在整个表面上都具有差异化的加热功率的防冰窗玻璃的制作方法

专利2022-06-29  74


本发明涉及一种防冰窗玻璃,如特别地用于航空,海运或铁路的防冰窗玻璃。

在结冰条件下运行的空中,水上或陆地交通工具都配备了集成在窗玻璃中的加热系统,其允许防止由于过冷水滴的汇集然后结冰引起的霜的出现。加热允许窗玻璃的外皮层的温度保持在0℃以上,并使水保持液态。后者然后通过空气流动被驱散或蒸发。通过焦耳效应,热量通过电流在透明导电层中或在足够细以至于不干扰视线的电线中的循环而获得。电阻元件位于最接近外表面的夹层窗玻璃的内皮层上,也就是说,位于与外界大气接触的层压窗玻璃片材的夹层结构的内部面上。

例如,航空法规(尤其由欧洲航空局easa针对大型商用飞机,公务机,客机指定的是cs25:英文为“certificationspecificationforlargeairplane”(“大型飞机认证规范”),等效于美国联邦航空局(faa)发布的far25)指出7kw/m²的特定的加热功率允许确保始终保持清晰的视野。因此,当前的实践是施用此功率以追求最完美的均匀性。

飞机,水上或陆地交通工具,尤其高速交通工具的挡风玻璃,由于窗玻璃的数量减少以及由于玻璃的空气动力学性能的改善(要求越来越不垂直)而趋于越来越大。采用有角度的开口,这导致窗玻璃表面积的增大。因此分配给窗玻璃的电功率正在增加,并且在某些飞行条件下可以成为第一耗电项目。

减少由窗玻璃消耗的电功率允许减少发电和备用电力系统的质量,以及减少煤油或任何其它燃料的消耗。

为此,本发明的主题是一种防冰窗玻璃或其部分,其在安装位置中完全位于空中,水上或地面的交通工具的车身对称平面的一侧,其特征在于,加热功率在其整个表面上是有区别的,以便将最大功率施加到热量消散最大的表面部分。该窗玻璃有意地提供了不均匀的加热,并因此降低了用于防冰的能量并减少了发电设施。

为了简化,根据本发明,仅在交通工具的对称平面的一侧上考虑窗玻璃或其部分。但是,当然,本发明涉及其所有的防冰窗玻璃。交通工具的窗玻璃可以不是对称地布置的,也就是说,不是相对于车身的对称平面彼此成对的图像。但它们通常是对称布置的。因此,例如在这种对称窗玻璃布置的情况下,飞机驾驶舱可以具有一个,两个或三个具有防冰功能的窗玻璃。这时,出于对称性的原因,本发明的一般定义仅分别涉及前窗玻璃的一半,两个侧玻璃的其中之一,或者仅是前窗玻璃的一半和布置在车身对称平面的相同侧的两个侧玻璃的一半。

根据本发明的防冰窗玻璃或其部分的优选特征:

-其中热损失最大的表面的所述部分是窗玻璃的下部,该窗玻璃的下部比窗玻璃的其余部分受到更多的水汇集;这个较大的汇集导致对功率的需求更大以将水加热到零摄氏度以上,和需要更大的由蒸发所需的功率;

-防冰窗玻璃或其部分的包壳由四边形abcd定义,ab是在窗玻璃或其部分的上支架中点位置的切线,bc是其后支架的中点位置的切线,cd是在其下支架中点位置的切线和da是在其前支架中点位置的切线,任选地包括在交通工具的车身的对称平面中,e和g分别为段da,bc的中点,f是在eg段上的任意点,其特征在于,在分别由点cdef,abge或cfg限定的表面中,平均比加热功率为7、4、4,分别在 /-1kw/m2内。因此,与完全加热到7kw/m²的窗玻璃相比,功率下降最多可达到30%;在计算平均功率时不考虑未加热的表面(边缘效应);该定义不排除防冰窗玻璃的可能曲率:如果切线不是共面-割线,则它们必须在其重心处,与窗玻璃(或其部分-一半)的法线垂直的平面上正交投影;

-通过沉积具有不同厚度的透明导电层获得不同的加热功率,该透明导电层允许调制该消散的功率;

-防冰窗玻璃或其部分包括透明导电层,通过烧蚀已经从透明导电层中划出了通量分隔线,以有助于控制差异化的加热功率的分布;这些通量分隔线,通常称为通量线,主要是通过激光烧蚀获得的;它们在申请wo2017/001792a1,fr2888082a1,ep0893938a1和wo2018/109364a1中进行了描述,并具有引导电流的功能,甚至在某些情况下具有借助于在其本身封闭的线隔离某些非通过区域;

透明导电层包括至少一种透明导电氧化物,例如掺杂有锡的氧化铟(英文为indiumtinoxide-ito-),掺杂有氟的氧化锡sno2:f和/或至少一种金属,例如银,特别地呈含银多层堆叠体的形式;

-防冰窗玻璃或其部分由层压窗玻璃组成,其层压的玻璃片材(其在安装位置与外部大气接触)的在层压结构的内表面带有电阻性导电元件,它可以是透明导电层和/或加热丝网络;构成层压窗玻璃的片材可以由无机玻璃制成,例如任选热钢化的钠钙玻璃,任选化学钢化的铝硅酸盐玻璃等,或者聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma),聚碳酸酯(pc),离聚物树脂类型的有机玻璃,并且其经由例如聚乙烯醇缩丁醛(pvb),聚氨酯(pu),乙烯-乙酸乙烯酯(eva)类型的中间粘合层彼此连接;层压窗玻璃可以是提供防弹性的结构,具有电磁辐射屏蔽屏幕的功能,电荷消散/消除的防静电功能,其外表面可以是亲水,疏水,防污-光催化的。

本发明还涉及前面定义的防冰窗玻璃或其部分在航空,海上或铁路中的应用,例如作为飞机驾驶舱的前挡风玻璃或侧挡风玻璃,船舶的挡风玻璃,火车的挡风玻璃,特别是高速火车的挡风玻璃。

参照附图的以下描述将更好地理解本发明,其中:

-图1示出了根据本发明的特定实施方案的防冰窗玻璃的一半的特征四边形,以及区域的划界,和

-图2示出了类似于图1的四边形,在其上已经叠加了具有不同的平均比加热功率的区域。

参照图1,飞机的驾驶舱的前窗玻璃相对于飞机机舱,即相对于其对称平面来定中心。出于对称性的原因,在这里只需仅代表前挡风玻璃的右半部(在飞机的安装位置看),前挡风玻璃的右半部仅设置于机舱的对称平面的右侧。该驾驶舱的前部两侧也可以有两个侧挡风玻璃。

前挡风玻璃借助于透明导电层具有防冰功能,该透明导电层由与外部大气接触的玻璃基材的层压结构的朝向内部的表面承载。

前挡风玻璃右半部的包壳由四边形abcd定义,ab是窗玻璃的右半部的上支架的中心处的切线,bc是其后支架的中心处的切线,cd是其下支架的中心处的切线和da是与其前支架的中心处的切线,其在此处被包括在机舱的对称平面中。e和g分别是da段、bc段的中点,f是eg段上的任何点。

参考图2,根据本发明,在分别由cdef、abge和cfg点界定的表面中,平均比加热功率分别很好地为7,4和4,每个在 /-1kw/m2内。


技术特征:

1.一种防冰窗玻璃或其部分,其在安装位置时完全位于空中、水上或地面的交通工具的车身对称平面的一侧,其特征在于,加热功率在其整个表面上是差异化的,以便将最大功率施加到其中热量消散是最大的该表面的部分。

2.根据权利要求1所述的防冰窗玻璃或其部分,其特征在于,其中热量消散是最大的该表面的所述部分是窗玻璃的下部,该窗玻璃的下部比窗玻璃的其余部分经受更多的水的积集。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的防冰窗玻璃或其部分,其包壳由四边形abcd定义,ab是在窗玻璃或其部分的上支架的中点位置的切线,bc是其后支架的中点位置的切线,cd是在其下支架的中点位置的切线和da是在其前支架的中点位置的切线,任选地包括在交通工具的车身的对称平面中,e和g分别为段da,bc的中点,f是在段eg上的任意点,其特征在于,在分别由点cdef,abge或cfg限定的表面中,平均比加热功率分别为7、4、4,各自在 /-1kw/m2内。

4.根据前述权利要求中的一项所述的防冰窗玻璃或其部分,其特征在于,差异化的加热功率通过沉积具有不均匀厚度的透明导电层来获得,该透明导电层允许调制该消散的功率。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的防冰窗玻璃或其部分,其特征在于,其包含透明导电层,通过烧蚀已经从透明导电层中划出了通量分隔线,以有助于控制差异化的加热功率的分布。

6.根据权利要求4或5所述的防冰窗玻璃或其部分,其特征在于,透明导电层包含至少一种透明导电氧化物,如掺杂有锡的氧化铟(英文为indiumtinoxide-ito-),掺杂有氟的氧化锡sno2:f和/或至少一种金属,例如银。

7.根据前述权利要求中任一项所述的防冰窗玻璃或其部分,其特征在于,其由层压窗玻璃组成,在层压体的玻璃片材的层压结构的内部面带有电阻性导电元件,该玻璃片材在安装位置时与外部大气接触。

8.根据前述权利要求任一项的防冰窗玻璃或其部分在航空、海上或铁路中的应用。

技术总结
本发明涉及‑一种防冰窗玻璃或其部分,其在安装位置时完全位于空中、水上或地面的交通工具的车身对称平面的一侧,其特征在于,加热功率在其整个表面上是差异化的,以便将最大功率施加到其中热量消散是最大的该表面的部分;‑这种防冰窗玻璃或其部分在航空、船舶或铁路中的应用。

技术研发人员:T.通迪
受保护的技术使用者:法国圣戈班玻璃厂
技术研发日:2019.09.23
技术公布日:2020.06.05

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