7)與電源高壓端(31)電連接；當(dāng)所述接入點(diǎn)(6)所對(duì)應(yīng)的部分輪廓為預(yù)設(shè)電流(5)的流入端時(shí)，所述接入點(diǎn)(6)通過壓降電阻(7)與電源低壓端(32)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可加熱的透明窗板，其特征在于:所述透明窗板(I)上還設(shè)置有高電壓匯流母線(41)和低電壓匯流母線(42)，所述高電壓匯流母線(41)和低電壓匯流母線(42)為低電阻率導(dǎo)電件，所述壓降電阻(7)通過高電壓匯流母線(41)與對(duì)應(yīng)的電源高壓端(31)電連接或者通過低電壓匯流母線(42)與對(duì)應(yīng)的電源低壓端(32)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可加熱的透明窗板，其特征在于:所述壓降電阻(7)的電阻值 R 滿足:R= Rf.(Η+ Δ h) / d； 其中，Rf為電加熱層(2)的薄膜方阻； H為接入點(diǎn)高度:以透明窗板上的任意點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，以預(yù)設(shè)電流(5)的方向?yàn)閅軸負(fù)方向建立平面直角坐標(biāo)系XOY，所述接入點(diǎn)(6)的縱坐標(biāo)的最大值為Ymax，所述接入點(diǎn)(6)的縱坐標(biāo)的最小值為Ymin·，當(dāng)所述接入點(diǎn)(6)與電源高壓端(31)相連時(shí)，H為Ymax與該接入點(diǎn)出)的縱坐標(biāo)的差值，當(dāng)所述接入點(diǎn)(6)與電源低壓端(32)相連時(shí)，H為該接入點(diǎn)(6)的縱坐標(biāo)與Ymin的差值； Ah為等效接入點(diǎn)高度:當(dāng)接入點(diǎn)(6)與電源高壓端(31)相連時(shí)，Ah為縱坐標(biāo)最大的接入點(diǎn)(6)所連接的壓降電阻(7)的等效接入點(diǎn)高度；當(dāng)接入點(diǎn)(6)與電源低壓端(32)相連時(shí)，Ah為縱坐標(biāo)最小的接入點(diǎn)(6)所連接的壓降電阻(7)的等效接入點(diǎn)高度； d為接入點(diǎn)間距:將電加熱層2的輪廓?jiǎng)澐譃橹辽賰蓚€(gè)輪廓段，使得每個(gè)輪廓段上的點(diǎn)均為預(yù)設(shè)電流(5)的流出端/流入端；每個(gè)輪廓段在所述平面直角坐標(biāo)系XOY中，橫坐標(biāo)最大的點(diǎn)與橫坐標(biāo)最小的點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為Xmax和Xmin,當(dāng)該接入點(diǎn)為其所在輪廓段上的唯一接入點(diǎn)時(shí)，d為Xmax與Xmin的差值；當(dāng)所述接入點(diǎn)(6)為最靠近所述輪廓段上橫坐標(biāo)最大的點(diǎn)的接入點(diǎn)時(shí)，d為該接入點(diǎn)(6)的橫坐標(biāo)跟與之相鄰的接入點(diǎn)的橫坐標(biāo)的差值的一半加上Xmax與該接入點(diǎn)(6)的橫坐標(biāo)的差值的和；當(dāng)所述接入點(diǎn)(6)為最靠近所述輪廓段上橫坐標(biāo)最小的點(diǎn)的接入點(diǎn)時(shí)，d為相鄰的接入點(diǎn)的橫坐標(biāo)與該接入點(diǎn)(6)的橫坐標(biāo)的差值的一半加上該接入點(diǎn)(6)的橫坐標(biāo)與Xmin的差值的和；當(dāng)所述接入點(diǎn)(6)為輪廓段上的其他接入點(diǎn)時(shí)，d為與該接入點(diǎn)(6)相鄰的另外兩個(gè)接入點(diǎn)的橫坐標(biāo)的差值的絕對(duì)值的一半。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可加熱的透明窗板，其特征在于:當(dāng)所述輪廓段與所述預(yù)設(shè)電流(5)之間的夾角小于或等于30°時(shí)，該輪廓段上的接入點(diǎn)間距d為15~25mm;當(dāng)所述輪廓段與所述預(yù)設(shè)電流(5)之間的夾角小于60°且大于30°時(shí)，該輪廓段上的接入點(diǎn)間距d為15~35mm;當(dāng)所述輪廓段與所述預(yù)設(shè)電流(5)之間的夾角大于或等于60°時(shí)，該輪廓段上的接入點(diǎn)間距d為15~45謹(jǐn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可加熱的透明窗板，其特征在于:所述透明窗板(I)的邊緣設(shè)置有不透明遮擋區(qū)域(8)，所述高電壓匯流母線(41)、低電壓匯流母線(42)和壓降電阻(7)位于所述透明窗板(I)的非電加熱層且位于所述不透明遮擋區(qū)域(8)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可加熱的透明窗板，其特征在于:所述透明窗板(I)為前擋玻璃，所述壓降電阻(7)布置在所述透明窗板(I)的雨刮閑置區(qū)域，所述壓降電阻(7)的一端通過引出導(dǎo)線(91)與接入點(diǎn)(6)電連接，所述壓降電阻(7)的另一端通過引回導(dǎo)線(92)與高電壓匯流母線(41)或低電壓匯流母線(42)電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可加熱的透明窗板，其特征在于:所述接入點(diǎn)(6)與電加熱層⑵的電接觸面積為20~80mm2。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可加熱的透明窗板，其特征在于:所述接入點(diǎn)(6)為圓形箔片或正方形箔片，所述接入點(diǎn)(6)的中心到該接入點(diǎn)(6)所對(duì)應(yīng)的輪廓段的距離為O~5mm ο
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可 加熱的透明窗板，其特征在于:所述透明窗板(I)為復(fù)合透明窗板，該復(fù)合透明窗板包括兩片玻璃板和夾在兩片玻璃板之間的中間膜，所述電加熱層(2)位于其中一個(gè)玻璃板的表面上且與所述中間膜相鄰。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~9任一所述的可加熱的透明窗板，其特征在于:所述電加熱層(2)上還設(shè)置有通信窗口(10)，所述通信窗口(10)包括交替排列且相互平行的導(dǎo)電帶(101)和絕緣帶(102)，所述絕緣帶(102)的寬度為250nm~5mm，所述絕緣帶(102)的總面積占所述通信窗口(10)的面積的50%以下，所述絕緣帶(102)的方向與預(yù)設(shè)電流(5)的方向的夾角為10°以下。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的可加熱的透明窗板，其特征在于:所述絕緣帶(102)的方向與預(yù)設(shè)電流(5)的方向平行。
12.—種可加熱的透明窗板(I)，帶有均勻連續(xù)的電加熱層(2)，在所述電加熱層(2)上預(yù)設(shè)有大小和方向一致的預(yù)設(shè)電流(5);當(dāng)所述電加熱層(2)的部分輪廓與預(yù)設(shè)電流(5)的方向不平行時(shí)，在所述電加熱層⑵的部分輪廓上布置有匯流母線⑷；所述匯流母線(4)以該部分輪廓為內(nèi)輪廓并向電加熱層(2)外延展，所述匯流母線(4)與所述電加熱層(2)電接觸；當(dāng)所述匯流母線(4)為預(yù)設(shè)電流(5)的流出端，所述匯流母線(4)的最寬處與電源高壓端(31)電連接；當(dāng)所述匯流母線(4)為預(yù)設(shè)電流(5)的流入端，所述匯流母線(4)的最寬處與電源低壓端(32)電連接；其特征在于:將至少一條在所述電加熱層(2)的部分輪廓上布置的匯流母線(4)替換為布置如權(quán)利要求1~11任一所述的接入點(diǎn)(6)以及電連接所述接入點(diǎn)(6)和電源高壓端(31)/電源低壓端(32)的壓降電阻(7)。
【文檔編號(hào)】H05B3/86GK103533686SQ201310521846
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】福原康太, 曾東, 林傳塔 申請(qǐng)人:福耀玻璃工業(yè)集團(tuán)股份有限公司