專利名稱：電可加熱層疊窗的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電加熱窗，更具體地，涉及包含加熱導(dǎo)線的陣列的層疊電加熱窗(導(dǎo) 線加熱窗)。
背景技術(shù)：
電加熱窗通常用作車輛中的風(fēng)擋或反光鏡，以在寒冷和/或潮濕的天氣條件下能 夠?yàn)榇俺虺F。對(duì)于用作車輛中的風(fēng)擋的窗，通常將電加熱裝置設(shè)置為微細(xì)(具有小 于150μπι的直徑)、緊密間隔(導(dǎo)線與導(dǎo)線之間的距離在Imm和5mm之間)的導(dǎo)線的陣 列。盡管陣列中的導(dǎo)線基本平行，但是每條導(dǎo)線設(shè)置有波動(dòng)，諸如按正弦、螺旋、鋸齒形或隨 機(jī)圖案卷曲(crimp)，以避免車輛駕駛員在通過窗觀看物體時(shí)的晃眼(dazzling)和偏振效 果。越來越期望能夠向位于車輛中的窗的內(nèi)部中或上的裝置發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)以及 從該裝置發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)。例如，天線、放大器、GPS(全球定位系統(tǒng))和收費(fèi)系統(tǒng)(toll collection systems)都需要本質(zhì)上是電磁的數(shù)據(jù)信號(hào)，如果通過包含加熱導(dǎo)線陣列的窗 發(fā)送則所述數(shù)據(jù)信號(hào)可能退化。針對(duì)這一問題的一種解決方案是在窗內(nèi)提供無導(dǎo)線區(qū)域， 通過該區(qū)域可以在沒有來自周圍導(dǎo)線的任何干擾的情況下發(fā)送所述信號(hào)，并且對(duì)陣列的加 熱性能沒有有害影響。在EP 1672960A1中采用這種解決方案，該文獻(xiàn)公開了通過使被用于 將導(dǎo)線連接至電源的匯流條偏離或者通過局部去除大量導(dǎo)線來形成的無導(dǎo)線區(qū)域。在后一 種情況下，在無導(dǎo)線區(qū)域的區(qū)域中為該區(qū)域設(shè)置有到導(dǎo)線的附加電連接以確保加熱窗的連 續(xù)的功能性。類似的解決方案已經(jīng)采用于包含導(dǎo)電涂層的窗，通過去除涂層的一部分以使 能數(shù)據(jù)傳輸來提供加熱功能，如US 6，670，581中所描述的。盡管上述解決方案是令人滿意的，因?yàn)樗麄冊(cè)谙嗤拇皟?nèi)允許數(shù)據(jù)傳輸和加熱功 能二者，但是當(dāng)使用導(dǎo)線陣列時(shí)，由于與無導(dǎo)線區(qū)域相鄰的這些導(dǎo)線的電阻以及這些導(dǎo)線 離開無導(dǎo)線區(qū)域的距離之間的差異，發(fā)生所獲得的功率密度中的局部變化。這產(chǎn)生了非恒 定溫度的區(qū)域，稱為熱點(diǎn)(hot spot)。窗中存在一個(gè)或更多熱點(diǎn)是高度不期望的，出于兩個(gè) 原因首先，存在裝有所述窗的車輛的乘客可能觸摸一個(gè)或更多個(gè)熱點(diǎn)的區(qū)域中的所述窗、 導(dǎo)致受傷的風(fēng)險(xiǎn)；其次，存在所述窗在熱點(diǎn)的區(qū)域中局部分層(delaminate)的風(fēng)險(xiǎn)。這導(dǎo) 致窗的區(qū)域中具有減低或零的能見度。因此，期望生產(chǎn)一種具有用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o導(dǎo)線區(qū)域的導(dǎo)線加熱窗，其中將熱點(diǎn) 的問題最小化或完全去除。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過提供電加熱窗解決這些問題。該電加熱窗包括至少兩層窗 材料，其間層疊有層間材料的層；以及由所述層之一承載的加熱導(dǎo)線的陣列，所述加熱導(dǎo)線 在第一電連接裝置與第二電連接裝置之間延伸以通過導(dǎo)線供應(yīng)電流，第一電連接裝置與第 二電連接裝置彼此基本平行；第一電連接裝置的形狀被設(shè)置為限定無導(dǎo)線區(qū)域以允許數(shù)據(jù)信號(hào)通過窗被發(fā)送到位于無導(dǎo)線區(qū)域的附近的器件；其中第二電連接裝置的形狀被設(shè)置為 與第一電連接裝置相對(duì)應(yīng)，使得陣列中的加熱導(dǎo)線具有基本恒定的長度。通過保證加熱導(dǎo)線陣列中的導(dǎo)線具有基本恒定的長度，能夠最小化熱點(diǎn)的產(chǎn)生， 由于通過防止陣列具有可變的電阻，因此當(dāng)電流通過導(dǎo)線時(shí)沿窗的功率密度會(huì)均勻。優(yōu)選地，無導(dǎo)線區(qū)域與窗的邊緣相鄰。優(yōu)選地，無導(dǎo)線區(qū)域由位于窗的周邊的周圍 的遮蔽帶(obscuration band)隱蔽。優(yōu)選地，第一和第二電連接裝置由位于窗的周邊的周圍的遮蔽帶隱蔽。優(yōu)選地，導(dǎo)線的陣列嵌入在層間材料的層中。優(yōu)選地，電連接裝置與層間材料的層 接觸。電連接裝置可以由薄金屬箔形成。陣列中的導(dǎo)線之間的間距優(yōu)選在1. 9mm到2. 5mm的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，該器件是傳感器、天線、放大器、信號(hào)接收器件或信號(hào)發(fā)射器件之一。


將參照附圖僅以實(shí)例的方式描述本發(fā)明，在附圖中圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)具有無導(dǎo)線區(qū)域的導(dǎo)線加熱窗的示意性平面圖；圖2是圖1所示的導(dǎo)線加熱窗的側(cè)邊緣區(qū)域的示意圖截面圖；圖3是圖1中的窗的示意性平面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有無導(dǎo)線區(qū)域的導(dǎo)線加熱窗的示意性平面圖；以 及圖5是圖4中的窗的示意性平面圖，示出匯流條分離。
具體實(shí)施例方式為了最小化沿導(dǎo)線加熱窗的功率密度的變化，本發(fā)明提供了具有相應(yīng)形狀的電連 接裝置(匯流條)，使得在電連接裝置之間延伸的陣列中的導(dǎo)線的長度保持基本恒定。這一概念通過首先考慮現(xiàn)有技術(shù)中常用的導(dǎo)線加熱風(fēng)擋來最佳地例示。圖1是根 據(jù)現(xiàn)有技術(shù)具有無導(dǎo)線區(qū)域的導(dǎo)線加熱窗的示意性平面圖。導(dǎo)線加熱窗1大體為梯形，并 且包括微細(xì)、緊密間隔的導(dǎo)線2的陣列，處于清楚起見僅示出導(dǎo)線2中的一小部分。導(dǎo)線2 的陣列由第一電連接裝置或匯流條3和第二電連接裝置或匯流條4約束。陣列2中的導(dǎo)線 在第一和第二電連接裝置3、4之間延伸。這些電連接裝置3、4通過連接器5、6、7、8(其可 以是插塞式連接器或本領(lǐng)域已知的其它連接器)將該陣列連接至電源(未示出)。虛線9 代表窗的周邊由遮蔽帶覆蓋的范圍。遮蔽帶通常由位于窗內(nèi)表面上的印刷、燒結(jié)黑陶瓷墨 水提供。遮蔽帶的功能有兩方面第一，美觀，因?yàn)樗饔糜陔[蔽窗的邊緣并覆蓋用于將窗 接合到車輛中的粘合劑，以及圍繞窗孔的框；第二，它防止用于將窗接合到車輛中的粘合劑 由于暴露于陽光中的UV射線而退化。無導(dǎo)線區(qū)域10由陰影區(qū)域表示，在本實(shí)例中，其位于窗1的上邊緣附近(當(dāng)裝入 車輛中時(shí))。匯流條3的形狀被設(shè)置為限定無導(dǎo)線區(qū)域以允許數(shù)據(jù)信號(hào)通過窗傳送到位于 無導(dǎo)線區(qū)域附近的器件。理想地，無導(dǎo)線區(qū)域10由遮蔽帶掩蔽。此外，窗1設(shè)置有用于粘 貼鏡飾(mirrorboss)的區(qū)域11，以及用于粘貼傳感器(諸如光或濕度傳感器)的區(qū)域12。圖2是圖1所示的導(dǎo)線加熱窗的側(cè)邊緣區(qū)域的示意性截面圖。窗1包括第一層退火硅酸鹽浮法玻璃13和第二層退火硅酸鹽浮法玻璃14，具有在其間延伸和層疊的一層聚 乙烯醇縮丁醛層間材料15。遮蔽帶16設(shè)置在窗1的周邊的周圍，遮蔽匯流條3之一。在窗 1的側(cè)面，陣列2中的導(dǎo)線與窗1的邊緣平行。圖3是圖1中的窗的示意圖平面圖，示出匯流條分離。在該圖中，處于清楚起見僅 示出匯流條3、4和窗的大體形狀。沿窗1的上邊緣延伸、與無導(dǎo)線區(qū)域10相鄰的匯流條3 的形狀被設(shè)置為限定無導(dǎo)線區(qū)域，具有若干匝或角。在本實(shí)例中，沿窗1的上邊緣延伸的匯 流條3分為兩個(gè)部分，由位于窗1的中心的近似垂直鏡面對(duì)稱的線上的小斷點(diǎn)(break)分罔。在窗1的邊緣區(qū)域(其在裝入車輛時(shí)會(huì)與“A”柱相鄰)中沿窗1的上邊緣延伸的 匯流條3與沿窗的下邊緣延伸的匯流條4之間的間距由距離χ表示。與無導(dǎo)線區(qū)域10相 鄰，在中心沿窗1的上邊緣延伸的匯流條3與沿窗的下邊緣延伸的匯流條4之間的間距由 間距y表示。典型地，在窗1的中心處的間距y比在與“A”柱相鄰的窗1的邊緣處的間距χ 大10%。這導(dǎo)致具有與無導(dǎo)線區(qū)域相同寬度的區(qū)域與窗的其它部分相比具有升高的溫度， 因?yàn)檩^短的導(dǎo)線中電阻的降低以及由此引起攜帶的電流的增加。由于無導(dǎo)線區(qū)域可以在寬 度上達(dá)到300mm，因此該熱點(diǎn)區(qū)域也可以是在寬度上至少300mm。如表1所示，標(biāo)記了功率 密度的差異。 表1 各種導(dǎo)線性質(zhì)的比較其中，導(dǎo)線的卷曲度(crimp)表示為100X (未卷曲的長度-卷曲的長度)/卷曲 的長度。為了克服這一問題，且不需要沿窗的寬度改變導(dǎo)線間距，本發(fā)明將兩個(gè)電連接裝 置(匯流條)設(shè)置為具有相應(yīng)的形狀，以使每個(gè)偏差相同或相似量，從而保證陣列中的導(dǎo)線 具有基本恒定的長度。這防止了相鄰導(dǎo)線的電阻的變化，最小化了熱點(diǎn)的產(chǎn)生。圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有無導(dǎo)線區(qū)域的導(dǎo)線加熱窗的示意性平面圖。導(dǎo) 線加熱窗20大體為梯形(具有兩個(gè)相對(duì)的長邊和兩個(gè)相對(duì)的短邊)，并且包括微細(xì)、緊密 間隔的導(dǎo)線21的陣列，出于清楚起見僅示出導(dǎo)線21中的一小部分。導(dǎo)線21的陣列由第一電連接裝置或匯流條22和第二電連接裝置或匯流條23約束。第一電連接裝置22和第二 電連接裝置23彼此基本平行。陣列21中的導(dǎo)線在第一電連接裝置22和第二電連接裝置 23延伸。這些電連接裝置22、23通過連接器24、25、26、27 (其可以是插塞式連接器或本領(lǐng) 域已知的其它連接器)將該陣列連接至電源(未示出)。虛線28代表窗的周邊由遮蔽帶 覆蓋的范圍。遮蔽帶通常由位于窗內(nèi)表面上的印刷、燒結(jié)黑陶瓷墨水提供。無導(dǎo)線區(qū)域29 由陰影區(qū)域表示，并且在本實(shí)例中，其位于窗20的上邊緣附近(當(dāng)裝入車輛中時(shí))。匯流 條22的形狀被設(shè)置為限定無導(dǎo)線區(qū)域以允許數(shù)據(jù)信號(hào)通過窗傳送到位于無導(dǎo)線區(qū)域附近 的器件。理想地，無導(dǎo)線區(qū)域29由遮蔽帶掩蔽。此外，窗1設(shè)置有用于粘貼鏡飾的區(qū)域30， 以及用于粘貼傳感器(諸如光或濕度傳感器)的區(qū)域31。沿窗20的上邊緣延伸、與無導(dǎo)線區(qū)域29相鄰的匯流條22的形狀被設(shè)置為限定無 導(dǎo)線區(qū)域，具有若干匝或角。沿窗20的下邊緣延伸、的匯流條23具有相應(yīng)的形狀，具有相 同數(shù)目的匝或角以及尺寸，從而使得陣列21中的每條導(dǎo)線的長度基本恒定。結(jié)果，最小化 功率密度的變化，由此最小化熱點(diǎn)。優(yōu)選地，匯流條22、23都由遮蔽帶隱蔽。這在圖5中示 意性示出。圖5是圖4中的窗的示意性平面圖，示出匯流條分離。在本圖中，為了清楚起見僅 示出匯流條22、23和窗20的大體形狀。在窗20的邊緣區(qū)域(其在裝入車輛時(shí)會(huì)與“A”柱 相鄰)中沿窗20的上邊緣延伸的匯流條22與沿窗的下邊緣延伸的匯流條23之間的間距 由距離χ表示。與無導(dǎo)線區(qū)域29相鄰，在中心沿窗20的上邊緣延伸的匯流條22與沿窗的 下邊緣延伸的匯流條23之間的間距由間距y表示。在本發(fā)明的本實(shí)施例中，距離χ和y近 似相等。對(duì)于良好的除霧性能，通常期望保證沿整個(gè)窗的600W/m2的均勻功率密度。在上述 設(shè)計(jì)中，這可以通過使用直徑在20-25 μ m之間且間距在1.9-2. 5mm之間的鎢導(dǎo)線獲得。優(yōu) 選地，匯流條由薄金屬箔形成，例如，鍍錫(tinned)銅帶，寬度3_6mm且厚度0. 03-0. 08mm, 其中鍍錫表面包括元素Sn或具有60 40的Sn Pb比的合金。匯流條可以是單塊箔，或 者可以由兩塊箔形成，期間疊夾有陣列的導(dǎo)線。典型地，層間材料的層的厚度為0. 76mm，并 且玻璃的層的厚度在1.2-3. Omm的范圍內(nèi)。盡管按照退火硅酸鹽浮法玻璃描述了本發(fā)明， 但是可以使用其他類型的玻璃或窗材料，例如聚碳酸酯或塑料，取代所述玻璃層。優(yōu)選地， 使用諸如EP 0443691中所述的方法將陣列中的導(dǎo)線嵌入在層間材料的層的表面內(nèi)。優(yōu)選 地，將導(dǎo)線卷曲以最小化光效應(yīng)(optical effect) 0理想地，使用無導(dǎo)線區(qū)域?qū)⑿盘?hào)發(fā)射到傳感器、天線、放大器、信號(hào)接收器件(例 如全球定位系統(tǒng))或信號(hào)發(fā)射器件(例如收費(fèi)支付器件)。
權(quán)利要求
一種電加熱窗，包括至少兩層窗材料，其間層疊有層間材料的層；以及由所述層之一承載的加熱導(dǎo)線的陣列，所述加熱導(dǎo)線在第一電連接裝置與第二電連接裝置之間延伸以通過導(dǎo)線供應(yīng)電流，第一電連接裝置與第二電連接裝置彼此基本平行；第一電連接裝置的形狀被設(shè)置為限定無導(dǎo)線區(qū)域以允許數(shù)據(jù)信號(hào)通過所述窗被發(fā)送到位于所述無導(dǎo)線區(qū)域的附近的器件；其中第二電連接裝置的形狀被設(shè)置為與第一電連接裝置相對(duì)應(yīng)，使得陣列中的加熱導(dǎo)線具有基本恒定的長度。
2.如權(quán)利要求1所述的電加熱窗，其中所述無導(dǎo)線區(qū)域與所述窗的邊緣相鄰。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電加熱窗，其中所述無導(dǎo)線區(qū)域由位于所述窗的周邊的周 圍的遮蔽帶隱蔽。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的電加熱窗，其中第一和第二電連接裝置由位于所述窗的 周邊的周圍的遮蔽帶隱蔽。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的電加熱窗，其中所述導(dǎo)線的陣列嵌入在所述層間材 料的層中。
6.如權(quán)利要求5所述的電加熱窗，其中所述電連接裝置與所述層間材料的層接觸。
7.如任一前述權(quán)利要求所述的電加熱窗，其中所述電連接裝置由薄金屬箔形成。
8.如任一前述權(quán)利要求所述的電加熱窗，其中所述陣列中的導(dǎo)線之間的間距在1.9mm 到2. 5mm的范圍內(nèi)。
9.如任一前述權(quán)利要求所述的電加熱窗，其中該器件是傳感器、天線、放大器、信號(hào)接 收器件或信號(hào)發(fā)射器件之一。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有最小化的熱點(diǎn)的電加熱窗。該窗包括至少兩層窗材料，其間層疊有層間材料的層。由所述層之一承載加熱導(dǎo)線的陣列，所述加熱導(dǎo)線在第一電連接裝置與第二電連接裝置之間延伸以通過導(dǎo)線供應(yīng)電流，第一電連接裝置與第二電連接裝置彼此基本平行。第一電連接裝置的形狀被設(shè)置為限定無導(dǎo)線區(qū)域以允許數(shù)據(jù)信號(hào)通過窗被發(fā)送到位于無導(dǎo)線區(qū)域的附近的器件。第二電連接裝置的形狀被設(shè)置為與第一電連接裝置相對(duì)應(yīng)，使得陣列中的加熱導(dǎo)線具有基本恒定的長度。
文檔編號(hào)H05B3/84GK101909881SQ200980102008
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2009年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者J·B·迪克松, M·A·張伯倫 申請(qǐng)人:皮爾金頓集團(tuán)有限公司