CN105338672A - 一种可均匀电加热的汽车夹层玻璃 - Google Patents

Abstract

一种可均匀电加热的汽车夹层玻璃，电热膜层（2）涂在玻璃基板（1）上,玻璃基板（1）上电热膜层（2）周边边缘设有边缘非导电区，其特征在于所述电热膜层（2）上设置有上母线（3.1）、下母线（3.2），下母线（3.2）下方设有非导电分割线（5），非导电分割线（5）将电热膜层（2）分成主视加热区和雨刮器静止位置加热区，其特征在于它还有第一辅助母线主体部分（7.3），第一辅助母线主体部分（7.3）穿过非导电分割线（5）和雨刮器静止位置加热区，并与下母线（3.2）电接触。优点：在“接头”数量尽可能少的情况下实现雨刮器静止装置加热区优先加热，产生的加热功率相等，起到均匀加热的效果。

Description

一种可均匀电加热的汽车夹层玻璃

技术领域

本发明涉及汽车玻璃电加热技术领域，具体涉及一种可均匀电加热的汽车夹层玻璃。

背景技术

本发明涉及了一种夹层玻璃，特别是车辆的挡风玻璃、侧窗玻璃、后挡玻璃、天窗玻璃。这种玻璃让一片单片的窗玻璃通过一种透明塑料如聚乙烯醇缩丁醛（PVB）与另一片单片的玻璃窗粘结在一起。

目前针对汽车前挡玻璃，市面上的加热方法大致有2种：

1、通过丝网印刷将含银可导电溶液（后面称之为“银浆”）印制在玻璃上然后焙烧，利用焊接或粘贴等方式进行电连接，连上电源正负极使电流通过，达到加热的效果。已知，其已经广泛应用于汽车后风挡玻璃，而对于前风挡玻璃，该方法只适用于雨刮器区域加热，因为国家标准规定在主视区内不允许有含有加热丝之外的东西，因此该方法不适用于整面加热；

2、通过在玻璃上布设很细的钨丝来实现，同时布设至少两条汇流导电带，达到同样加热效果；

已知，现夹丝技术也广泛应用于汽车风挡玻璃中，但是在高速行驶的过程中，由于长时间的驾驶，其会造成视觉疲劳；而且通过钨丝加热，只能实现线加热，加热的不够均匀，且其制作工艺比较复杂；

目前许多公司都在进行可加热电热膜层夹层玻璃的研究，例如相关文献CN102555354A、CN102515562A、CN102529212A、CN102515562B公开了一种采用银基低辐射薄膜作为加热元件的方法。已知现汽车风挡玻璃都是夹层的，因此膜层可以镀在其中一层玻璃上。其中电热膜层至少与一条导电带相连接，导电带通常为含锡的导体银溶液印制后烧制而成，后面称之为“母线”。有时也在母线上布设含铝、铜等金属箔带，达到减小电阻的作用，从而避免电压在此处的损失。“母线”与电源正负极相连，从而实现电流均匀的引入到膜层中，从而实现对膜层的加热。为了使夹层玻璃更有美感，通常使用不透明的遮盖条将“母线”遮盖起来，为达到利用膜层在14V车载电压条件下正常除冰除霜，膜层的电阻需要相对较小，一般膜层电阻<1Ω/□。

已知通过膜层加热可由功率密度来衡量，其中公式P=U²/(R_S×H²)，U为输入电压，针对汽车来说，其为车载电压，通常为14V，R_S为膜层的面电阻，H为两条导电条之间的距离。

为实现P最大化，已知U为车载电压，为恒定的，在R_S一定的情况下，应该尽可能的缩短H，又已知玻璃基板通常长远比宽多很多，所以通常沿着玻璃基板的上下边来布置母线，从而能达到缩短H的作用。汽车玻璃基板一般不是规则的矩形，通常在装车后靠近发动机的那一头，通常称之为“大头”，相对的另外一边，通常称之为“小头”。一般而言汽车玻璃基板的大头通常比小头长，在同样布置导电条的情况下，“大头”边往往比“小头”边长，所以为达到大小头温度一致，大头位置比小头位置需要消耗更多的功率；即正常通电的情况下，大头位置的温度都比小头位置的温度低。

现在可电加热汽车前挡的应用越来越广泛，尤其针对高纬度地区。在高纬度地区，可电加热功能几乎成为消费者购车的首选考虑。通过以上技术，利用电热膜层实现加热化冰化霜功能已经可以得到实现。但是该方法针对大头，尤其是雨刮条静止时所在位置(通常称之为“雨刮器静止装置加热区”)很难得到充足的热量，在高纬度地区，因天气过冷，造成雨刮条冻结，而消费者在无法判断的情况下打开雨刮器引起雨刮器电机烧毁的例子多不胜数，其为消费者的使用带来很大的不便。在中国专利CN02824670.5中提到，除主视区外另外构建一个辅助加热区，其特征在于，至少两条另外的汇流轨道垂直于加热的汇流轨道中，且其至少一条与主视区的汇流轨道连接，同时至少一条另外的汇流轨道与汇流轨道不连接，同时其设置分割线，利用该设计来达到优先加热雨刮器区域的目的。

现有技术中大体上利用包括锡类型的导体银的复合物，有时也使用金属薄膜带来构建多个辅助加热区域，实现玻璃基板“大头”位置或雨刮器静止装置加热区优先加热的效果，但是该方案存在以下几个问题：

辅助汇流轨道设置方式存在局限性；

专利CN02824670.5中，电极的设置（通常称之为“接头”）数量过多；虽然专利中提及“在许多情况中，两个与下汇流条同一极的辅助汇流条中的一个可以不用连接到电源上”，但是其前提是“沿着该母线的电压损失不超过一个限定的值”；在实际中发现，利用车载电压14V来达到理想的加热效果，其膜面电阻要小于1欧姆/□，而母线电阻通常相差不大，若只有一段接“接头”，其不可避免的会有一定的电压损失，会导致离接头位置越远加热效果越差，为达到均匀的加热效果，其需要将两端“接头”都接上，这会造成接头数量过多，通常主机厂要求接头数量N<=4，（N取正整数），其无法满足主机厂的要求。因此需要从小头引出辅助母线充当雨刮器静止装置加热区的电极，同时该电极也可以连接电源正负极充当“接头”。

发明内容

本发明的目的就是针对上述之不足，而提供一种可均匀电加热的汽车夹层玻璃。

本发明包括玻璃基板和电热膜层,电热膜层涂在玻璃基板上,玻璃基板上电热膜层周边边缘设有边缘非导电区，所述电热膜层上设置有上母线、下母线，下母线下方设有非导电分割线，非导电分割线将电热膜层分成主视加热区和雨刮器静止位置加热区，它还有第一辅助母线主体部分，第一辅助母线主体部分穿过非导电分割线和雨刮器静止位置加热区，并与下母线电接触。第一辅助母线主体部分将雨刮器静止位置加热区分为大致镜像对称的两个区域。

第一辅助母线主体部分可以通过延伸、缩短、蜿蜒、曲折得到第一辅助母线辅助部分以满足各种装车要求，第一辅助母线辅助部分布设于玻璃基板的边缘非导电区内。

上母线的左右两端处引出两条第二辅助母线A和第二辅助母线B，第二辅助母线A和第二辅助母线B位于玻璃基板的边缘非导电区内。

第一辅助母线主体部分或第一辅助母线辅助部分与电源连接。

在雨刮器静止位置加热区边缘非导电区内设置有与下母线平行的第四辅助母线A和第四辅助母线B，第四辅助母线A一端与第二辅助母线A电连接。第四辅助母线B一端与第二辅助母线B电连接。

它还有大致对称的组第三辅助母线,2组第三辅助母线位于雨刮器静止位置加热区内,其中一组第三辅助母线的一端与第四辅助母线A，另一组第三辅助母线的一端与第四辅助母线B电连接。

它还有大致对称的2组第五辅助母线，位于雨刮器静止位置加热区内,并与下母线电连接。

第一辅助母线主体部分、第二辅助母线A、第二辅助母线B、第三辅助母线、第五辅助母线相互平行。

所述下母线与第一辅助母线主体部分、第一辅助母线辅助部分、第五辅助母线同为正极或负极。

上母线1与第二辅助母线A、第二辅助母线B、第三辅助母线、第四辅助母线A第四辅助母线B同为正极或负极。

上母线与下母线为不同电极以形成电连接。

雨刮器静止位置加热区被周边无膜层区域、非导电分割线及第一辅助母线主体部分、第二辅助母线、第二辅助母线、第三辅助母线、第五辅助母线分成偶数个区域。

当雨刮器静止位置加热区被分为4×N-2(N取正整数)个区域时，第一辅助母线至多可以充当两根第三辅助母线。

当雨刮器静止位置加热区被分为4×N(N取正整数)个区域时，第一辅助母线不能充当第三辅助母线。

非导电分割线5紧靠在下母线下方，雨刷静止位置对应的雨刮器静止位置加热区的电热膜层上通过用激光除膜、镀膜前物理掩盖或者化学蚀刻方法形成非导电分割线，优选通过激光进行切割形成非导电分割线。

非导电分割线可以用激光除膜、镀膜前物理掩盖或化学蚀刻等方法形成，其宽度为0.01-20mm，优选0.1-10mm，更优选0.2-5mm。

具体加工步骤如下：

1、在玻璃基板上沉积电热膜层；

2、在雨刷静止位置对应的雨刮器静止装置加热区的电热膜层上通过用激光除膜、镀膜前物理掩盖或者化学蚀刻方法形成非导电分割线；

3、在电热膜层布设各种母线（用银浆印刷焙烧制成的和/或一种铜、铝等金属箔带），其中，上母线、下母线分别平行或大致平行布置在玻璃基板的上边边部和下边边部，从上母线、下母线各引出至少一条辅助母线，辅助母线穿过非导电区和雨刮器静止位置加热区；

4、将两片玻璃基板配对成型，再将中间聚合物夹在两片成型玻璃基板之间层压得到所述产品，其中电热膜层(2)设置在与中间聚合物接触的玻璃基板表面上。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是实施例2结构示意图。

图3是实施例3结构示意图。

图4是实施例4结构示意图。

图5是实施例5结构示意图。

图6是实施例6结构示意图。

图7是实施例7结构示意图。

具体实施方式

本发明提供的带有通讯窗的电加热风挡玻璃为一种安全玻璃，通常也称之为“夹层玻璃”，其通常由两片玻璃基板4通过塑料粘性层粘结在一起，其中对于透明的玻璃基板而言通常采用1.4-2.1mm的厚度，而塑料粘性层厚度通常为0.4-1.0mm，其通常为聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、聚酯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等材料中至少一种。以汽车前风挡玻璃为例，夹层玻璃通常由含有第一面和第二面的玻璃基板和含有第三面合第四面的另一面玻璃基板通过粘性塑料后层压而成。通常粘性塑料与玻璃基板的第二面和另一片玻璃基板的第三面相接触。

本发明所述的加热组件都设置在玻璃的第二面或第三面上，后通过夹层的方式制造出来，已获得更好的抗环境影响和抗机械破坏的能力，以延长其使用寿命。

为了美观的原因，母线由不透明的彩色层遮挡，比如“油墨”。通常车窗玻璃已经装有框架形式的边缘覆盖条（通常称之为“包边条”），该包边条用来阻挡UV(紫外线)以达到保护与车身粘结的粘结结构。而所述母线布设在第三面上，与导电层相接触，而油墨布设在第二面上，使得从车外看不到该母线。

目前在生活中常常因为挡风玻璃化冰化霜效果不完全，使用者误打开雨刮器引起雨刮器电机烧毁；已知技术通过构建雨刮器静止位置加热区来解决，但构建加热区无法均匀加热，起不到本质的除冰除霜效果；为解决这一问题，通过构建特殊的雨刮器静止位置加热区来实现。

本发明包括玻璃基板1和电热膜层2,电热膜层2涂在玻璃基板1上,玻璃基板1上电热膜层2周边边缘设有边缘非导电区，所述电热膜层2上设置有上母线3.1、下母线3.2，下母线3.2下方设有非导电分割线5，非导电分割线5将电热膜层2分成主视加热区和雨刮器静止位置加热区，它还有第一辅助母线主体部分7.3，第一辅助母线主体部分7.3穿过非导电分割线5和雨刮器静止位置加热区，并与下母线3.2电接触。第一辅助母线主体部分7.3将雨刮器静止位置加热区分为大致镜像对称的两个区域。

第一辅助母线主体部分7.3可以通过延伸、缩短、蜿蜒、曲折得到第一辅助母线辅助部分7.3.1以满足各种装车要求，第一辅助母线辅助部分7.3.1布设于玻璃基板1的边缘非导电区内。

上母线3.1的左右两端处引出两条第二辅助母线A7.1和第二辅助母线B7.2，第二辅助母线A7.1和第二辅助母线B7.2位于玻璃基板1的边缘非导电区内。

第一辅助母线主体7.3或第一辅助母线辅助部分7.3.1与电源连接。

在雨刮器静止位置加热区边缘非导电区内设置有与下母线3.2平行的第四辅助母线A8.1和第四辅助母线B8.2，第四辅助母线A8.1一端与第二辅助母线A7.1电连接。第四辅助母线B(8.2)一端与第二辅助母线B7.2电连接。

它还有大致对称的2组第三辅助母线6,2组第三辅助母线6位于雨刮器静止位置加热区内,其中一组第三辅助母线6的一端与第四辅助母线A8.1，和另一组的一端与第四辅助母线B8.2电连接。

它还有大致对称的2组第五辅助母线9，位于雨刮器静止位置加热区内,并与下母线3.2电连接。

第一辅助母线主体部分7.3、第二辅助母线A7.1、第二辅助母线B7.2、第三辅助母线6、第五辅助母线9相互平行。

所述下母线3.2与第一辅助母线主体部分7.3、第一辅助母线辅助部分7.3.1、第五辅助母线9同为正极或负极。

上母线3.1与第二辅助母线A(7.1)、第二辅助母线B7.2、第三辅助母线6、第四辅助母线A(8.1)第四辅助母线B(8.2)同为正极或负极。

上母线3.1与下母线3.2为不同电极以形成电连接。

雨刮器静止位置加热区被周边无膜层区域、非导电分割线5及第一辅助母线主体部分7.3、第二辅助母线A7.1、第二辅助母线B7.2、第三辅助母线6、第五辅助母线9分成偶数个区域。

当雨刮器静止位置加热区被分为4×N-2N取正整数个区域时，第一辅助母线至多可以充当两根第三辅助母线。

当雨刮器静止位置加热区被分为4×NN取正整数个区域时，第一辅助母线不能充当第三辅助母线。

非导电分割线5紧靠在下母线3.2下方，雨刷静止位置对应的雨刮器静止装置加热区的电热膜层2上通过用激光除膜、镀膜前物理掩盖或者化学蚀刻方法形成非导电分割线5，优选通过激光进行切割形成非导电分割线5。

具体加工步骤如下：

1、在玻璃基板上沉积电热膜层；

2、在雨刷静止位置对应的雨刮器静止装置加热区的电热膜层上通过用激光除膜、镀膜前物理掩盖或者化学蚀刻方法形成非导电分割线；

3、在电热膜层布设各种母线，其中，上母线、下母线分别平行或大致平行布置在玻璃基板的上边边部和下边边部，从上母线、下母线各引出至少一条辅助母线，辅助母线穿过非导电区和雨刮器静止位置加热区；

4、将两片玻璃基板配对成型，再将中间聚合物夹在两片成型玻璃基板之间层压得到所述产品，其中电热膜层(2)设置在于中间聚合物接触的玻璃基板表面上。

实施例1

根据本发明设计一种可均匀电加热的汽车夹层玻璃，其包括玻璃基板1和电热膜层2,电热膜层2涂在玻璃基板1上,玻璃基板1上电热膜层2周边边缘设有边缘非导电区，在电热膜层2上设置有上母线3.1、下母线3.2，靠近下母线3.2下方设有一条非导电分割线5，其将电热膜层2分成主视加热区和雨刮器静止位置加热区。布设一条第一辅助母线主体部分7.3穿过雨刮器静止位置加热区和非导电分割线5将雨刮器静止位置加热区分为大致镜像对称的两个区域2.1、2.2，第一辅助母线主体部分7.3与下母线3.2电接触，

第一辅助母线主体部分7.3可以通过延伸、缩短、蜿蜒、曲折得到第一辅助母线辅助部分7.3.1以满足各种装车要求，第一辅助母线辅助部分7.3.1布设于玻璃基板1的边缘非导电区内。第一辅助母线辅助部分7.3.1与电源正极或负极其中一极相连接。

同时上母线3.1的左右两端处引出两条第二辅助母线A7.1和第二辅助母线B7.2，第二辅助母线A7.1和第二辅助母线B7.2沿着玻璃基板1的边缘非导电区穿过非导电区(5)和雨刮器静止位置加热区。

在雨刮器静止位置加热区边缘无膜层区域内布置两条与下母线大致平行的第四辅助母线A8.1和第四辅助母线B8.2。

在雨刮器静止位置加热区边缘非导电区内设置有与下母线3.2平行的第四辅助母线A8.1和第四辅助母线B8.2，第四辅助母线A8.1一端与第二辅助母线A7.1电连接。

第四辅助母线B(8.2)一端与第二辅助母线B7.2电连接。

考虑雨刮器静止位置加热区只分为2个区域，故不需要布设第五辅助母线。

第一辅助母线主体部分7.3、第二辅助母线A7.1、第二辅助母线B7.2、第三辅助母线6大致平行。

下母线3.2与第一辅助母线主体部分7.3、第一辅助母线辅助部分7.3.1同为正极或负极。

上母线3.1与第二辅助母线A7.1、第二辅助母线B7.2、第三辅助母线6、第四辅助母线A8.1、第四辅助母线B8.2同为正极或负极。

上母线3.1与下母线3.2为不同电极以形成导通回路。

非导电分割线5紧靠在下母线3.2下方。

在雨刷静止位置对应的雨刮器静止装置加热区的电热膜层2上通过用激光除膜、镀膜前物理掩盖或者化学蚀刻方法形成非导电分割线5，优选通过激光进行切割形成非导电分割线5。

在一种非限制性的实施方案中，当通电14V时，其雨器静止位置加热区最高温度45-55℃，所述电压值为一般车载电压，未产生不希望的热点。

实施例2

图2中给出类似图1的结构，其雨刮器静止位置加热区被划分为2个区域，其满足4×N-2N取正整数，故第二辅助母线可以替代第三辅助母线。其他同实施例1。

实施例3

图3给出了另外一种方式，第四辅助母线也可以在雨刮器静止位置加热区内。其他同实施例1。

实施例4

图4给出了另外一种接头引入方式，当客户需要接头数量少于4个时，可以做相应的变形。其他同实施例1。

实施例5

图5给出了另外一种接头引入方式，当客户需要接头数量少于4个时，可以做相应的变形。其他同实施例1。

实施例6

图6给出了另外一种接头引入方式，当客户需要接头数量少于4个时，可以做相应的变形。其他同实施例1。

实施例7

图7给出了另外一种方式，当玻璃相对较宽的时候，需要将玻璃划分成更多区域，可以做相应的变形。其他同实施例1。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种可均匀电加热的汽车夹层玻璃，包括玻璃基板（1）和电热膜层（2）,电热膜层（2）涂在玻璃基板（1）上,玻璃基板（1）上电热膜层（2）周边边缘设有边缘非导电区，其特征在于所述电热膜层（2）上设置有上母线（3.1）、下母线（3.2），下母线（3.2）下方设有非导电分割线（5），非导电分割线（5）将电热膜层（2）分成主视加热区和雨刮器静止位置加热区，其特征在于它还有第一辅助母线主体部分（7.3），第一辅助母线主体部分（7.3）穿过非导电分割线（5）和雨刮器静止位置加热区，并将雨刮器静止位置加热区分为镜像对称的2个区域，并与下母线（3.2）电接触，第一辅助母线主体部分（7.3）通过延伸、缩短、蜿蜒、曲折形成第一辅助母线辅助部分（7.3.1），第一辅助母线辅助部分（7.3.1）布设于玻璃基板（1）的边缘非导电区内。

2.根据权利要求1所述的一种可均匀电加热的汽车夹层玻璃，其特征在于上母线（3.1）的左右两端处引出两条第二辅助母线A（7.1）和第二辅助母线B（7.2），第二辅助母线A（7.1）和第二辅助母线B（7.2）位于玻璃基板（1）的边缘非导电区内。

3.根据权利要求1所述的一种可均匀电加热的汽车夹层玻璃，其特征在于第一辅助母线主体部分（7.3）或第一辅助母线辅助部分（7.3.1）与电源连接。

4.根据权利要求1所述的一种可均匀电加热的汽车夹层玻璃，其特征在于在雨刮器静止位置加热区边缘非导电区内设置有与下母线（3.2）平行的第四辅助母线A（8.1）和第四辅助母线B（8.2），第四辅助母线A（8.1）一端与第二辅助母线A（7.1）电连接，

第四辅助母线B(8.2)一端与第二辅助母线B（7.2）电连接。

5.根据权利要求4所述的一种可均匀电加热的汽车夹层玻璃，其特征在于它还有对称的2组第三辅助母线（6）,2组第三辅助母线（6）位于雨刮器静止位置加热区内,其中一组第三辅助母线（6）的一端与第四辅助母线A（8.1）电连接，另一组第三辅助母线（6）的一端与第四辅助母线B（8.2）电连接。

6.根据权利要求1所述的一种可均匀电加热的汽车夹层玻璃，其特征在于它还有对称的2组第五辅助母线(9)，位于雨刮器静止位置加热区内,并与下母线（3.2）电连接。

7.根据权利要求1、2、4、5或6所述的一种可均匀电加热的汽车夹层玻璃，其特征在于第一辅助母线主体部分（7.3）、第三辅助母线（6）、第五辅助母线（9）相互平行。

8.根据权利要求1、2、4、5或6所述的一种可均匀电加热的汽车夹层玻璃，其特征在于下母线（3.2）与第一辅助母线主体部分（7.3）、第一辅助母线辅助部分（7.3.1）、第五辅助母线（9）同为正极或负极。

9.根据权利要求1、2、4、5或6所述的一种可均匀电加热的汽车夹层玻璃，其特征在于上母线（3.1）与第二辅助母线A(7.1)、第二辅助母线B（7.2）、第三辅助母线（6）、第四辅助母线A(8.1)第四辅助母线B(8.2)同为正极或负极。