具有透明传导层的窗除霜组件制造技术

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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术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。
技术介绍
目前使用例如聚碳酸酯(PC)和聚曱基丙烯酸甲酯(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)系统。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系统而降低后窗组 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系统重量轻，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系统。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(Te=22.39xlO-4cal/cm-sec-°C )为典型塑料(例如，聚 碳酸酯的Tc=4.78xl(T4cal/cm-sec-°C )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。C )表示的玻璃的热稳定性允许金属骨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°C )，所以金属青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。金属骨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。金属骨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系统，其具有 与传统玻璃窗的除霜器类似的工作特性。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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，本专利技术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，本专利技术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，本专利技术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，本专利技术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^l艮骨和(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2A和2B分别显示了从车辆内部看到且体现本专利技术原理的位于 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分别显示了本专利技术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。具体实施例方式下列优选实施例在本质上仅为示例性的，而不用于限制本专利技术、 其应用或用途。本专利技术人已经发现，(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緩慢。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/奥迪冲支术规范 #—TL 820-45或福特汽车公司技术规范#01.11丄-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。C的情况下平衡加热格栅温度所 必需的电压b在-18到-20。C的温度下浸泡板达8小时以上 c用460mL/n^的水对处于水平位置的板进行喷涂 d再浸泡板达l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。C(步骤a)。窗放置在寒冷腔室内并在-18到-20。C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)。 随后以总视野区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：K韦斯，
申请(专利权)人：埃克阿泰克有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]