玻璃窗、制造所述玻璃窗的方法和所述玻璃窗的用途

摘要

本发明涉及一种玻璃窗(10)，包括：用于连接到电源的第一和第二母线(1，2)；第三母线(3)，定位在第一母线(1)和第二母线(2)之间；多个导体(5)，与第一母线(1)电连接；其中，第一组导体(5)从第一母线(1)延伸到所述第三母线(3)以形成第一电阻器(R1)；第二组导体(5)从第三母线(3)的面向第二母线(2)的一侧延伸，并且电连接到第二母线(2)以形成第二电阻器(R2)；其中，与从第三母线(3)的面向第一母线(1)的一侧延伸相比，较少的导体(5)从第三母线(3)的面向所述第二母线(2)的一侧延伸；还包括在第三母线(3)的一侧的、与另一侧的导体(5)相对的至少一个间隙(6)以及布置在第三母线(3)和第二母线(2)之间的信息获取区域(7)，其中至少一个间隙(6)定位在信息获取区域(7)之外。

说明书

技术领域

本发明涉及包括导体的玻璃窗(glazing)，制造所述玻璃窗的方法和所述玻璃窗的用途。

背景技术

已知包括加热的电导体的玻璃窗用于除雾和除霜。例如，加热的嵌丝玻璃窗在机动车辆中用于挡风玻璃、后窗、侧窗和顶窗。

JP2017212148A(Ogawa)公开了在车辆玻璃窗中的两个加热器，每个加热器连接到其自己的母线。第一加热器位于信息获取区域中。第二加热器位于除信息获取区域之外的区域中。信息获取区域用于能够通过接收光从车辆外部获取信息的信息获取装置。一个例子是使用可见光或红外光的照相机。在剥离膜上制备第一和第二加热器。在其上沉积粘合剂层，形成转移片材。在转移到玻璃窗的外层玻璃板或内层玻璃板的任一表面上之后，剥离剥离层并溶解粘合剂层。

EP3486225A1(Ogawa)公开了两个用于产生热量的区域，每个区域包括多个沿上下方向延伸并连接到公共母线的加热线。第一加热线在中央区域的窗部(信息取得区域)上通过。第二加热线布置在平行于第一加热线的两侧上的侧区域中。加热线的宽度在窗口部分附近减小，以便更有效地除雾。在其它区域中加热管线的宽度增加以减少热量的产生。WO2019107460A1(Ogawa)公开了一种挡风玻璃。

WO2018055390A1(Day)和WO2019131928A1(Yasuda)公开了一种具有位于导电组件或“母线环”内的无导线区域的导线加热的窗口。

本发明的目的是提供一种替代的玻璃窗，其在所需区域中实现更快的除雾或除霜。

本发明的另一个目的是提供一种制造这种玻璃窗的方法。

发明内容

在第一方面，本发明提供根据权利要求1所述的玻璃窗。

该玻璃窗包括在第三母线的一侧的至少一个间隙，所述至少一个间隙与另一侧的导体相对。

优选地，所述窗包括定位在第三母线和第二母线之间的第四母线，其中第二组导体延伸到第四母线以形成第二电阻器，并且第三组导体从第四母线延伸到第二母线以形成第三电阻器。

优选地，在所述玻璃窗中，与从第四母线的面向第三母线的一侧延伸相比，较多的导体从第四母线的面向第二母线的一侧延伸。

在玻璃窗中，信息获取区域布置在第三母线和第二母线之间。

优选地，信息获取区域布置在第三母线和第四母线之间。

在玻璃窗中，在信息获取区域之外，与从第三母线的面向第一母线的一侧延伸相比，较少的导体从第三母线的面向第二母线的一侧延伸。

优选地，所述至少一个间隙定位在信息获取区域之外。

优选地，导体是加热导线。

优选地，一组导体从第一母线延伸到第二母线以形成并联电阻器，或者从第一母线延伸到分裂母线以形成分裂母线并联电阻器，并且第一母线和分裂母线之间的距离被选择为不同于第一母线和第二母线之间的距离。

优选地，第二电阻器的区域中的功率密度大于第一电阻器或并联电阻器或分裂母线并联电阻器或其任何组合的功率密度。

优选地，玻璃窗包含玻璃窗材料的外层和内层以及在其间的中间层材料的层以形成夹层玻璃，其中第一和第二电阻器在中间层材料的层和玻璃窗材料的内层之间。导体可以与玻璃窗材料的外层或内层或者中间层材料的附加层接触。

玻璃窗可以具有任何合适的形状，例如梯形、矩形或三角形。包括所有玻璃窗材料、中间层材料和导体的玻璃窗厚度可以是任何厚度，例如2.5mm至10.6mm，优选地2.6mm至3.8mm，更优选地2.7mm至3.2mm。玻璃窗材料可以是任何合适的材料，例如钠钙硅玻璃或硼硅酸盐玻璃。

玻璃窗材料的外层可以是任何厚度，例如以适应对耐久性和对飞石的抗冲击性的要求。另一方面，随着厚度增加，重量也增加，这是不期望的。玻璃窗材料的外层的厚度可为1.6mm至2.5mm，更优选地1.9mm至2.1mm。

玻璃窗材料的内层可为任何厚度，例如以适应对降低玻璃窗重量的要求。玻璃窗材料的内层的厚度可小于玻璃窗材料的外层的厚度，例如0.6mm至2.1mm，更优选地0.8mm至1.6mm，最优选地0.8至1.3mm。

玻璃窗可以包括两层或更多层的中间层材料。中间层材料可以是聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，其是有利的，因为它在层压到玻璃上之后显示出良好的粘合性，并且允许在制造期间嵌入导线形式的导体。PVB的厚度可以是任何厚度，例如0.76mm。

导体可以是任何材料，例如铜、钨、银、金、铝及其合金的导线。导体可以具有任何电阻率，例如116欧姆/米。导体可以具有任何形状的横截面，例如圆形或矩形，以及任何厚度，例如30μm或更小，或者任何宽度，例如30μm或更小。

导体可以是玻璃窗上的任何形状，例如线性或波状形状，例如正弦波。波状导体可具有路径长度的任何延伸量，例如107％。导体可以是卷曲的导线。导体可以具有任何节距，即相邻导线的间隔，例如大于或等于1.25mm，优选地1.8mm至4.5mm，更优选地2mm至2.6mm。导体可以在窗的顶部和底部平行或以不同间隔成扇形。

在第二方面，本发明提供权利要求10所述的制造根据玻璃窗的方法。

优选地，制造玻璃窗的方法还包括移除第三母线的一侧的至少一个导体的至少一部分以在第二电阻器中形成间隙的步骤。

导体可以通过任何方法移除，例如激光烧蚀、超声切割、通过传递电流的烧蚀、或用刀切割。

可以使用导线铺设装置将导线形式的多个导体嵌入中间层材料的层中。该导线铺设装置可以弯曲导线以提供卷曲的导线并且使用压力辊将导线嵌入在中间层材料的层中。

在第三方面，本发明提供了玻璃窗在机动车辆中作为挡风玻璃、后窗、侧窗或天窗，或者在飞行器、火车或建筑物中作为窗的用途。

本发明的效果

本发明提供在所需区域提供更快除雾或除霜的玻璃窗。该区域可以是车辆挡风玻璃的用于驾驶员的观看区域或者能够从车辆外部获得信息的装置，诸如相机。利用本发明，相机在驾驶员之前准备好。取决于用于信息的相机的高级驾驶员辅助系统(ADAS)能够在驾驶员之前准备好。

本发明提供了比常规方法更简单的制造所述玻璃窗的方法。本发明不需要转移片材和用于转移到玻璃窗的相应方法步骤。

附图说明

图1是根据本发明的具有三个母线的玻璃窗。

图2是根据本发明的具有分裂母线的玻璃窗。

图3是根据本发明的具有四个母线和一个间隙的玻璃窗。

图4是根据本发明的具有两个间隙的玻璃窗。

图5是根据本发明的具有三个间隙的玻璃窗。

图6是根据本发明的具有四个间隙的玻璃窗。

图7是根据本发明的具有四个间隙和分裂母线的玻璃窗。

图8是图7的玻璃窗的等效电路。

图9是根据本发明的夹层玻璃的横截面。

具体实施方式

下面是参考附图的描述，其中附图标记在全文中具有相同的含义。

图1是根据本发明的玻璃窗10的平面图，其具有用于电加热玻璃窗的导体5。玻璃窗10通常为梯形形状，适用于车辆挡风玻璃。

提供第一母线1和第二母线2，示出为邻近玻璃窗1的上边缘和下边缘以用于连接到外部电源(未示出)。第三母线3定位在第一和第二母线之间，示出为平行于且靠近第一母线1。导体5电连接到第一母线1。

第一组导体从第一母线1延伸到第三母线3以形成第一电阻器R1。第二组导体从第三母线3的面向第二母线2的一侧延伸，并且电连接到第二母线2以形成第二电阻器R2。第一电阻器1和第二电阻器2电串联形成串联组合，因此相同的电流流过电阻器1和电阻器2。

与从第三母线3的面向第一母线1的一侧延伸相比，较少的导体从第三母线3的面向第二母线2的一侧延伸。第二电阻器R2的导体之一已经被移除以形成间隙6。

并联电阻器R布置到第一和第二电阻器R1、R2的一侧，并与它们电并联，使得相同的电压施加到并联电阻器R以及第一和第二电阻器R1、R2的串联组合。并联电阻器R以与第一和第二电阻器R1、R2的串联组合相同的方式连接到第一和第二母线1、2。

图2是根据本发明的另一玻璃窗10的平面图。它与图1的不同之处在于，提供了分裂母线8，使得与第一和第二电阻器R1、R2的串联组合相比，分裂母线并联电阻器R8可以具有不同的母线之间的距离。分裂母线并联电阻器R8可以可选地电连接到第二母线2，使得其与第一和第二电阻器R1、R2的串联组合电并联。

图3是根据本发明的玻璃窗10的平面图。它与图1的不同之处在于，具有定位在第三母线3和第二母线2之间的第四母线4。第二组导体延伸到第四母线4以形成第二电阻器R2。第三组导体从第四母线延伸到第二母线以形成第三电阻器R3。信息获取区域7定位在第二电阻R2中。间隙6定位在信息获取区域7之外的第二电阻器R2中。

图4是根据本发明的玻璃窗10的平面图。它与图3的不同之处在于，在信息获取区域7之外的第二电阻器R2中，在其一侧具有两个间隙6。两个间隙6由一个导体5隔开。

图5是根据本发明的玻璃窗10的平面图。它与图4的不同之处在于，在信息获取区域7之外的第二电阻器R2中具有三个间隙6，一个间隙在其一侧，并且两个间隙在另一侧，由两个导体5隔开。

图6是根据本发明的玻璃窗10的平面图。它与图5的不同之处在于，在信息获取区域7之外的第二电阻器R2中具有四个间隙6，两个间隙在其一侧，由一个导体5隔开，并且两个间隙在另一侧，由两个导体5隔开。为了清楚起见，仅示出了少量的导体5。没有示出所有的导体5。间隙6的数量和间隙6之间的导体5的数量的组合不受限制。尽管如此，在例如刮水器不能清洁挡风玻璃的情况下，移除太多导体5以使得形成宽间隙6从而导致在信息获取区域7之外的未加热冷点将是不期望的。

图7是根据本发明的玻璃窗10的平面图。它与图6的不同之处在于具有与图2类似的分裂母线8和分裂母线并联电阻器R8。

图8是对应于图7的根据本发明的玻璃窗10的电路图，可选开关用于可选电连接(图7中未示出)，使得分裂母线并联电阻器R8可以与第一和第二电阻器R1、R2的串联组合电并联。

图9是对应于图3至图7的根据本发明的玻璃窗10的横截面。玻璃窗材料的外层11和玻璃窗材料的内层12在其间具有中间层材料的层13。

示例

以下是本发明的非限制性示例的描述。

表格1示出了标称功率密度600W/m

可选地，移除两个导体，在所需区域的左侧和右侧各一个，将功率密度增加到665W/m

表格1公开了没有移除的导体(间隙)的比较示例和在第二电阻器R2中比在第一电阻器R1中有两个到十二个较少的导体的四个示例的增加的功率密度。

表格1

表格2示出了具有额定功率密度600W/m

表格2公开了在信息获取区域中有四个移除的导体(间隙)并且从第二电阻器到第一母线的距离不同于从第二电阻器到第二母线的距离的示例的增加的功率密度。

表格2

表格2示出了第二电阻器R2之上/之下的功率密度是591W/m

表格3公开了标称功率密度600W/m

表格3

母线之间距离的差为886–879＝7mm。与并联电阻器中的母线之间的距离相比，减小串联组合R1、R2、R3中的母线之间的距离恢复了第一和第三电阻器的标称功率密度，以补偿由于其中的较少的导体而引起的第二电阻器的增加的电阻。

在所有模拟中，所施加的电压为12.33伏。导体间距为2.6mm。导体被模拟为电阻率为116欧姆/米并且由于卷曲形状而具有107％的增加的路径长度的导线。

本发明可以具有任何数量的所需区域，其具有的从附加母线的面向第二母线的一侧延伸的导体比从附加母线的面向第一母线的一侧延伸的导体少。两个或更多个区域可以跨玻璃窗的宽度间隔开，例如立体相机的左和右。两个或更多个区域可以沿着玻璃窗的高度间隔开，例如第一、第二、第三、第四和第五电阻器的串联组合具有在它们之间的第三、第四、第五和第六母线。第二和第四电阻器具有较少的导体，在两个区域(例如在玻璃窗的顶部和底部)提供较高的功率密度。

第一和第二组导体可以部分地由多个连续的导线形成，所述多个连续的导线部分地与第一、第二和第三母线重叠。

制造方法可以包括将多个连续导线形式的导体嵌入在中间层材料的层中的步骤。优选地，在第三母线和第二母线或第四母线之间的选定连续导线的部分被切割和移除。

制备根据本发明的第一、第二和第三示例以及一个比较示例。示例如图5所示，但是在每个相应的第二组导体中移除了两个、四个和五个导线。由于导线移除而产生的间隙定位在信息获取区域之外。间隙分别为左和右、两个左和两个右、两个左和三个右。比较示例没有移除导线。

在本领域已知的标准除霜试验中，相对于比较示例所需的时间，测量每个实施例的信息获取区域达到0℃所需的时间。第一个例子快30秒，第二个例子快60秒，第三个例子快80秒。

附图中的参考标记

1，2，3，4：第一、第二、第三、第四母线

5：导体

6：间隙

7：信息获取区域

8：分裂母线

10：玻璃窗

11：玻璃窗材料的外层

12：玻璃窗材料的内层

13：中间层材料的层

R：并联电阻器

R1、R2、R3：第一、第二、第三电阻器

R8：分裂母线并联电阻器