电加热车用风挡玻璃制造技术

本发明专利技术提供一种基于FTO导电玻璃的车用风挡玻璃。本发明专利技术的目的在于，针对高电压供电的车辆，将FTO导电玻璃分成多个区块，并将每个区块进行串联连接的方式进行加热，使串联后的总电阻与加热的供电电压相匹配，达到要求的面加热功率密度，从而省去电压变换转置。不但节约了整体的成本，减轻了重量，节省了车内的空间。

【技术实现步骤摘要】
电加热车用风挡玻璃
本专利技术涉及汽车、火车风挡玻璃技术，尤其涉及一种电加热车用风挡玻璃。
技术介绍
汽车玻璃是汽车重要的安全部件之一，具有保护乘员安全以及防水、防尘、耐热和隔音等作用。现如今，汽车玻璃的面积约占汽车表面积的1/3。根据应用部位，汽车用玻璃主要包括前风挡玻璃、后风挡玻璃、门玻璃、天窗玻璃和前/后角窗玻璃等。早在40多年前，汽车挡风玻璃已经采用单件式弯曲挡风玻璃，并逐渐抛弃了平面型的挡风玻璃。今天的汽车挡风玻璃一般都做成整体一幅式的大曲面型，上下左右都有一定的弧度。随着汽车工业的发展，带有加热线的汽车玻璃应用已经非常广泛，它几乎应用于所有汽车的后挡风玻璃，它是通过网印的方式将专用的导电银浆印刷到玻璃的表面，玻璃经钢化后，导电银浆烧结到玻璃表面，由于其具有一定的电阻，通电后可以发热用以消除玻璃表面的冰霜，以利于驾驶者在行车时能够及时观察车后方的情况，使汽车在驾驶过程中具有更好的舒适性和安全性。但是这种汽车电热玻璃窗是采用线加热的方式，加热线发热后，缓慢的将热量向加热线两侧传递，汽车玻璃受热不均匀，一旦加热升温速度过快，或者加热时间过长，很容易出现汽车玻璃爆裂的情况。另外，这种汽车电热玻璃窗是在玻璃上印刷加热线(导电银线)，为了达到良好的加热效果，通常加热线的印刷宽度不小于1mm，而且一个普通的小轿车的后挡风玻璃上至少有十几条至二十几条不等的加热线，这些可视加热线对汽车的外观和驾乘人员的视线都带来一定影响。美国专利技术专利US5540961公开了一种“具有金属丝热塑夹层的风挡玻璃”，该专利采用了一种将极细的金属钨丝(20-50微米直径)铺设在汽车前风挡的夹层中的技术方案，可以实现电加热除霜、除雾和除冰的功能，这种方案的最大缺点是成本很高，另外一个明显的缺点是驾驶员或者乘客能够明显的看到金属细丝的存在，影响美观和视线。中国专利技术专利申请201210333292.1公开了“一种可电加热的低辐射镀膜夹层玻璃”，该专利采用了含有Ag层和低辐射镀膜层的复合膜体系，将面电阻降低至0.4-4ohm/□。虽然该方案具有更佳的导电性和更大的发热功率，但是因为采用多层镀膜，无疑也大大增加了成本。中国专利技术专利CN98100128.9提出了一种“隔热、隔霜镀膜玻璃的制备方法”，此专利提出以ITO导电薄膜玻璃窗取代现有的加热线玻璃窗，这种ITO导电薄膜玻璃电阻低，可见光透过率高，摒弃了传统的加热线的印刷，美化了汽车外观，使驾车舒适性和安全性得到提高。但是需要提出的是，现代汽车几乎完全采用弯曲挡风玻璃，因此在挡风玻璃的加工过程中，需要对平板玻璃进行热弯操作，这一操作需要在600℃左右的温度下进行。根据制作工艺，热弯操作是要在完成ITO导电薄膜镀膜之后进行的，但是ITO导电薄膜在温度超过300℃时，面电阻会急剧上升。因此如果以ITO镀膜玻璃作为汽车玻璃，其加热功率远远达不到消除车窗玻璃冰雪霜的要求。本公司在近期申请的中国专利CN201410649122.3，采用FTO导电玻璃作用电加热汽车风挡玻璃的新技术，采用面加热方式，受热均匀，不易产生爆裂，除霜、除雪、除冰的速度快，而且全透明，且外形美观。但是，因为FTO导电玻璃本身的特性，商业化的FTO导电玻璃的方块电阻一般在7～15欧姆，为了达到加热的效果，就是达到要求的面加热功率，通常300-600W/㎡，就必须配以适当的加热电压，通常为30V～60V。普通汽车用12V蓄电池供电，而新型能源汽车由100～400V的锂电池供电，火车则由220V交流电供电。所有这些应用需要电压变化装置。无论是直流变压器还是变压器都会增加成本，增加重量，占有车的宝贵空间，同时产生一部分能量浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对专利CN201410649122.3所述的电热风挡玻璃的方案需要匹配相应的电压变换装置的缺点，对于高电压供电的车辆，提出了一种将FTO导电玻璃分成多个区块，并将每个区块进行串联连接的方式进行加热，使串联后的总电阻与加热的供电电压相匹配，达到要求的面加热功率密度，从而省去电压变换转置。不但节约了整体的成本，减轻了重量，节省了车内的空间。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于FTO导电玻璃的电加热汽车及火车的风挡玻璃，所述FTO导电玻璃由至少一层FTO导电薄膜层和玻璃基板组成，其中：FTO导电薄膜层刻蚀成若干区块，在每个区块的一组对边印刷或粘贴收集电流的导电线路，通过所述导电线路将FTO导电薄膜层的区块串联后；再与设置于所述玻璃基板相对的两条边缘上的电极与电源电气连接。所述的FTO导电薄膜层刻蚀成若干区块是，根据加热所需要的面功率及供电电压将FTO导电层刻蚀成若干带状区块，形状可以为长方形、扇形、平行四边形。为了使加热均匀，每个区块沿电流通过的路线，最好是其宽度相等，或者各区块的宽度相差不超过30％。在每个区块的一组对边印刷或粘贴收集电流的导电线路，同时利用这些导电线路将这些FTO导电区块连接成串联线路，在导电线路的两端施加加热电源的正负电极，所述电极与电源电气连接。然后按照车辆的应用要求，进行进一步的玻璃切割，磨边，热弯，夹胶或钢化工序。进一步地，对FTO导电薄膜层刻蚀，可以用激光刻蚀，化学刻蚀(锌粉和盐酸)，电化学刻蚀(电酸性介质中电压)等方法进行刻蚀。进一步地，所述的FTO导电薄膜层刻蚀成区块数位可以为2～20个带状加热区块。进一步地，所述FTO导电玻璃基板为沉积有FTO导电薄膜层的浮法玻璃基板或硼硅酸盐玻璃基板，FTO导电薄膜是氧化锡掺杂氟的透明导电层。进一步地，所述玻璃基板可以是包含有PVB(聚乙烯醇缩丁醛)层的夹层玻璃、钢化玻璃和/或非钢化玻璃。进一步地，所述FTO导电玻璃基板厚度为：1mm～20mm。优选为2mm～5mm。进一步地，所述FTO导电薄膜层的厚度为：50nm～1000nm。优选为100nm～500nm。进一步地，所述FTO导电玻璃基板的面电阻为：5ohm/□～100ohm/□。进一步地，所述电极为导电条、导电薄膜或导电胶。进一步地，施加在电极上的电源为24～1000V的电源。优选的电源为48～500V的直流或交流电源。进一步地，所述电加热汽车风挡玻璃的透光率为10％～100％。本专利技术电加热汽车风挡玻璃的制备方法，该方法科学、合理，能实现电加热汽车风挡玻璃的工业化生产。本专利技术电加热汽车风挡玻璃的制备方法，包括以下步骤：步骤1：对FTO导电玻璃基板进行梯形切割、磨边；步骤2：对FTO导电玻璃进行刻蚀成多个带状加热区块，可以用激光刻蚀，化学刻蚀(锌粉和盐酸)，电化学刻蚀(电酸性介质中电压)等方法进行刻蚀，并洗涤、烘干备用。步骤3：在每个区块的一组对边印刷或粘贴收集电流的导电线路，同时利用这些导电线路将这些FTO导电区块连接成串联线路，并分别印刷或粘贴正、负电极，并使用模具对FTO导电玻璃基板进行热弯和钢化处理，得到所需曲率的曲面玻璃；或者进行热弯和夹胶处理，得到所需强度和曲率的曲面玻璃；步骤4：将正、负电极通过电气连接装置与电源相连，得到电加热车用风挡玻璃。所述热弯和钢化包括以下步骤：首先将FTO导电玻璃基板水平放在模具上，送入加热炉进行热弯成型处理；然后迅速将其送到冷却风栅区进行急冷钢化处理。当所述电加热车用风挡玻璃为包含有PVB(聚乙烯醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于FTO导电玻璃的电加热汽车及火车的风挡玻璃，其特征在于，所述FTO导电玻璃由至少一层FTO导电薄膜层和玻璃基板组成，其中：FTO导电薄膜层刻蚀成若干区块，在每个区块的一组对边印刷或粘贴收集电流的导电线路，通过所述导电线路将FTO导电薄膜层的区块串联后；再与设置于所述玻璃基板相对的两条边缘上的电极与电源电气连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于FTO导电玻璃的电加热汽车及火车的风挡玻璃，其特征在于，所述FTO导电玻璃由至少一层FTO导电薄膜层和玻璃基板组成，其中：FTO导电薄膜层刻蚀成若干区块，在每个区块的一组对边印刷或粘贴收集电流的导电线路，通过所述导电线路将FTO导电薄膜层的区块串联后；再与设置于所述玻璃基板相对的两条边缘上的电极与电源电气连接。2.根据权利要求1所述的风挡玻璃，其特征在于，所述的FTO导电薄膜层刻蚀成区块数位2～20。3.根据权利要求1所述的风挡玻璃，其特征在于，所述玻璃基板为浮法玻璃基板或硼硅酸盐玻璃基板，FTO导电薄膜层是氧化锡掺杂氟的透明导电层。4.根据权利要求1所述风挡玻璃，其特征在于，所述玻璃基板是包...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨希川，
申请(专利权)人：大连七色光太阳能科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21