CN109383453A - 新型电热除雾型汽车前挡风玻璃 - Google Patents
新型电热除雾型汽车前挡风玻璃 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109383453A CN109383453A CN201710688181.5A CN201710688181A CN109383453A CN 109383453 A CN109383453 A CN 109383453A CN 201710688181 A CN201710688181 A CN 201710688181A CN 109383453 A CN109383453 A CN 109383453A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- demisting
- front windshield
- ito
- pane
- transparent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 19
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 5
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- QFTLTYBDMFRHQI-UHFFFAOYSA-M [Br-].[Ag].[Ag+] Chemical compound [Br-].[Ag].[Ag+] QFTLTYBDMFRHQI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 230000003064 anti-oxidating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000031709 bromination Effects 0.000 claims 1
- 238000005893 bromination reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 claims 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000003897 fog Substances 0.000 abstract 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 abstract 1
- 239000003665 fog water Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 2
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004353 relayed correlation spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- VCBXDRSAMODZME-UHFFFAOYSA-N [Sn+2]=O.[In+3].[O-2].[In+3].[Sn+4].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2] Chemical compound [Sn+2]=O.[In+3].[O-2].[In+3].[Sn+4].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2] VCBXDRSAMODZME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- MRNHPUHPBOKKQT-UHFFFAOYSA-N indium;tin;hydrate Chemical compound O.[In].[Sn] MRNHPUHPBOKKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60S1/00—Cleaning of vehicles
- B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
- B60S1/023—Cleaning windscreens, windows or optical devices including defroster or demisting means
- B60S1/026—Cleaning windscreens, windows or optical devices including defroster or demisting means using electrical means
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/84—Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Surface Heating Bodies (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
Abstract
汽车在低温环境下，当车内外温差较大时（尤其是南风天、冬天），前挡内侧会结雾，因雾气影响视线，对驾驶员安全驾驶有严重影响。现有的抹布擦拭除雾方法，驾驶过程擦雾水，影响驾驶安全。且擦拭过后不久，雾水会再现。在冬天较冷的情况下（尤其是北方的冬天），用空调冷风除雾，会降低车内温度，严重影响驾驶员及乘客舒适感。结合上述问题，开发一种新型汽车前挡除雾技术及方案，由前挡风玻璃、透明电阻材料（ITO、石墨烯或其他透明电阻材料）作为前挡风玻璃除雾窗格、以及控制电路作为一个有机控制整体，来实现电热式除雾。
Description
技术领域
本发明涉及汽车前挡风玻璃电热型除雾技术领域，具体地说，是一种新型汽车前挡除雾技术及方案。由前挡风玻璃、透明电阻材料（ITO、石墨烯或其他透明电阻材料）作为前挡风玻璃除雾窗格、以及控制电路作为一个有机控制整体。此外，在汽车智能化发展的当前，控制部分建议集成进汽车BCM模块、或汽车空调控制模块内。
背景技术
当前，中国汽车保有量超过2亿量，且每年以近3000万的台量逐年递
增中。在低温环境下，当车内外温差较大时（尤其是南风天、冬天），前挡内侧
会结雾，因雾气影响视线，对驾驶员安全驾驶有严重影响。
现有除雾办法：
a、用抹布之类物品擦掉前挡风玻璃内侧水雾：驾驶过程擦雾水，影响驾驶安全。且擦拭过后不久，雾水会再现；
b、开空调：通过仪表板上除雾窗格，用冷风破坏结雾条件：但需要同时开暖风机及空调、将出风口调整为前挡除雾，操作繁琐且增加油耗。同时，在冬天较冷的情况下（尤其是北方的冬天），用冷风除雾，会降低车内温度，严重影响驾驶员及乘客舒适感。
综上所述，现有传统前挡除雾办法对驾驶安全、操作方便性、油耗等都有影响，因此，需要开发替代解决方案。本发明可有效解决上述问题，研究并实现了具有创新性的新型功能及技术方案设计，采用安全、便捷的电除雾技术，以实现良好的前挡风玻璃内侧除雾效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有汽车前挡风玻璃除雾方案的不足，提供一种新的电热型前挡除雾解决方案，以满足市场对良好前挡除雾技术的需求。
为实现以上目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：
开发新型汽车电热型前挡风玻璃除雾，以及辅助电控部分，由ITO、石墨烯（或其他透明电阻）材料做除雾窗格、控制电路和控制策略组成。
ITO（石墨烯或其他透明电阻）材料除雾窗格：采用氧化铟锡，采用磁控溅射法（或其他工艺方法）镀至前挡玻璃表层。
控制电路：由4个部分组成：
a、供电部分：主要包括保险片、主继电器、除雾继电器；
b、执行部分：除雾器；
c、回路部分：主要由线束及插接件部分组成；
d、控制、指示部分：主要包括点触开关、开关继电器、指示二极管及限流电阻、555芯片及***电子元件（稳压管、发光二极管、点触开关等）；
控制策略：
a、在仪表板中控面板上设置前挡除雾开关（点触式）；
b、利用555芯片的“开关”特性，对前挡除雾工作进行定时，避免长时间工作而导致线路受损；
c、点触开关接通瞬间555芯片即可获得供电而工作，定时开始，由芯片控制的开关继电器开始工作，当松开点触开关后，555芯片将继续工作，除雾器将一直工作，直至定时结束；
d、定时至设定时长后，555芯片停止工作，除雾器停止工作。
本发明的积极效果是：解决在冬天低温情况下传统空调冷风除雾方式的操作安全问题、以及给驾驶员及乘员带来的不舒适感。
附图说明：
图1为本发明新型电热除雾型汽车前挡风玻璃的结构示意图（方案1）；
图2为本发明新型电热除雾型汽车前挡风玻璃的结构示意图（方案2）；
图3为本发明新型电热除雾型汽车前挡风玻璃的***策略框图；
图4为本发明新型电热除雾型汽车前挡风玻璃的控制原理图（建议控制部分基础进整车相关控制模块内）；
图5为本发明新型电热除雾型汽车前挡风玻璃透明电阻材料电热丝结构示意图。
导电、透明电阻材料相关计算：
一、材料选用及对应特性：
1、透明电阻材料用ITO（氧化铟锡Indium-Tin Oxide），也可选用其他透明导电电阻材料（ TCO透明导电膜等，如石墨烯等）；
2、ITO材料是一种n型半导体材料，具有高导电率、高可见光透过率、高机械硬度和化学稳定性。
二、设计计算（以ITO为例）：为了获得结晶性好、电阻率低和透光率高的ITO电热丝，同时参照理想ITO电热丝电阻率为5×10-5Ωcm，透光率达80%以上，电热丝厚度控制70nm以上。
方案一，ITO电热丝式：根据前面计算单条电热丝电阻R=10Ω，本处取H=1×105nm=1×10-4m=0.1mm
R=ρL/WH，即10=5×10-5×10-2L/（W×1×10-4），可得L=2000W
当L=1200mm（有效电热丝长度），则W=0.6mm
方案二 ，ITO整面式：根据前面计算整体电阻R=1Ω，
设L=1200mm、W=800mm，则
R=ρL/WH，即1=5×10-5×10-2×1.2/（0.8×H），可得H=750nm
备注：相关参数计算结果与前挡风玻璃相关尺寸相关，此外，随着透明导电电阻材料特性提升，起发热功能的电热丝厚度需求将更薄。
控制***参数及相关设计计算（该控制***作为辅助，非本专利设计主体，一般建议相关控制***集成至整车控制模块BCM、或空调控制模块内）：
一、配件选用：
1、主控制部分选用555芯片；
2、5#Pin串入0.01μF的电容C1，取滤波防干扰作用。取工作电容C=220 μF 、工作电阻R=3MΩ；
3、根据555芯片原理，电容C充电至2/3V需用时如下（通过调整R值、或电容器C值大小，可改变定时时长）：注，以下定时时长设计仅为参考，实际定时时常可按需调整、设定。
T=1.1RC=1.1* （3*106） *（220*10-6） =726秒=12.1分钟
4、555芯片安全工作电压范围4.5V~16V，为避免异常反向电压损坏芯片，在芯片输出端配有稳压管，选用1N4745 16V稳压管；
5、发光二极管工作限流电阻R1计算：蓄电池设计电压U=12V，本次开关处指示二极管选用白色发光二极管（工作电压3.2V，压降UF=3.2~3.4V），工作电流选10~20mA，则限流电阻计算如下：
R1=（U－UF）/IF=（12-3.2）/0.02=440Ω，本处选450Ω ；
6、3个控制继电器选用（注意，保险片和继电器也可选用其他供货商生产的同规格件）：
a、主继电器：PLID M4/M5汽车继电器（12V，40/50A）；
b、除雾继电器： PLID MC2汽车继电（12V，30A）；
c、开关继电器：PLID PA汽车继电器（12V，20A），采用贴片技术与555芯片等元件焊接在PCB板上；
7、后除雾窗格电阻：参照后除雾窗格一般设计，总冷态电阻值取1Ω（0.98~1.1Ω）；
8、单条热丝电阻R计算如下：
R总 = Rn/nR（n-1）=R/n，得：R=nR总
举例：设取10条热丝，总冷态电阻R总=1Ω，则：R=10*1=10Ω，范围（9.8~11 Ω）；
9、加热回路导线选择：
I=U/R=12/1=12A，回路将长时间大电流高温工作，本处选取AVSS 2.0mm2导线，端子/护套可选用国内宏强、余姚、天海件（国外件可选用泰科、Delphi等厂家产品）。
Claims (7)
1.一种新型电热除雾型汽车前挡风玻璃，其特征在于包括ITO（石墨烯、或其他透明电阻）材料除雾窗格、辅助控制部分组成。
2.根据权利要求1所述的新型电热除雾型汽车前挡风玻璃，其特征是：所述的新型电热除雾型汽车前挡风玻璃具体包括：
普通前挡风玻璃、除雾窗格，用于根据实际需求及时清理前挡风玻璃内侧雾气。
3.其中除雾窗格由ITO（石墨烯或其他透明电阻）材料通过磁控溅射法（或其他生产工艺）镀至前挡玻璃内表层透光区，具体结构可分为ITO电热丝式除雾窗格、ITO整面式除雾窗格，工作电阻为1Ω。
4.辅助控制部分，用于对除雾进行精准控制。
5.由主继电器保险、主继电器、除雾保险、除雾继电器、除雾窗格、点触开关（包括开关继电器、指示发光二极管和限流电阻R1）、定时控制元件（包括定时电阻R、定时电容C、555芯片、稳压管DZ、除干扰电容C1）、导线组成；
其他小附件，本处只挡风玻璃上附带的端子，用于与辅助控制部分的导线形成可靠连接，及时传递除雾电流。
6.当然，建议控制部分完全可集成进整车控制模块BCM、或空调控制器内。
7.根据权利要求1所述的新型电热除雾型汽车前挡风玻璃，其特征在于发热材料由ITO材料（石墨烯或其他透明电阻材料）组成，该材料为无色透明电阻，具有重要的电学传导和光学透明性，前挡除雾的同时，不影响驾驶员视线；电热丝与接线端子之间连接过渡部分用银浆（溴化银材料）；黑边区域使用陶瓷底釉，粘贴性能与玻璃材质兼容；端子使用T2Y2（工业二号无氧纯铜），为防氧化，表面镀锡，端子在现有产品中选型；端子需带倒角、光滑、无锋利边等；端子焊接在溴化银银浆上，具有一定焊接强度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710688181.5A CN109383453A (zh) | 2017-08-12 | 2017-08-12 | 新型电热除雾型汽车前挡风玻璃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710688181.5A CN109383453A (zh) | 2017-08-12 | 2017-08-12 | 新型电热除雾型汽车前挡风玻璃 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109383453A true CN109383453A (zh) | 2019-02-26 |
Family
ID=65414856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710688181.5A Pending CN109383453A (zh) | 2017-08-12 | 2017-08-12 | 新型电热除雾型汽车前挡风玻璃 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109383453A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110091832A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-08-06 | 广东工业大学 | 一种除雾玻璃及其制造方法 |
| CN110103891A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-09 | 河北科力汽车零部件有限公司 | 一种具备自除雾功能的前挡玻璃 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008104728A2 (fr) * | 2007-02-23 | 2008-09-04 | Saint-Gobain Glass France | Vitre transparente avec un revetement chauffant |
| CN203472805U (zh) * | 2013-07-24 | 2014-03-12 | 黑龙江科技大学 | 电子除霜装置 |
| CN103832245A (zh) * | 2012-11-21 | 2014-06-04 | 周堂海 | 汽车防雾车窗玻璃 |
| CN203651715U (zh) * | 2013-12-18 | 2014-06-18 | 江苏省常州建设高等职业技术学校 | 车用自动升温除冰遮阳挡装置 |
| CN205546005U (zh) * | 2015-11-24 | 2016-08-31 | 范贵云 | 汽车后挡风玻璃除雾除霜装置及汽车 |
| CN106700960A (zh) * | 2017-01-06 | 2017-05-24 | 辽宁科技学院 | 一种挡风玻璃高效除霜雾镀膜及其制备方法和装置 |
-
2017
- 2017-08-12 CN CN201710688181.5A patent/CN109383453A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008104728A2 (fr) * | 2007-02-23 | 2008-09-04 | Saint-Gobain Glass France | Vitre transparente avec un revetement chauffant |
| CN103832245A (zh) * | 2012-11-21 | 2014-06-04 | 周堂海 | 汽车防雾车窗玻璃 |
| CN203472805U (zh) * | 2013-07-24 | 2014-03-12 | 黑龙江科技大学 | 电子除霜装置 |
| CN203651715U (zh) * | 2013-12-18 | 2014-06-18 | 江苏省常州建设高等职业技术学校 | 车用自动升温除冰遮阳挡装置 |
| CN205546005U (zh) * | 2015-11-24 | 2016-08-31 | 范贵云 | 汽车后挡风玻璃除雾除霜装置及汽车 |
| CN106700960A (zh) * | 2017-01-06 | 2017-05-24 | 辽宁科技学院 | 一种挡风玻璃高效除霜雾镀膜及其制备方法和装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110091832A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-08-06 | 广东工业大学 | 一种除雾玻璃及其制造方法 |
| CN110103891A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-09 | 河北科力汽车零部件有限公司 | 一种具备自除雾功能的前挡玻璃 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101594232B1 (ko) | 전기 가열 장치를 사용하여 투명창을 제빙하기 위한 방법 및 배열 | |
| US9283733B2 (en) | Transparent window pane with a heating coating | |
| JP2008517422A (ja) | 抵抗性加熱コーティングを備える透明窓ガラス | |
| CN204222593U (zh) | 电加热汽车风挡玻璃 | |
| WO2007075692A1 (en) | Window defroster assembly having transparent conductive layer | |
| CN109383453A (zh) | 新型电热除雾型汽车前挡风玻璃 | |
| CN107404777B (zh) | 一种汽车前挡夹丝加热玻璃 | |
| CN201119031Y (zh) | 可智能电加热的热反射镀膜夹层玻璃 | |
| CN202174995U (zh) | 车用后视镜 | |
| JP7402803B2 (ja) | 電熱装置を使用して透明窓を除氷するための方法及び構成 | |
| KR20170011729A (ko) | 발열 시트 | |
| CN202358052U (zh) | 一种纯电动客车电除霜装置 | |
| CN201895553U (zh) | 双层黑边局部银线电加热夹层玻璃 | |
| CN206879116U (zh) | 一种石墨烯电热除冰雾车用玻璃 | |
| CN203805851U (zh) | 汽车玻璃除雾结构 | |
| EP1980138B1 (en) | Heating circuits for automotive glazings | |
| CN203472806U (zh) | 除霜汽车丝网印刷玻璃 | |
| CN104540256A (zh) | 一种电热夹层玻璃的制备方法 | |
| KR20070081789A (ko) | 자동차 유리의 습기 및 성에제거장치 | |
| CN205430650U (zh) | 一种带有除冰装置的玻璃 | |
| CN203399324U (zh) | 一种自动除雾玻璃 | |
| CN206938114U (zh) | 汽车前车门加热玻璃 | |
| CN105338671A (zh) | 带有通讯窗加热组件设有导电端子的电加热汽车玻璃 | |
| CN207875344U (zh) | 一种安全高透的电加热汽车后风窗玻璃 | |
| CN202186330U (zh) | 车用后视镜 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190226 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |