CN101375637A - 具有透明传导层的窗除霜组件 - Google Patents

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CN101375637A CNA2006800530001A CN200680053000A CN101375637A CN 101375637 A CN101375637 A CN 101375637A CN A2006800530001 A CNA2006800530001 A CN A2006800530001A CN 200680053000 A CN200680053000 A CN 200680053000A CN 101375637 A CN101375637 A CN 101375637A
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Abstract

一种具有透明板和除霜器的窗除霜组件。除霜器包括施加在所述板上的传导层和与所述透明板整体形成的导电加热格栅。加热格栅包括一系列格栅线，至少一部分传导层位于相邻格栅线之间。

Description

具有透明传导层的窗除霜组件
技术领域
本发明涉及传导性加热格栅设计，该传导性加热格栅设计提供能够给例如车窗的塑料和玻璃板除霜的性能特性。
背景技术
目前使用例如聚碳酸酯(PC)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的塑性材料制造各种汽车部件，例如，中立柱、前灯和太阳天窗。这些塑性材料由于它们许多出色的优点，尤其是式样/设计、减小重量和安全方面的优点而适用于汽车后窗(后灯)***。更具体地，塑性材料给汽车制造商提供通过将功能部件集成为模制塑料***而降低后窗组件复杂性的能力，以及通过提高总体设计和形状复杂性来区分其车辆的能力。由于比传统的玻璃后灯***重量轻，它们结合到车辆中可以有利于降低车辆重心(因此，保证更好的车辆操纵性和安全性)和提高燃料经济性。另外，尤其是在翻车事故中因为驾驶员或乘客被保持在车内的可能性更大，因而安全性得以提高。
虽然使用塑料窗有许多优点，但是这些塑料窗并非不受限于技术障碍，这些技术障碍必须在大规模商业化应用之前得到解决。与材料性质相关的限制包括长时间暴露在升高温度下时塑料的稳定性，以及塑料有限的导热能力。就后者而言，为了用作车辆后窗或后灯，塑性材料必须适于使用除霜或除雾***。为了可在商业上接受，塑料后灯必须满足为给玻璃后灯除霜或除雾而建立的性能标准。
玻璃和塑料之间的材料性能差异在考虑热传导时变得相当明显。玻璃的导热率(Tc＝22.39×10-４cal/cm-sec-℃)为典型塑料(例如，聚碳酸酯的Tc＝4.78×10-４cal/cm-sec-℃)的大约4-5倍。因此，设计成能在玻璃窗上有效工作的除霜器或除雾器(此后仅称作＂除霜器＂)在对塑料窗进行除霜或扫雾(此后仅称作＂除霜＂)时不一定有效。塑料的低导热率可能限制横跨塑料窗表面的加热格栅线的散热。因此，在类似的功率输出下，玻璃窗上的加热格栅可以给整个视野区域除霜，而塑料窗上同样的加热格栅只能给靠近栅线的那部分视野区域除霜。
玻璃和塑料之间必须克服的另一差异与印刷加热格栅具有的导电性相关。由较高软化温度(例如，T软化>>1000℃)表示的玻璃的热稳定性允许金属膏烧结在玻璃窗表面上以产生基本上无机玻璃料(frit)或金属丝。因为玻璃的软化温度明显高于典型塑性树脂的玻璃态转化温度(例如，聚碳酸酯Tg＝145℃)，所以金属膏不能烧结在塑料板上。相反，它必须在低于塑性树脂Tg的温度下固化在塑料板上。
金属膏典型地由散布在聚合树脂中的金属颗粒组成，所述聚合树脂将粘合到施加该聚合树脂的塑料表面上。金属膏的固化提供了传导性聚合物基体，其具有散布在整个介质层中紧密间隔的金属颗粒。与烧结在玻璃基底上的尺寸类似的加热格栅线相比，在散布的导电颗粒之间存在介质层(例如，聚合物)使固化加热格栅线的传导率降低或阻力增大。与玻璃窗相比，导电性方面的这种差异本身导致塑料窗具有不良除霜特性。
从上可知，在工业上需要一种给塑料窗有效除霜的***，其具有与传统玻璃窗的除霜器类似的工作特性。
发明内容
本发明提供了一种能够以模仿玻璃窗上的传统加热格栅性能的方式给窗视野区域除霜的加热格栅。本发明允许格栅线之间的间隔大于目前用于玻璃窗上的加热格栅的25-30毫米的传统间隔。由于在塑料板窗上的性能，可以想到，本发明的加热格栅可用于增大在玻璃板或窗上使用的加热格栅的格栅线间隔。
因此，在一个方面，本发明提供了一种透明的传导性涂层和施加于透明板上的传导性加热格栅。传导性加热格栅具有格栅线组，其中，相对的端部连接到第一和第二母线和部分上。因此，导电涂层位于一对相邻的格栅线之间。
在另一方面，传导涂层为导热的，另一方面，它是导电导热的。
在另一实施例中，本发明包括具有透明传导涂层的透明板，所述传导涂层位于同样施加在透明板上的一对母线之间。
在另一实施例中，本发明提供了一种如上所述具有保护涂层的窗组件。保护涂层可以进一步包括设置成层状结构以增强防风雨和防磨损性能的多个涂层。
在结合附图考虑下列详细说明和所附权利要求书的基础上，本发明的其它目标和优点将变得显而易见。
附图说明
图1是对于由(i)烧制在玻璃板上的银膏和(ii)固化在塑料板上的银油墨形成的传统加热格栅来说，作为时间函数的被除霜视野区域的百分比图；
图2A和2B分别显示了从车辆内部看到且体现本发明原理的位于窗模块中的透明板上的水平取向加热格栅和竖直取向加热格栅；和
图3A、3B和3C分别显示了本发明层状结构或者有和没有施加于其上的保护涂层的基底的示意图。
具体实施方式
下列优选实施例在本质上仅为示例性的，而不用于限制本发明、其应用或用途。
本发明人已经发现，(利用金属油墨，随后根据制造商推荐固化)形成在塑料板上的传统加热格栅或除霜器在为评价玻璃窗上的加热格栅而建立的工业标准化除霜器实验中表现不佳。汽车工业的实验方案要求至少75％的视野区域在30分钟内被除霜。然而，该方案与在玻璃窗上所看到的典型结果相比过于缓慢。为了使形成在塑料板上的除霜器实现与形成在玻璃上的除霜器类似的性能，加热格栅必须实际上在不到大约十分钟的时间内对至少75％的视野区域除霜。用于表示窗除霜特性的实验方案对本领域的技术人员众所周知，并且在汽车工程师学会(SAE)标准J953(93年4月)、和例如大众/奥迪技术规范#_TL 820-45或福特汽车公司技术规范#01.11-L-401的许多汽车厂商内部规范中进行了充分描述。十一步方法与汽车工程师学会标准实验方案极为相似，执行如下：
a 确定为在大气环境下及小于70℃的情况下平衡加热格栅温度所必需的电压
b 在-18到-20℃的温度下浸泡板达8小时以上
c 用460mL/m2的水对处于水平位置的板进行喷涂
d 再浸泡板达1小时以上以使水冻结
e 将板放于竖直位置
f 监视环境温度和空气运动(在整个实验中)
g 打开除霜器(利用在步骤a中形成的电压)
h 在时间零点记录电压、电流和格栅温度
i 每隔3分钟和在除霜＂开始＂(最初观察到融化)时进行测量(参见步骤h)和绘图
j 在清洁100％视野区域时或40分钟后结束实验
k 分析清洁75％视野区域所需要的时间
在实验方案中，在整个实验过程中，格栅温度在大气环境温度下不应当超过70℃(步骤a)。窗放置在寒冷腔室内并在-18到-20℃的温度下达到热平衡(步骤b)。随后，在窗处于平坦或水平位置时用460毫升水对已建立的视野区域内的每平方米表面积(即，要除霜区域)进行喷涂，并且再保持温度平衡1小时(步骤c和d)。窗随后放置成竖直位置(步骤e)，并且对寒冷腔室环境下的温度以及风速在整个实验过程中进行周期性地监视(步骤f)。在引入送风机模块的情况下，寒冷腔室内的风速通常可以达到最高440英尺/分的速度。该速度由于潜在风冷的原因而有利于产生可接受的除霜性能，后灯表面在其实际安装到运动车辆上时会经受这样的风冷。
随后通过将在＂步骤a＂中确定的电压施加给加热格栅来打开除霜器(步骤g)。在时间零点(步骤h)以及在整个实验过程中(步骤i)测量施加给加热格栅的电压和电流，以及由加热格栅产生的温度。每隔三分钟和融化或除霜＂开始＂时拍摄视野区域的图片(步骤i)。在100％的视野区域除霜之后或者在40分钟之后停止实验(步骤j)。随后以总视野区域百分比的形式定量地确定作为时间函数的被除霜的视野区域大小(步骤k)。
通常，图1显示了传统的加热格栅10设计。这种简单的设计由大约1毫米宽和230毫米长的六根平行格栅线12组成。彼此相距25毫米的所有格栅线13起始和结束于相对的母线14、16。每根母线14、16的宽度为大约26毫米。构造两个相同的加热格栅10，一个格栅在玻璃板上，另一个格栅在塑料(更具体地说，聚碳酸酯)板18上。玻璃板18上的格栅10为传统的银玻璃料(frit)材料，如现在汽车工业所用的那样。该传导材料被丝网印刷在板18上，随后在1100℃下烧结3.5分钟，从而使银玻璃料材料留在玻璃表面上。对于塑料板18来说，含有有机粘结剂的银油墨(#_11809 2k Silver，Creative Materials，Tyngsboro MA)被丝网印刷在聚碳酸酯基底(聚碳酸酯，
Figure A200680053000D0008103401QIETU
 AI2647，Bayer AG Leverkusen，Germany)上，随后在100℃下固化30分钟。通过使用轮廓测定法发现每个板18上的最终格栅线和母线的厚度为10-14微米。最后，使用硅酮硬质涂层***(SHP401/AS4000，GE Silicones，Waterford，NY)对聚碳酸酯板上的加热格栅10进行处理以提供防风雨性和耐剥蚀性。在最大风速的条件下，按照表1所述的步骤对两个最终除霜器20进行试验。
人们发现，在低于大气温度(23℃)的情况下进行试验时，为了在沉积于玻璃和聚碳酸酯上的加热格栅内形成略低于最大极限70℃的热平衡，必须分别施加6.24伏特和14.45伏特的电压。人们观察到，在-20℃(气温)下不到5分钟的时间内，玻璃上的加热格栅10的除霜面积达视野区域的75％，在大约10分钟内，除霜面积达视野区域的95以上。这由图1中的迹线(i)表示。人们观察到，这种除霜器在实验条件下具有的最高温度为15.5℃。
比较而言，人们观察到，在-20℃(气温)下10分钟的时间内，沉积在聚碳酸酯上的格栅10的除霜面积略大于视野区域的20％，在30分钟内，除霜面积小于视野区域的30％(如表1中的迹线(ii)所示)。在实验条件下，该除霜器显示的最大温度测量值为-8.0℃。
该实例说明，典型地用于玻璃窗的传统加热格栅10的设计不为例如聚碳酸酯的塑料窗所接受。如表1所示，在相同条件下，固化银油墨对聚碳酸酯板除霜的能力明显低于烧结银玻璃料对玻璃板除霜的能力。为了模拟形成在玻璃上的类似加热格栅设计，形成在塑料板上的除霜器的性能目标确立为在不到大约10分钟的时间内，清洁视野区域的至少75％，如表1中的区域22所示。
如上所述，为玻璃窗设计的传统加热格栅10不会在塑料窗上合适地起到相同的作用。影响玻璃和塑料窗及其相关除霜***之间性能的主要物理差异在于(1)塑料的低导热率(Tc)和(2)在高温下烧结的玻璃上银膏的高导电性(与在较低温度下(即，塑料的玻璃态转化温度Tg以下)固化的塑料上的银膏相比)。
与整体形成在塑料板18上的类似除霜器格栅10相比，形成在玻璃板18上的传统除霜器格栅10在其整个表面上呈现出更为均匀的表面温度。利用热成像设备(Therma
Figure A200680053000D0009103426QIETU
S40，FLIR Systems Inc.，Boston，MA)检查每根加热格栅线上的热分布以及每根格栅线间的间距。人们发现，玻璃上格栅10的最大格栅线温度达到大约30℃，而塑料上格栅10的格栅线温度达到大约44℃。人们发现，每根格栅线之间的格栅线温度和玻璃表面温度之差为大约2-3℃。然而，人们发现，每根格栅线之间的格栅线温度和塑料表面温度之差明显较大，为大约10-15℃。由于玻璃的高导热率，格栅线和玻璃之间的温差较小。类似地，由于塑料(在上述实例中为聚碳酸酯)的低导热率，格栅线和塑料之间的温差较大。
本发明提供了一种除霜器设计，其允许在传统的工业标准实验条件下，在为玻璃窗描述的条件内对塑料板或窗进行除霜。同样，本发明的除霜设计能够模拟玻璃上加热格栅10的标准可接受性能，即，在不到大约30分钟内对视野区域的至少75％除霜。另外，本发明的除霜器在应用于塑料板时更接近地实现现有的玻璃上加热格栅的实际性能特性，即，在10分钟内对视野区域的75％除霜。如下文详细描述的那样，由于其在塑料板或窗上的优越性能，本发明可用于增大玻璃窗上除霜器的格栅线间隔，从而增大透过玻璃上的格栅的能见度百分比。
现在参见图2A和2B，体现本发明原理的窗除霜组件通常以30表示。图2A和2B分别显示了具有水平加热格栅取向和竖直加热格栅取向的窗除霜组件30。在所有其它方面，构造是相同的，为此，附图使用相同的参考数字。
窗除霜组件30通常包括设置在板34上的除霜器32。除霜器32包括加热格栅35，其具有在通常相对的母线38、40之间延伸的一系列格栅线36。如下文所述，除霜器32还包括施加在板34上的透明传导层42。
母线38、40分别表示为正负母线，并且每根母线通过导线43在一个或多个地方适当联接到车辆的电气***上，从而形成电路。这种电气***典型地为12伏特***。
当对加热格栅35加电流时，电流将从正母线38通过格栅线36流向负母线40，因此，格栅线36将通过电阻加热而加热。该电流的一部分还将通过传导层42导电。因此，至少相邻格栅线36之间的区域将通过电阻加热而加热。该区域由传导层42的虚对角线44表示。除了电阻加热外，传导层42还可以通过由格栅线36产生的热量传导加热。因此，由格栅线36产生的一部分热量可以通过传导层42热传导至围绕格栅线36且位于相邻格栅线36之间的区域。为了促进该热传导，传导层42优选地具有高于一般塑料(更具体地，聚碳酸酯)的热传导率，所述塑料具有4.78×10-4cal/cm-sec-℃的热传导率。通过利用传导层42将格栅线36的热量热传递到格栅线36之间的板34的区域上，如果板34单独传导来自格栅线36的热量的话，该热量更容易施加到板34的较大区域上。作为加热格栅线36和传导层的结果，板34表面上的冰、雾或霜融化或消散在限定在横向最外侧格栅线32之间的视野区域内。
板34还包括不透明区域，例如黑边46(参见图2A)。这种黑边46典型地出于美学原因，例如，利用遮挡配合和修饰缺陷以及隐藏功能部件，例如，加热格栅35的安装结构或母线38、40。黑边46可以通过将不透明油墨印刷到板34的表面上或通过使用模型装饰方法中的已知方法(包括薄膜内嵌模压)施加到板34上。
现在参加图3A、3B和3C，显示了体现本发明原理的用于窗除霜组件30的各种可选构造。当在车辆中使用窗除霜组件30时，板34的相对表面48、50分别限定面向车辆外部的表面或面向车辆内部的表面。在图3A-3C的示意图中，车辆外部朝向页面的顶部，而车辆内部朝向页面的底部。如图3A所示，传导层42直接施加到板34的外表面48上，加热格栅35的格栅线36施加到传导层42的顶部上。相反地，在图3B中，传导层42施加到板34的内表面50上。加热格栅35的格栅线36施加到传导层上。在其最终构造中，通过使用保护层52或者附加、可选的保护层54可使板34免受各种自然现象影响，例如，暴露在紫外线中，氧化和磨损。这些保护层52、54可以设置在板34的外侧和/或内侧的一个或两者上。当术语在此使用时，具有至少一个保护层的透明塑料板34定义为透明塑料玻璃板。
在图3C所示的可选构造中，格栅线36中的传导层42整体结合在板34本身内。在该构造中，板34由内板层56和外板层58两层形成，其中，格栅线36中的传导层42布置于其间。
透明塑料板34本身可以由任何热塑性聚合树脂或其混合物或组合制造而成。适当的热塑性树脂包括但不限于聚碳酸酯树酯、丙烯酸树脂、聚芳酯树脂、聚酯树脂和聚砜树脂，以及其共聚物和混合物。使用本发明的板34可以是玻璃质氧化物(vitreous oxide)。适用于本发明的玻璃质氧化物包括各种类型的玻璃，例如，SiO2、碱石灰、铝硅酸盐、B2O3-P2O5、FE1-xBx、Na2O-SiO2、PbO3-SiO2、SiO2-B2O3和SiO2-P2O5。透明板可以通过使用为本领域技术人员已知的任何现有技术(例如，模制、热成型或挤压成形)形成在窗上。板34可以通过使用例如模制、热成型或挤压成形的各种已知方法形成在窗上。如前所述，板34还包括通过将不透明油墨印刷在板34上而形成的形式为黑边46或通过利用不透明树脂模制边界的不透明区域。
传导层42可以包括传导板或片、涂层、或薄膜。对于薄膜形式的传导层而言，它最好由尤其是例如铟、锡、钽、镉或锌的无机元素构成。除了无机元素外，传导膜可以包括一些有机元素，尤其是例如氧或碳。传导膜的一些实例包括银、氧化铟锡(ITO)、掺杂氧化锌的氧化铟(IZO)、和掺杂铝的氧化锌。如上所述，传导层42具有优选地大于例如聚碳酸酯的塑料的热传导率。例如，氧化铟锡的热传导率为大约2×10-2cal/cm-sec-℃。这些传导薄膜可以通过为本领域技术人员已知的任何方法进行沉积，所述方法包括但不限于喷溅涂覆法、物理汽相沉积法、蒸发法以及喷涂高温热解法。
对于作为涂层的传导层42来说，优选的是，该层由直径小于大约100毫微米的传导性毫微颗粒组成。传导性毫微颗粒的一些实例包括例如银、铜、锌、铝、镁、镍、锡的金属，或者其混合物和合金，以及例如聚苯胺、非晶碳和碳-石墨的金属化合物和传导性有机聚合物。传导性毫微颗粒可以被表面处理或散布有粘附到透明塑料板上的聚合物基体。传导涂层可以通过为本领域技术人员已知的任何方法施加，所述方法包括但不限于常压涂覆方法，例如，幕式淋涂法、喷涂法、浸涂法、流涂法和旋涂法。为保持塑料板的相对透明度，人们希望使用毫微颗粒。
加热格栅35可以直接印刷在塑料板34的内表面50或外表面48上。可选地，它可以印刷在保护层52、54的表面上。在任一构造中，可以使用导电油墨或膏以及本领域技术人员已知的各种方法进行印刷，这些方法包括但不限于丝网印刷、喷墨或自动分配。自动分配包括为粘合剂施加领域的技术人员已知的方法，例如，滴流和拖曳、倾流、以及简单的流动分配。
加热格栅35可以由包括本领域技术人员已知的导电膏、油墨、油漆或薄膜的任何导电材料制成。如果导电元件是膏、油墨或油漆的话，它们最好包括散布在聚合物基体中的传导颗粒、碎片或粉末。该聚合物基体优选地为环氧树脂、聚酯树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚氨基甲酸酯树酯、或者其混合物或共聚物。
导电颗粒、碎片或粉末可以是包括但不限于银、铜、锌、铝、镁、镍、锡的金属，或者其混合物和合金，以及例如金属硫族化合物的金属化合物。这些导电颗粒、碎片或粉末还可以是为本领域技术人员已知的各种传导性有机材料，例如，聚苯胺、非晶碳、和碳-石墨。虽然任何颗粒、碎片或粉末的颗粒尺寸可以改变，但是，优选的是，直径小于大约40μm，更优选的是，直径小于大约1μm。在导电膏、油墨或油漆中起到载体作用的任何溶剂可以是对有机树脂提供溶解性的各种有机溶剂的混合物。金属膏、油墨或油漆的实例包括填充有银的合成物，其可从DuPont Electronic Materials，Research，Triangle Park，NC(5000 Membrane Switch，5029 Conductor Composition，5021Silver Conductor和5096 Silver Conductor)，Acheson Colloids，PortHuron，M1(PF-007和Electrodag SP-405)，Methode Engineering，Chicago，IL(31-1A Silver Composition，31-3A Silver Composition)，Creative Materials Inc.，Tyngsboro，MA(118-029 2k Silver)和Advanced Conductive Materials，Atascadero，CA(PTF-12)购得。
如前所述，在其最终构造中，通过使用单保护层52或附加、可选的保护层54可避免塑料板34受到如暴露在紫外线中、氧化以及剥蚀的自然现象的影响。
保护层52、54可以是塑料薄膜、有机涂层、无机涂层或其混合物。塑料薄膜可以具有与透明板相同或不同的成分。薄膜和涂层可以包括紫外线吸收剂(UVA)微粒，例如分散剂、表面活性剂和透明填充剂(例如，硅石，氧化铝等)以增强耐剥蚀性的流变控制添加剂，以及改变光学、化学或物理性质的其它添加剂。有机涂层的实例包括但不限于聚氨脂、环氧化物和丙烯酸盐以及其混合物或掺和物。无机涂层的一些实例包括硅酮、氧化铝、氟化钡、氮化硼、二氧化铪、氟化镧、氟化镁、氧化镁、氧化钪、一氧化硅、二氧化硅、氮化硅、硅氧氮化物、硅氧碳化物、碳化硅、氧化钽、二氧化钛、氧化锡、氧化铟锡、氧化钇、氧化锌、硒化锌、硫化锌、氧化锆、钛酸锆、或玻璃，以及其混合物或掺和物。
用作保护层52、54的保护涂层可以通过本领域技术人员已知的任何适用方法施加。这些方法包括通过活性组分进行沉积，例如在真空辅助的沉积方法中使用的那些方法，以及常压涂覆方法，例如用于对基底施加溶胶-凝胶涂层的那些方法。真空辅助的沉积方法实例包括但不限于等离子增强的化学气相淀积、离子辅助的等离子沉积、磁控溅射、电子束蒸发和离子束溅射。常压涂覆方法的实例包括但不限于幕式涂覆法、喷涂法、旋涂法、浸涂法和流涂法。
作为说明性实例，包括
Figure A200680053000D0014103555QIETU
900汽车窗玻璃***的聚碳酸酯板可以配备有根据本发明的除霜器32。在该具体情况下，透明聚碳酸酯板34由多涂层***(
Figure A200680053000D0014103607QIETU
SHP-9X，
Figure A200680053000D0014103612QIETU
SHX)和＂玻璃状＂涂层(SiOxCyHz)的沉积层保护，所述＂玻璃状＂涂层随后涂覆有导电层并在面向车辆内部的导电层暴露表面上印刷有加热格栅35。作为进一步可选构造，加热格栅可以放置在保护涂层顶部，随后过涂覆附加层或保护涂层。例如，加热格栅可以放置在硅酮保护涂层(例如，AS4000，锗硅酮)顶部，随后过涂覆＂玻璃状＂涂层或薄膜。
通过对设计成覆盖塑料板的相同表面积的三个实验窗除霜组件的性能进行比较可以说明本发明增强的性能。同样，使用简单的实验方式比较三个不同的除霜组件按照SAE J953除霜方案加热和融化冰的能力。这三个除霜器组件中的第一个包括简单的三格栅线式加热格栅，其中，每根格栅线的宽度为大约1毫米，长度为大约250毫米，并且以大约50毫米的间隔连接到利用导电性银油墨/膏丝网印刷到聚碳酸酯表面上的两根母线上。第二个实验组件首先使用氧化铟锡制成的传导层涂覆聚碳酸酯板的表面，所述传导层具有大约20ohms/square的薄片电阻率。(当在此使用时，格栅线中方格的数值通过将格栅线的测量长度除以格栅线的测量宽度计算得到)。随后，相同的三格栅线式加热格栅丝网被印刷到传导层上。在第三实验组件中，聚碳酸酯基底涂覆有与第二实验组件相同的传导层，并且只有先前所述加热格栅丝网被印刷到传导层上。换句话说，第三实验组件没有格栅线。
每个实验窗除霜组件都喷涂有相同数量的水，随后在-20℃下持续几个小时以平衡表面温度并在组件上形成＂结霜＂条件。总计7.45伏特的电压施加到每个除霜器组件上，并且在20分钟的实验周期内记录并测量除霜特征。
人们发现，第一实验组件的除霜面积为形成于加热格栅的格栅线之间的视野区域的大约25％。第三实验组件在实验指定的20分钟没有明显除霜。人们发现，第二实验组件的除霜面积大于在每个格栅线之间延伸的区域的大约50％，加上最靠外侧格栅线之外一英寸。因此，大约250毫米乘以150毫米(或37,500平方毫米)的视野区域被除霜。这是第一实验组件的除霜面积的两倍。鉴于上述实验结果，可以得出，第二实验组件的基本结构及其操作优于任一其它实验结构。
如上所述，传导层承载少量电流并对位于加热格栅35的格栅线36之间区域内的板34的表面积提供电阻加热量，从而提高位于该区域中的板的表面温度。另外，因为传导层具有比制造板34的塑性树脂更高的导热率，传导层42允许格栅线36产生的热量更为迅速地传递远离格栅线36并导入相邻区域中。因此，传导层的导电性，传导层的导热率和/或两者有助于体现本发明原理的窗除霜组件进行更有效的除霜。
本领域的技术人员可以容易地认识到，上面的描述为体现本发明原理的实例。该描述不用于限制本发明的范围和应用，因此，在不脱离本发明精神的情况下，可以对本发明进行改型、变形和改变，如下面的权利要求所限定的那样。

Claims (23)

1.一种窗除霜组件，包括：
透明板；
与所述板整体形成的除霜器，所述除霜器包括
覆盖所述板的至少一部分的透明传导层；和
具有第一和第二母线和多个格栅线的加热格栅，所述格栅线在第一和第二母线之间延伸并连接于其上，其中，所述传导层设置在位于至少一对相邻格栅线之间的区域内。
2.如权利要求1所述的窗除霜组件，其中，所述传导层基本覆盖所述板的整个表面。
3.如权利要求1所述的窗除霜组件，其中，所述传导层接触格栅线和母线之一或两者。
4.如权利要求1所述的窗除霜组件，其中，所述传导层位于所述加热格栅和所述板之间。
5.如权利要求1所述的窗除霜组件，其中，所述传导层包括氧化铟锡(ITO)和掺铝氧化锌中的至少一种。
6.如权利要求1所述的窗除霜组件，其中，所述传导层为导电的。
7.如权利要求1所述的窗除霜组件，其中，所述传导层为热传导的，并且具有高于聚碳酸酯的导热率。
8.如权利要求1所述的窗除霜组件，其中，所述传导层具有低于大约20ohm/square的薄片电阻率。
9.如权利要求1所述的窗除霜组件，其中，所述格栅线在组件处于安装状态下时横向定位。
10.一种整合有权利要求1所述除霜器组件的汽车，所述板为玻璃板和塑料板之一。
11.一种整合有权利要求1所述除霜器组件的汽车，所述板为聚碳酸酯板。
12.如权利要求1所述的窗组件，其中，相邻格栅线的间距大于大约25毫米。
13.如权利要求1所述的窗组件，其中，所述传导层包括选自铟、锡和锌的无机元素。
14.如权利要求1所述的窗组件，其中，所述传导层包括与氧、碳或其组合相混合的无机元素。
15.如权利要求1所述的窗组件，其中，所述板由选自聚碳酸酯树酯、丙烯酸树脂、聚芳酯树脂、聚酯树脂或聚砜树脂、或者其共聚物和混合物的材料制成。
16.如权利要求1所述的窗组件，还包括至少一个保护涂层，其施加到所述透明板上以增强耐天气性和耐剥蚀性。
17.如权利要求16所述的窗组件，其中，所述保护涂层包括多个保护层。
18.如权利要求17所述的窗组件，其中，所述保护层选自丙烯酸底漆、硅酮夹层和外覆有＂玻璃状＂顶涂层的聚亚安酯夹层。
19.如权利要求18所述的窗组件，其中，所述加热格栅位于所述保护涂层的顶部。
20.如权利要求18所述的窗组件，其中，所述加热格栅位于保护涂层的层之间。
21.如权利要求1所述的窗组件，其中，所述加热格栅位于与所述第一透明板整体形成的第二透明板下面。
22.如权利要求1所述的窗组件，其中，所述传导层包括选自金属、金属间化合物或传导性有机聚合物的毫微颗粒。
23.如权利要求22所述的窗组件，其中，所述金属选自银、铜、锌、铝、镁、镍、锡和其合金。
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