CN105376883B - 带有通讯窗无膜层区域可均匀电加热的汽车夹层玻璃 - Google Patents

Abstract

带有通讯窗无膜层区域可均匀电加热的汽车夹层玻璃，通讯窗加热组件由上第二母线（5.1）、下第二母线（5.2）、左第二母线（5.3）和右第二母线（5.4）构成；上第二母线（5.1）和下第二母线（5.2）分别位于通讯窗区域（4）上、下两侧的导电膜层（2）内，左第二母线（5.3）和右第二母线（5.4）分别位于通讯窗区域（4）左、右两侧的导电膜层（2）内。本发明优点是：导电汇流条(第二母线)让通讯窗四周加热更加均匀，减少热点。可达到通讯窗周边加热均匀的效果。

Description

带有通讯窗无膜层区域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，具体涉及带有通讯窗无膜层区域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导电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。其中导电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单位热功率计算出来，其中公式P=U²/(R_S×H²)，其中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，又已知玻璃通常长远比宽多很多，所以通常沿着玻璃的上下边来布设导电条，从而能达到缩短H的作用。

为尽可能的达到更加均匀的加热效果，两“母线”在布设上大致是平行的。

针对于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，称之为“大头”，相对的另外一边，称之为“小头”。一般而言汽车玻璃基板的大头通常比小头长，在同样布设导电条的情况下，“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。其通常通过改变母线的宽度或使用不同电阻率的母线材料以获得不同的电阻值，进行达到一定的改善效果。母线的电阻值在布设上应该尽量低的以减少电压在此处的损耗。

现如今，汽车镀膜玻璃作为汽车前挡的功能越来越强大，而玻璃根据用户的需求会添加雨感器、光感元件等车载电子设备，但是镀膜前挡玻璃在一定程度上会起到屏蔽的作用，因此需要在前挡玻璃加装电子设备的相应位置上分别预留不镀膜区域，通常将上述区域统称为通讯窗口，这些通讯窗口通常设置在车内，由油墨遮盖起来，从车外是看不见的，但遮盖处一般会预留一小块无油墨的区域，以免影响雨感器、光感元件等车载电子设备的正常工作。

这些通讯窗口对膜层加热而言是不利的，通讯窗口区域内没有膜层，因此对整面膜层通电加热而言，此处会出现电流无法通过的绝缘区域，会阻碍电流的流动，使得通讯窗上下区域通过的电流较少，甚至没有电流通过，而通讯窗两边的电流则相对通过较多，造成该区域周围电流分布不均匀，从而引起加热程度不均匀，因此区域左右会产生温度相对高的点，通常称之为“热点”，而上下则起不到加热的效果，通常称之为“冷点”。

为解决这一问题，相关公开文献CN201220509861.9提出了解决方法。然而该种方法可以解决通讯窗口的加热问题，但是其通过银浆来导电，若要实现其能加热，必须使该段银浆具有跟膜层类似的电阻。其与上导电条相连，因此该段区域的母线距离相对缩小，由公式可以知道，该处两母线的间距缩短，势必会使该段膜层区域加热功率非常高，势必会使得更多电流通过银浆流入膜层中，因此其温度很高，有形成燃烧的风险，从而玻璃需要承受更多的热量，易使粘结部位从安装部位脱落；原有技术在通讯窗下部通过延伸出自由端使得通讯窗与膜层连接，但该方法在通讯窗下部只能实现点加热，加热的不够均匀。

而CN201080023639.1中提出了另一种方法，其通过3段导电条将通讯窗包围起来，其电阻较小，可以避免因为银浆发热引起的风险，而且左右虚线的部分可以起到一定的热量，但是该方法无法加热通讯窗中间的部分，因此在除霜时往往会发现中间的冰很难除去，从而影响雨感器的正常使用。

现有技术缺陷：对于常规含有通讯窗的加热玻璃中，其因为通讯窗中间没有膜层，电流无法通过，导致电流会绕过通讯窗，使得通讯窗上下没有加热，而通讯窗左右加热异常，存在热点；而专利CN201220509861.9通过银浆来加热，其温度过高，存在热点且有燃烧的风险；又专利CN201080023639.1中通过引线将电流引到构建的第二母线中，其电流经过上母线后大部分沿着通讯窗左右两侧边母线行进，其左右两边会产生相应的热点，而通讯窗内相对较小的电流因为通讯窗内含有无涂层的区域导致电流绕行，在无涂层的区域上下仍然无法得到加热效果，而在无涂层区域两侧边则会获得少量的热量，因此会产生加热不均匀的现象，在该通讯窗区域内存在热点和冷点，无法满足通讯窗的正常使用。

发明内容

本发明的目的主要是针对以上问题寻找解决方案，我们需要克服的难点有如下几点：

1、在不影响雨感器、光感元件等车载电子设备工作性能的情况下，即通讯窗口存在无导电膜层区域的情况下，能够让无膜层区域达到均匀加热的效果；

2、在得到均匀加热的同时，能够消除通讯窗四周的热点或冷点。

本发明包括玻璃基板，在玻璃基板上设有周边除膜的导电膜层，导电膜层上设有上母线和下母线，上母线和下母线之间构成加热区；其中导电膜层至少包括一块不含导电膜层的通讯窗区域，通讯窗区域内设有油墨镂空区域，通讯窗区域外设置有通讯窗加热组件，通讯窗加热组件由上第二母线、下第二母线、左第二母线和右第二母线构成；上第二母线和下第二母线分别位于通讯窗区域上、下两侧的导电膜层内，左第二母线和右第二母线分别位于通讯窗区域左、右两侧的导电膜层内。

上第二母线和下第二母线通过左第二母线和右第二母线电连接。

上第二母线和下第二母线比左第二母线5.3宽；上第二母线和下第二母线比右第二母线宽；左第二母线和右第二母线宽度至少为0.1mm。

上第二母线和下第二母线的宽度至少是左第二母线宽度的1-2倍。

左第二母线和右第二母线宽度优选至少为0.5mm。

左第二母线和右第二母线或/和左第二母线和右第二母线中间有1-5个断开点。见图3、图4。

在断开点处的母线上设有端头，见图5。

通讯窗区域可以为环形, 此时可以省去左第二母线和右第二母线，由上第二母线和下第二母线构成环形，该环形在左右两侧有个断开点。 见图6、图7。

所述的上第二母线、下第二母线、左第二母线、右第二母线、端头可以是直线、波浪线或其他带有一定形状的线条，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。

本发明优点是：

1.由于通讯窗不能有导电膜层，常规的加热玻璃会存在通讯窗上下不热，而左右两边发热较为厉害，存在热点，故设置导电汇流条(第二母线)将通讯窗四周包围起来，其导电汇流条都设置在导电膜层内，达到让通讯窗四周加热更加均匀，减少热点的作用。

2.第二母线将通讯窗全部包围起来，同时第二母线处在膜层内，使得电流经上母线，流到通讯窗上部膜层，吸引到通讯窗上第二母线，经通讯窗上银浆通过通讯窗左右两侧银浆与通讯窗下银浆相连，流入通讯窗下银浆，再通过电连接流入通讯窗下部膜层，对于电流流过的通讯窗上下部能起到很好的加热效果，对于通讯窗左右，其通过银浆也能起到加热的效果，进而实现通讯窗周边加热均匀的效果。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是通讯窗加热组件其中一种布置形式示意图。

图3是通讯窗加热组件其中一种布置形式示意图。

图4是通讯窗加热组件其中一种布置形式示意图。

图5是通讯窗加热组件其中一种布置形式示意图。

图6是通讯窗加热组件其中一种布置形式示意图。

图7是通讯窗加热组件其中一种布置形式示意图。

图8是通讯窗加热组件其中一种布置形式示意图。

图9是通讯窗加热组件其中一种布置形式示意图。

图10是通讯窗加热组件其中一种布置形式示意图。

图11是通讯窗区域的膜层在通电时，电流的大致流向示意图。

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，也称之为“夹层玻璃”，其通常由2个玻璃基板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，夹层玻璃装车后，从车头往车内看，最先看到的那片玻璃基板，通常称之为“大片”，而另外一片，通常称之为“小片”。同时从车头往车内看，依次接触到大片玻璃外表面，大片玻璃内表面，小片玻璃内表面，小片玻璃外表面，通常称之为“第一面”、“第二面”、“第三面”、“第四面”。

本发明所述的加热组件都设置在玻璃第三面上，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，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。

实施例1

在图1示出了利用导电膜层电加热的汽车风挡夹层玻璃产品，图2示出了通讯窗加热组件其中一种布置形式示意图。该玻璃产品包括玻璃基板1、玻璃基板2和粘性塑料，在玻璃基板1上沉积有导电膜层2，导电膜层可以是银基低辐射薄膜，也可以是导电氧化层，如氧化锌、氧化锡或者是氧化铟-锡，导电膜层方阻为0.4-4Ω/□，针对车载14V电压，优选导电膜层方阻为0.4-1.2Ω/□。导电带及导电端子：为用银浆印刷焙烧制成的导电带和/或铜、铝等金属箔带。导电膜层与玻璃边缘形成一圈无膜层区域，该无膜层区域一方面可以防止导电膜层失去导电特性，另一方面可以在产品装车后与车框电绝缘。在所述导电膜层上布设母线，其中上母线3.1和下母线3.2分别布设在玻璃的上边边部和下边边部，为保证膜面的均匀加热效果，上下母线在布设上保证基本平行的。在上母线和下母线之间，包含一个无膜层的通讯窗区域4，该通讯窗区域由膜层2围成一个多边形，所述通讯窗区域4中含有一块油墨镂空区域6，以保证雨感器、光感元件等电子设备的正常运行。在不含膜层的通讯窗区域4外设置一个加热通讯窗无膜层区域的通讯窗加热组件，通讯窗加热组件由上第二母线5.1、下第二母线5.2、左第二母线5.3和右第二母线5.4构成；上第二母线5.1和下第二母线5.2分别位于通讯窗区域4上、下两侧的导电膜层2内，左第二母线5.3和右第二母线5.4分别位于通讯窗区域4左、右两侧的导电膜层2内。其中上第二母线5.1和下第二母线5.2通过左第二母线5.3和右第二母线5.4进行电连接。

其中上母线3.1和下母线3.2宽度为30mm；上第二母线5.1和下第二母线5.2宽度为15mm；左第二母5.3和右第二母线宽度为15mm；通讯窗区域4面积小于900mm²。

在一种非限制性的实施方案中，当通电电压为14V时，通讯窗四周和中间都获得相应的加热效果，无明显的热点，最高温升范围为40~50℃，所述电压值为一般车载电压。

实施例2

图2示出了通讯窗加热组件其中一种布置形式示意图。其中上母线3.1和下母线3.2宽度为10mm；上第二母线5.1和下第二母线5.2宽度为5mm；上第二母线5.1和下第二母线5.2的宽度至少是左第二母线5.3宽度的1-2倍。

在一种非限制性的实施方案中，当通电电压为14V时，通讯窗四周和中间都获得相应的加热效果，无明显的热点，最高温升范围为40~50℃，所述电压值为一般车载电压。

实施例3

图2示出了通讯窗加热组件其中一种布置形式示意图。其中上母线3.1和下母线3.2宽度为20mm；上第二母线5.1和下第二母线5.2宽度为10mm；左第二母5.3和右第二母线宽度为8mm；通讯窗区域4面积小于900mm²。

在一种非限制性的实施方案中，当通电电压为14V时，通讯窗四周和中间都获得相应的加热效果，无明显的热点，最高温升范围为40~50℃，所述电压值为一般车载电压。

通过上述3个实施例对比可以知道，其中上母线3.1和下母线3.2宽度至少10-30mm，优选15-25mm；上第二母线5.1和下第二母线5.2宽度为5-15mm，优选8-12mm；左第二母5.3和右第二母线宽度为2-15mm，优选7-10mm；上第二母线5.1和下第二母线5.2的宽度至少是左第二母线5.3宽度的1-2倍。

实施例4

图3给出了类似图1的结构，当无膜层区域需要获得更多热量的时候，左第二母线和/或第二右母线允许断开来增加热量，其中通讯窗内无膜层区域4优选大于900mm²，小于1600mm²；其他同实施例1。

实施例5

图4给出了类似图1的结构，当无膜层区域需要获得更多热量的时候，第二母线允许多处断开来增加热量，其中通讯窗内无膜层区域4优选大于1600mm²，小于2500mm²。其他同实施例1。

实施例6

图5给出了类似图1的结构，当无膜层区域需要获得更多热量的时候，第二母线断开处可以设置一个端子来增加热量，其中通讯窗内无膜层区域4优选大于2500mm²，小于3600mm²。其他同实施例1。

实施例7

图6给出了类似图2的结构，当无膜层区域是圆形时，可以只设置上第二母线5.1和下第二母线5.2。同时在环形加热组件左右侧可以有1-5个断开点7。其他同实施例1。

实施例8

图7给出了类似图6的结构，上下第二母线5.1,5.2可以是不一样长的；其他同实施例7。

实施例9

图8给出了类似图1的结构，无膜层区域根据油墨镂空区域的形状可以不是正方形的；其他同实施例1。

实施例10

图9给出了类似图1的结构，上第二母线5.1和下第二母线5.2的长度可以根据热量的需要做相应的改变，当通讯窗靠近上母线时，其通讯窗离上母线距离较近，可以缩短上第二母线5.1的长度，以控制通讯窗上部分膜层的温度，其中通讯窗距离上母线的距离应小于30mm，优选小于20mm；其他同实施例1。

实施例11

图10给出了类似图9的结构，上下第二母线5.1,5.2的长度可以根据热量的需要做相应的改变，当通讯窗靠近下母线时，其通讯窗离下母线距离较近，可以缩短上第二母线5.2的长度，以控制通讯窗上部分膜层的温度，其中通讯窗距离下母线的距离应小于30mm，优选小于20mm；其他同实施例1。

本发明设计还提出了一种制造上述玻璃基板产品的方法，包括：

1、至少还含有一块没有膜层的通讯窗区域4的玻璃基板1。

2、在玻璃基板1上沉积导电膜层2。

3、在导电膜层上布设母线，其中，上下母线分别大致平行布置在玻璃基板的上边边部和下边边部。

4、在通讯窗区域外膜层处施加通讯窗加热组件。

5、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，其中导电膜层设置在于中间聚合物接触的玻璃基板表面上。

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 (5)

1.带有通讯窗无膜层区域可均匀电加热的汽车夹层玻璃，包括玻璃基板（1），在玻璃基板（1）上设有周边除膜的导电膜层（2），导电膜层（2）上设有上母线（3.1）和下母线（3.2），上母线（3.1）和下母线（3.2）之间构成加热区；其中导电膜层（2）至少包括一块不含导电膜层的通讯窗区域（4），通讯窗区域（4）内设有油墨镂空区域（6），通讯窗区域（4）外设置有通讯窗加热组件，其特征在于通讯窗加热组件由上第二母线（5.1）、下第二母线（5.2）、左第二母线（5.3）和右第二母线（5.4）构成；上第二母线（5.1）和下第二母线（5.2）分别位于通讯窗区域（4）上、下两侧的导电膜层（2）内，左第二母线（5.3）和右第二母线（5.4）分别位于通讯窗区域（4）左、右两侧的导电膜层（2）内;上第二母线（5.1）和下第二母线（5.2）通过左第二母线（5.3）和右第二母线（5.4）电连接;上第二母线（5.1）和下第二母线（5.2）比左第二母线（5.3）宽；上第二母线（5.1）和下第二母线（5.2）比右第二母线（5.4）宽；左第二母线（5.3）和右第二母线（5.4）宽度至少为0.1mm。

2.根据权利要求1所述的带有通讯窗无膜层区域可均匀电加热的汽车夹层玻璃，其特征在于上第二母线（5.1）和下第二母线（5.2）的宽度至少是左第二母线（5.3）宽度的1-2倍。

3.根据权利要求1 所述的带有通讯窗无膜层区域可均匀电加热的汽车夹层玻璃，其特征在于左第二母线（5.3）和右第二母线（5.4）宽度至少为0.5mm。

4.根据权利要求1所述的带有通讯窗无膜层区域可均匀电加热的汽车夹层玻璃，其特征在于左第二母线（5.3）和/或右第二母线（5.4）中间有1-5个断开点(7)。

5.根据权利要求4所述的带有通讯窗无膜层区域可均匀电加热的汽车夹层玻璃，其特征在于在断开点(7)处的母线上设有端头(8)。