夹层玻璃

文档序号:1642856 发布日期:2019-12-20 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 夹层玻璃 (Laminated glass ) 是由 L·梅洛尔 M·A·张伯伦 G·西登斯 小川良平 千叶和喜 小川永史 山田健太郎 坂本 于 2018-05-01 设计创作,主要内容包括:本发明的夹层玻璃包括:外侧玻璃板,其具有第一边和与上述第一边相对的第二边;内侧玻璃板,其与上述外侧玻璃板相对配置,与上述外侧玻璃板具有大致相同的形状;和中间层,其配置在上述外侧玻璃板与内侧玻璃板之间,上述中间层具有发热层,该发热层具有沿着上述第一边侧的端部延伸的第一母线、沿着上述第二边侧的端部延伸的第二母线、和以连结上述第一母线和第二母线的方式配置的多根加热丝,上述加热丝在对上述第一母线和第二母线间施加了规定的电压时,上述加热丝的每单位长度的发热量为2.0W/m以下。(The laminated glass of the present invention comprises: an outer glass plate having a first edge and a second edge opposite to the first edge; an inner glass plate disposed to face the outer glass plate and having substantially the same shape as the outer glass plate; and an intermediate layer disposed between the outer glass plate and the inner glass plate, the intermediate layer having a heat generation layer including a first bus bar extending along an end on the first side, a second bus bar extending along an end on the second side, and a plurality of heater wires disposed so as to connect the first bus bar and the second bus bar, the heater wires generating a heat amount per unit length of 2.0W/m or less when a predetermined voltage is applied between the first bus bar and the second bus bar.)

夹层玻璃

技术领域

本发明涉及夹层玻璃。

背景技术

在低温天气或寒冷地区,汽车的挡风玻璃有时会起雾,给驾驶造成不便。因此,提出了去除挡风玻璃的雾的各种方法。例如,专利文献1公开了在挡风玻璃的内部配置母线和加热丝,通过其放热来去除雾的技术。另外,除汽车以外,电车的窗户等各种车辆或交通工具的窗户有时也会产生雾,可以配置同样的母线和加热丝。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2016-143450号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是,关于上述夹层玻璃,本发明的发明人发现如下问题。即,发现如果在对加热丝施加电流而将夹层玻璃加热时经由夹层玻璃观察车外,车外的对象物就会出现若隐若现。究其原因时发现,因为加热丝的热量使其周围的树脂层发生变形,中间层的折射率因该变形而发生变化。因此,可知由于该折射率的变化导致出现若隐若现。

本发明是为了解决上述问题而完成的,其目的在于提供一种能够防止因加热丝的热量而导致观察车外的对象物时的若隐若现的夹层玻璃。

用于解决技术问题的技术方案

项1.一种夹层玻璃,其包括:

外侧玻璃板,其具有第一边和与上述第一边相对的第二边;

内侧玻璃板,其与上述外侧玻璃板相对配置,与上述外侧玻璃板具有大致相同的形状;和

中间层,其配置在上述外侧玻璃板与内侧玻璃板之间,

上述中间层具有发热层,该发热层具有:

至少一部分沿着上述第一边侧的端部延伸的第一母线;

至少一部分沿着上述第二边侧的端部延伸的第二母线;和

以连结上述第一母线和第二母线的方式配置的多根加热丝,

上述加热丝在对上述第一母线和第二母线间施加了规定的电压时,上述加热丝的每单位长度的发热量为2.0W/m以下。

项2.根据项1所述的夹层玻璃,其中,上述规定的电压为400V以下。

项3.根据项1所述的夹层玻璃,其中,上述规定的电压为50V以下。

项4.根据项1所述的夹层玻璃,其中,上述规定的电压为13.5V。

项5.根据项1~4中任一项所述的夹层玻璃,其中,上述加热丝的每单位长度的发热量为1.5W/m以上2.0W/m以下。

项6.根据项1~4中任一项所述的夹层玻璃,其中,上述加热丝的每单位长度的发热量为1.35W/m以上1.5W/m以下。

项7.根据项1~4中任一项所述的夹层玻璃,其中,上述加热丝的每单位长度的发热量为1.20W/m以上1.35W/m以下。

项8.根据项1~4中任一项所述的夹层玻璃,其中,上述加热丝的每单位长度的发热量为1.0W/m以上1.20W/m以下。

项9.根据项1~4中任一项所述的夹层玻璃,其中,上述加热丝的每单位长度的发热量为0.8W/m以上1.0W/m以下。

项10.根据项1~4中任一项所述的夹层玻璃,其中,上述加热丝的每单位长度的发热量为0.5W/m以上0.8W/m以下。

项11.根据项1~10中任一项所述的夹层玻璃,其中,上述加热丝不与上述外侧玻璃板和上述内侧玻璃板的双方接触。

项12.根据项1~11中任一项所述的夹层玻璃,其中,施加了上述电压时的、上述中间层的每单位面积的发热量的最大值为400W/m2以上,

上述多根加热丝平行配置,

相邻的上述加热丝之间的距离为0.5~4.0mm。

项13.根据项12所述的夹层玻璃,其中,相邻的上述加热丝之间的距离为0.5~3.5mm。

项14.根据项12所述的夹层玻璃,其中,相邻的上述加热丝之间的距离为0.5~3.0mm。

项15.根据项12所述的夹层玻璃,其中,相邻的上述加热丝之间的距离为1.25~3.0mm。

项16.根据项1~15中任一项所述的夹层玻璃,其中,上述各加热丝的电阻为30Ω以上。

项17.根据项16所述的夹层玻璃,其中,上述各加热丝的电阻为90Ω以上。

项18.根据项16所述的夹层玻璃,其中,上述各加热丝的截面积为200μm2以下。

项19.根据项18所述的夹层玻璃,其中,上述各加热丝的线宽为22μm以下。

项20.根据项16所述的夹层玻璃,其中,上述各加热丝的在上述两母线间的长度在上述第一母线与上述第二母线的距离以上。

项21.根据项20所述的夹层玻璃,其中,上述多根加热丝中的至少一根在上述第一母线与第二母线之间具有改变该加热丝的延伸方向的至少一个折返部。

项22.根据项20所述的夹层玻璃,其中,在与上述第一母线和第二母线不同的位置,还包括沿着上述第一边侧或第二边侧的端部配置的至少一个中继母线,

上述多根加热丝从上述第一母线经由至少一个上述中继母线与上述第二母线连接。

项23.根据项16所述的夹层玻璃,其中,上述加热丝的至少一部分形成为波形,

相对于上述发热层上的上述加热丝的两端之间的长度,该加热丝的实际长度为103%以上。

项24.根据项16所述的夹层玻璃,其中,上述加热丝形成为正弦波状,该正弦波的振幅为3mm以上。

项25.根据项16所述的夹层玻璃,其中,上述加热丝的电阻率为3×10-8Ωm以下。

项26.根据项25所述的夹层玻璃,其中,上述加热丝由铜形成。

项27.根据项1~26中任一项所述的夹层玻璃,其中,上述第一母线和第二母线的至少一部分沿着上述玻璃板的周缘延伸。

项28.根据项27所述的夹层玻璃,其中,上述第一母线和第二母线的宽度为10mm以下。

发明效果

根据本发明的夹层玻璃,能够防止由于加热丝的热量而导致观察车外的对象物时的若隐若现。

附图说明

图1是本发明的夹层玻璃的一个实施方式的主视图。

图2是图1的A-A线截面图。

图3是表示加热丝的一例的图。

图4是成型模具通过的炉的侧视图。

图5是成型模具的俯视图。

图6是表示图1的夹层玻璃的另一例的截面图。

图7是表示图1的夹层玻璃的另一例的截面图。

图8是表示图1的夹层玻璃的另一例的主视图。

图9是表示图1的夹层玻璃的另一例的主视图。

图10是表示图1的夹层玻璃的另一例的主视图。

图11是表示图1的夹层玻璃的另一例的截面图。

图12是表示本发明的实施例1~6的稳态下的若隐若现度的曲线图。

图13是表示本发明的实施例1~6的非稳态下的随时间的若隐若现度的变化的曲线图。

图14是表示使用本发明的实施例2的挡风玻璃的若隐若现的试验结果的图。

图15是表示使用本发明的实施例4的挡风玻璃的若隐若现的试验结果的图。

图16是表示使用比较例1的挡风玻璃的若隐若现的试验结果的图。

图17是表示使用比较例2的挡风玻璃的若隐若现的试验结果的图。

图18是实施例7~12和比较例3的模拟中使用的挡风玻璃的模型。

图19是表示实施例7的挡风玻璃的随时间的表面温度变化的曲线图。

图20是表示实施例8的挡风玻璃的随时间的表面温度变化的曲线图。

图21是表示比较例3的挡风玻璃的随时间的表面温度变化的曲线图。

图22是表示实施例9的挡风玻璃的随时间的表面温度变化的曲线图。

图23是表示实施例10的挡风玻璃的随时间的表面温度变化的曲线图。

图24是表示实施例11的挡风玻璃的随时间的表面温度变化的曲线图。

图25是表示实施例12的挡风玻璃的随时间的表面温度变化的曲线图。

图26是表示参考例1、2的挡风玻璃的截面的温度分布的图。

图27是表示实施例17~19、比较例5~7的夹层玻璃的示意结构的俯视图。

图28是表示图27所示的夹层玻璃的变形例的俯视图。

具体实施方式

下面,对于将本发明的夹层玻璃应用于挡风玻璃的一个实施方式,参照附图进行说明。图1是本实施方式的挡风玻璃的俯视图,图2是图1的截面图。如图1和图2所示,本实施方式的挡风玻璃包括外侧玻璃板1、内侧玻璃板2和配置在这些玻璃板1、2之间的中间层3。另外,在内侧玻璃板2的上端部和下端部分别形成有缺口部21、22,在各缺口部21、22,从中间层3延伸的连接件41、42分别露出。下面,对各部件进行说明。

<1.夹层玻璃的概要>

<1-1.玻璃板>

各玻璃板1、2均形成为下边12比上边11长的矩形。即,形成为由上边11、下边12、两侧边(左边13、右边14)围成的梯形。而且,如上所述,在内侧玻璃板2的上端部和下端部分别形成有圆弧状的缺口部。以下,将形成于内侧玻璃板2的上端部的缺口部称为第一缺口部21,将形成于下端部的缺口部称为第二缺口部22。另外,作为各玻璃板11、12,可以使用公知的玻璃板,也可以由吸热玻璃、普通的透明玻璃或绿玻璃、或者UV绿玻璃形成。但是,这些玻璃板11、12必须能够实现符合使用汽车的国家的安全标准的可见光透射率。例如,可以进行调节,使得通过外侧玻璃板11确保必要的日照吸收率,通过内侧玻璃板12使得可见光透射率满足安全标准。以下表示透明玻璃、吸热玻璃和钠钙玻璃的组成的一例。

(透明玻璃)

SiO2:70~73质量%

Al2O3:0.6~2.4质量%

CaO:7~12质量%

MgO:1.0~4.5质量%

R2O:13~15质量%(R为碱金属)

换算成Fe2O3的总氧化铁(T-Fe2O3):0.08~0.14质量%

(吸热玻璃)

吸热玻璃的组成例如形成为如下组成:以透明玻璃的组成为基准,换算成Fe2O3的总氧化铁(T-Fe2O3)的比率为0.4~1.3质量%,CeO2的比率为0~2质量%,TiO2的比率为0~0.5质量%,玻璃的骨架成分(主要是SiO2和Al2O3)减少T-Fe2O3、CeO2和TiO2的增加量。

(钠钙玻璃)

SiO2:65~80质量%

Al2O3:0~5质量%

CaO:5~15质量%

MgO:2质量%以上

NaO:10~18质量%

K2O:0~5质量%

MgO+CaO:5~15质量%

Na2O+K2O:10~20质量%

SO3:0.05~0.3质量%

B2O3:0~5质量%

换算成Fe2O3的总氧化铁(T-Fe2O3):0.02~0.03质量%

如上所述,各玻璃板1、2形成为矩形,上边11与下边12的长度之比例如可以设为1︰1.04~1︰1.5。例如,在上边为1200mm的情况下,可以将下边设为1250~1800mm。具体而言,可以将上边设为1195mm、将下边设为1435mm。其中,以上说明的比是将挡风玻璃从正面投影时的二维平面上的比。

即,在图1中,列举了下边12较长的例子,但也可以应用于上边11较长的挡风玻璃。例如,单人用小型车的挡风玻璃在上边为500mm的情况下,可以将下边设为350~450mm。具体而言,可以将上边设为500mm、将下边设为425mm。

本实施方式的夹层玻璃的厚度没有特别限定,从轻量化的观点来看,优选将外侧玻璃板1和内侧玻璃板2的厚度的合计设为2.4~4.6mm,进一步优选设为2.6~3.4mm,特别优选设为2.7~3.2mm。这样,为了轻量化需要减小外侧玻璃板1和内侧玻璃板2的合计厚度,因此各玻璃板各自的厚度没有特别限定,例如,可以如下所述确定外侧玻璃板11和内侧玻璃板12的厚度。

外侧玻璃板1主要需要对于来自外部干扰的耐久性、耐冲击性,例如,在将该夹层玻璃用作汽车的挡风玻璃的情况下,需要对于小石子等飞来物的耐冲击性能。另一方面,厚度越大则重量越大,不优选。从该观点来看,外侧玻璃板1的厚度优选为1.0~3.0mm,进一步优选为1.6~2.3mm。采用什么样的厚度可以根据玻璃的用途决定。

内侧玻璃板2的厚度可以与外侧玻璃板1为同等程度,但是,例如为了夹层玻璃的轻量化,也可以小于外侧玻璃板11的厚度。具体而言,当考虑玻璃的强度时,优选为0.6~2.0mm,进一步优选为0.8~1.8mm,特别优选为0.8~1.6mm。进而,优选为0.8~1.3mm。内侧玻璃板2采用什么样的厚度也可以根据玻璃的用途决定。

此外,在后述的中间层3所包括的加热丝6配置在中间层3的厚度方向的中心的情况下,也可以使两玻璃板的厚度1、2不同。加厚哪块玻璃板取决于加热丝6的主要用途。

另外,本实施方式的外侧玻璃板1和内侧玻璃板2的形状也可以为弯曲形状。但是,在各玻璃板1、2为弯曲形状的情况下,当重叠量变大时,隔音性能降低。重叠量是表示玻璃板的弯曲度的量,在设定连结玻璃板的上边的中央与下边的中央的直线L时,将该直线L与玻璃板的距离中最大的距离定义为重叠量D。

另外,可知弯曲形状的玻璃板在重叠量为30~38mm的范围内时,传声损失(STL:Sound Transmission Loss)没有明显差异,但与平面形状的玻璃板相比时,在4000Hz以下的频带中,传声损失降低。因此,在制作弯曲形状的玻璃板的情况下,优选重叠量小。具体而言,优选重叠量小于30mm,进一步优选小于25mm,特别优选小于20mm。

这里,对玻璃板弯曲时的厚度的测定方法的一例进行说明。首先,测定位置是使玻璃板的左右方向的中央沿上下方向延伸的中央线上的上下两处。测定仪器没有特别限定,例如可以使用TECLOCK Corporation生产的SM-112那样的测厚仪。在测定时,以玻璃板的弯曲面置于平坦面上的方式配置,利用上述测厚仪夹持玻璃板的端部进行测定。

<1-2.中间层>

下面,对中间层3进行说明。中间层3由具有发热层31、以及夹持该发热层31的一对粘接层32、33的三层构成。以下,将配置于外侧玻璃板1侧的粘接层称为第一粘接层32,将配置于内侧玻璃板2侧的粘接层称为第二粘接层33。

详细内容在后面进行说明,在本实施方式中,为了防止在利用加热丝6加热挡风玻璃时产生的若隐若现,设定加热丝6的发热量、线宽、间距等的尺寸等。首先,对这一点进行说明。其中,间距不是相邻的加热丝间的间隙的长度,而是相邻的加热丝间的间隙的长度加上加热丝的线宽所得到的长度。

由本发明的发明人的研究结果可知,为了防止经由挡风玻璃观察车外时的若隐若现,需要将加热丝6及其周围的温度控制在60℃以下。因此,需要降低加热丝6产生的发热量。这里,发热量可以由下式(1)算出。另外,加热丝6的电阻与加热丝6的长度和截面积的关系如式(2)所示。

W=IV=RI2=V2/R (1)

R=ρ(L/A) (2)

其中,W:功率,E:电压,I:电流,R:电阻,L:长度,A:截面积,ρ:电阻率

因此,由上述式(1)(2)可知,为了降低发热量,有增大电阻R、延长加热丝6的长度L、增大加热丝6的截面积A或线宽、增大电阻率ρ等策略。而另一方面,在各加热丝6的发热量降低的情况下,为了维持挡风玻璃整体的发热量,需要增加加热丝6的数量。而且,在加热丝6的数量增加的情况下,相邻的加热丝6间的间距就会变小。考虑以上方面对构成中间层3的各部件进行说明。

<1-2-1.发热层>

首先,对发热层31进行说明。发热层31具有:片状的基材311,配置在该基材311上的第一母线312、第二母线313;和多根加热丝6。多根加热丝6以将两母线312、313作为电极的方式并联连接。基材311可以形成为矩形以使其与上述玻璃板1、2对应,但并不必须为与两玻璃板1、2相同的形状,也可以为比两玻璃板1、2小的形状。例如,如图1所示,在上下方向上,可以比两缺口部21、22间的长度短,以使其不与内侧玻璃板2的缺口部21、22发生干扰。另外,基材311的左右方向的长度也可以比两玻璃板1、2的宽度短。

而且,第一母线312以沿着基材311的上边延伸的方式形成。另一方面,第二母线313以沿着基材311的下边延伸的方式形成,但形成得比第一母线312长。但是,各母线312、313以在中间层3被两玻璃板1、2夹持时不从上述的缺口部21、22露出的方式配置在缺口部21、22的内侧。此外,各母线312、313的上下的宽度例如优选为5~50mm,进一步优选为10~30mm。这是因为当母线312、313的宽度小于5mm时,就会发生热斑现象,可能放出比加热丝还高的热量,另一方面,当母线312、313的宽度大于50mm时,可能因母线312、313而妨碍视野。另外,各母线312、313也可以不精确地沿着基材311形成。即,也可以不与基材311的端缘完全平行,而是形成曲线状等。

多根加热丝314以连结两母线312、313的方式沿着左右方向延伸形成。并且,多根加热丝314基本平行地配置。各加热丝314除了可以形成为直线状以外,还可以形成为波形等各种形状。特别是通过将各加热丝314形成为正弦波形状,不仅能够使热量的分布均匀,还能够在光学上防止加热丝314妨碍挡风玻璃的视野。这时,正弦波的振幅没有特别限定,例如可以为3mm以上。另外,加热丝6的卷曲率例如可以为103~150%。卷曲率是加热丝6的实际长度(沿着曲线的长度)相对于发热层31上的加热丝6的两端之间的长度的比例。通过这样设定卷曲率,能够增大式(2)的L。结果,电阻R增大,所以发热量减小,能够抑制若隐若现。

各加热丝6的线宽优选为3~22μm,进一步优选为5~20μm,特别优选为8~15μm。宽度越小越不容易看到,所以适合于本实施方式的挡风玻璃。另外,通过这样设定线宽的上限值,能够限制式(2)的截面积A。结果,电阻R增大,所以发热量减小,能够抑制若隐若现。其中,该线宽是指加热丝6的截面形状中最大部分的线宽。例如,在加热丝的截面形状为梯形的情况下,下边的宽度为线宽;在加热丝的截面形状为圆形的情况下,直径为线宽。加热丝6的宽度例如可以将VHX-200(KEYENCE CORPORATION生产)等的显微镜设为1000倍进行测定。而且,加热丝6的截面积优选为200μm2以下,进一步优选为150μm2以下,特别优选为100μm2以下。

相邻的加热丝6的间距优选为0.5mm以上且小于5.0mm,进一步优选为4.0mm以下。进而,更优选为0.5~3.5mm,进一步优选为0.5~3.0mm,特别优选为1.25~3.0mm。通过这样设定间距的上限值,例如在整个挡风玻璃都需求规定的发热量(例如400W/m2)的情况下,如上所述,即使减小各加热丝6的发热量W,也能够减小间距以增加加热丝6的数量,所以能够防止整个挡风玻璃的发热量降低。另一方面,间距的下限值具有以下意义。即,在规定了道路运输车辆的安全标准条例的通知的第39条(窗玻璃)中规定了“关于在窗玻璃上进行安装、粘贴、涂敷或刻印”,为了满足该规定,优选为1.25mm以上。此外,加热丝6有时形成为正弦波状。并且,存在相邻的加热丝6彼此之间正弦波状的凹凸的位置不同、或者凹凸的间距不同的情况。在这些情况下,加热丝6的间距可以通过统计规定区域中的加热丝6的根数n来求出。例如,在规定区域是一边为200mm的矩形区域的情况下,如果在该区域内配置101根加热丝6,则间距可以求出为200/(101-1)=2mm。另外,规定区域优选在JIS R3212所规定的试验区域A的范围内。这是因为JIS R3212的试验区域A是用于进行透视形变等试验的区域,在该区域内,作为本申请效果的防止若隐若现的必要性高。

另外,加热丝6的长度例如可以设为1000mm以上。或者,也可以设为1100mm以上、或1200mm以上。并且,加热丝6的电阻优选为30Ω以上,进一步优选为90Ω以上。通过这样延长加热丝的长度,基于式(2),电阻R增大,所以发热量减小,能够抑制若隐若现。

这里,对加热丝6的电阻R的测定进行说明。测定可以使用市售的电阻测定仪进行测定,作为一例,可以举出数字万用表73200系列(YOKOGAWA公司生产)。在测定时,首先选定作为测定对象的加热丝。接着,将电阻测定仪的一个端子连接在该加热丝的母线312附近,并且,将另一个端子连接在该加热丝的母线313附近。此外,如图1所示,在加热丝被外侧玻璃板1和内侧玻璃板2夹着、且电阻测定仪的端子不与加热丝连接的情况下,将外侧玻璃板1或内侧玻璃板2破坏,测定加热丝6的电阻R。另外,在测定对象加热丝和与该加热丝相邻的加热丝之间通过桥(未图示)而连接时,在切断桥后再测定测定对象加热丝的电阻R。

另外,关于各加热丝6的每单位长度的发热量,例如在对两母线312、313间施加了13.5V的电压时,优选为2.0W/m以下,进一步优选为1.5W/m以下,特别优选为1.0W/m以下。作为更具体的范围,例如可以为1.5W/m以上2.0W/m以下、1.35W/m以上1.5W/m以下、1.20W/m以上1.35W/m以下、1.0W/m以上1.20W/m以下、0.8W/m以上1.0W/m以下、或0.5W/m以上0.8W/m以下的范围。而且,使用这样的加热丝6,为了有效地使冰融化等,挡风玻璃的每单位面积的发热量优选为400W/m2以上,进一步优选为500W/m2以上,特别优选为600W/m2以上。

其中,在上述说明中,对施加了13.5V的电压时的发热量进行了说明,但所施加的电压不限定于此,可以对于汽车、电车、船等各种车辆施加不同的电压。例如,有时施加400V以下的电压,还有时施加50V以下的电压。但是,在施加了任一电压的情况下,都优选上述的每单位长度的发热量或每单位面积的发热量(加热量)。以下,为了便于说明,将所施加的电压设为13.5V进行说明,但如上所述并不限定于此。即,也能够应用于施加了13.5V以外的电压的情况,包括已经说明的情况,关于加热丝6,可以使用各种尺寸、电阻等物性值。

另外,关于相对于加热丝6的线宽而言的母线312、313的宽度,优选S=(母线的宽度/加热丝的线宽)≤1000。例如,在母线312、313的宽度为8mm、加热丝6的线宽为10μm的情况下,S=800。当这样S≤1000时,与母线312、313的宽度过度大于加热丝6的宽度的情况相比,能够在母线312、313侧进一步产生发热。由此,能够抑制加热丝6的发热,若隐若现减轻。

接着,对发热层31的材料进行说明。基材311是支承两母线312、313、加热丝6的透明膜,其材料没有特别限定,例如可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚酯、聚烯烃、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯、尼龙等形成。或者,也可以由聚乙烯醇缩丁醛树脂(PVB)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)等形成。另外,两母线312、313和加热丝6可以由相同材料形成,可以由铜(或镀锡的铜)、金、铝、镁、钴、钨、银等各种材料形成。其中,特别优选使用作为电阻率为3.0×10-8Ωm以下的材料的、银、铜、金、铝。在这样降低加热丝6的电阻率时,基于式(2),电阻R减小,所以存在发热量增大的倾向。但是,通过调节加热丝6的间距、长度、截面积、线宽,能够抑制若隐若现。

接着,对两母线312、313、加热丝6的形成方法进行说明。这些两母线312、313、加热丝6如果其宽度为10μm以上的线宽,则可以直接在玻璃板1、2上印刷导电性材料。在这种情况下,可以直接加热玻璃板以形成加热丝,即,在形成加热丝6时不需要加热中间膜,所以能够抑制中间膜变形,能够抑制透视形变的发生。另外,也可以通过将预先形成的细线(导线等)等配置在基材311上来形成,特别是为了进一步减小加热丝6的线宽,可以通过在基材311上形成图案来形成加热丝6。其方法没有特别限定,可以通过印刷、蚀刻、转印等各种方法形成。这时,可以分别形成各母线312、313、加热丝6,也可以将它们一体地形成。其中,“一体地”是指材料之间没有接缝(无缝)、不存在界面的意思。

另外,在基材311上形成两母线312、313,留下加热丝6用的基材311,将与母线312、313对应的部分的基材311剥下来。之后,也可以在两母线之间的基材上配置加热丝。

特别是在采用蚀刻的情况下,作为一例,可以如下所述进行。首先,在基材311上隔着底涂层干式层压金属箔。作为金属箔,例如可以使用铜。然后,利用光刻法对金属箔进行化学蚀刻处理,由此能够在基材311上一体地形成两母线312、313、多根加热丝6的图案。特别是在减小加热丝6的线宽的情况下(例如15μm以下),优选使用薄的金属箔,也可以利用蒸镀或溅射等,在基材311上形成薄的金属层(例如5μm以下),之后,通过光刻实施图案化。此外,加热丝6的表面、即内侧玻璃板2侧的面被黑色化,由此,能够抑制从车内侧看到加热丝6。作为用于黑色化的材料,有氮化铜、氧化铜、氮化镍、镍铬等,可以使用这些材料,通过电镀处理进行黑色化。

<1-2-3.粘接层>

两粘接层32、33是夹持发热层31、并且用于进行向玻璃板1、2粘接的片状的部件。两粘接层32、33形成为与两玻璃板1、2相同的大小,但在两粘接层32,32上,在与内侧玻璃板2的缺口部21、22对应的位置分别形成有同形状的缺口部。另外,这些粘接层32、33可以由各种材料形成,例如可以由聚乙烯醇缩丁醛树脂(PVB)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)等形成。特别是聚乙烯醇缩丁醛树脂除了与各玻璃板的粘接性优异以外,耐贯通性也优异,因此优选。此外,还可以在粘接层32、33与发热层31之间设置表面活性剂层。通过这种表面活性剂能够对两层的表面进行改性,能够提高粘接力。

<1-2-4.中间层的厚度>

另外,中间层3的总厚没有特别规定,优选为0.3~6.0mm,进一步优选为0.5~4.0mm,特别优选为0.6~2.0mm。另外,发热层31的基材311的厚度优选为5~200mm,进一步优选为5~100mm。另一方面,各粘接层32、33的厚度优选大于发热层31的厚度,具体而言,优选为0.05~2.0mm,进一步优选为0.05~1.0mm。进而,详细内容在后面说明,当考虑从加热丝6向玻璃板1、2放热的容易程度时,优选各粘接层32、33的厚度小,具体而言,优选为0.05~0.4mm。两粘接层32、33的厚度可以相同,也可以不同。此外,为了使第二粘接层33与基材311密合,其间所夹的两母线312、313、加热丝6的厚度优选为3~20μm。

发热层31和粘接层32、33的厚度例如可以如下所述进行测定。首先,利用显微镜(例如KEYENCE CORPORATION制VH-5500),将夹层玻璃的截面放大到175倍显示。然后,通过目测来确定发热层31和粘接层32、33的厚度,对其进行测定。这时,为了排除目测的偏差,测定次数设为5次,将其平均值作为发热层31和粘接层32、33的厚度。

此外,中间层3的发热层31和粘接层32、33的厚度不需要在整个面内恒定,例如也可以制成平视显示器所使用的夹层玻璃用的楔形。在这种情况下,关于中间层3的发热层31和粘接层32、33的厚度,测定厚度最小的部位、即夹层玻璃的最下边部。在中间层3为楔形的情况下,外侧玻璃板1和内侧玻璃板2不平行配置,这种配置也包括在本发明的玻璃板中。即,在本发明中,例如,包括使用了下述中间层3时的外侧玻璃板1和内侧玻璃板2的配置,该中间层3使用厚度以每1m变化3mm以下的变化率增大的发热层31和粘接层32、33。

<1-3.连接件>

接着,对连接件进行说明。连接件41、42用于连接各母线312、313和连接端子(阳极端子或阴极端子,图示省略),由导电性的材料形成为片状。而且,对该连接端子施加大于12V的电压,例如13.5V的电源电压。以下,将与第一母线312连接的连接件称为第一连接件41,将与第二母线313连接的连接件称为第二连接件42。另外,因为两连接件41、42的结构相同,所以下面主要对第一连接件41进行说明。

第一连接件41形成为矩形,夹在第一母线312与第二粘接层33之间。而且,通过焊料等固定材料5固定于第一母线312。作为固定材料5,例如优选使用150℃以下的低熔点焊料,使得能够在后述的挡风玻璃的组装时能够在高压釜内被同时固定。另外,第一连接件41从第一母线312延伸到外侧玻璃板1的上端缘,从形成于内侧玻璃板2的第一缺口部21露出。而且,在该露出部分,通过焊料等固定材料与连接有延伸至电源的缆线的连接端子连接。这样,两连接件41、42不从两玻璃板1、2的端部突出,连接端子固定于从内侧玻璃板2的缺口部21、22露出的部分。此外,因为两连接件41、42由薄的材料形成,所以,如图2所示,能够在弯折以后用固定材料5将端部固定于母线312。

<1-4.遮蔽层>

如图1所示,在该夹层玻璃的周缘,在黑色等深色的陶瓷上叠层有遮蔽层7。该遮蔽层7遮蔽来自车内或车外的视野,沿着夹层玻璃的四条边叠层。而且,两母线312、313配置在被遮蔽层7覆盖的位置。其中,图中的符号7表示遮蔽层7的内缘。

遮蔽层7例如可以是仅在外侧玻璃板11的内表面、仅在内侧玻璃板12的内表面、或者外侧玻璃板11的内表面和内侧玻璃板12的内表面等各种方式。另外,可以由陶瓷、各种材料形成,例如可以为以下组成。

[表1]

第一着色陶瓷膏和第二着色陶瓷膏
颜料*1 质量% 20
树脂(纤维素树脂) 质量% 10
有机溶剂(松油) 质量% 10
玻璃粘合剂*2 质量% 65
粘度 dPs 150

*1,主成分:氧化铜、氧化铬、氧化铁和氧化锰

*2,主成分:硼硅酸铋、硼硅酸锌

陶瓷可以通过丝网印刷法形成,但除此之外,也可以通过将烧制用转印膜转印到玻璃板上并进行烧制来制作。在采用丝网印刷的情况下,例如可以设为聚酯丝网:355目、涂层厚度:20μm、张力:20Nm、刮板硬度:80度、安装角度:75°、印刷速度:300mm/s,通过在干燥炉中进行150℃、10分钟的干燥,形成陶瓷。

另外,遮蔽层7除了通过叠层陶瓷而形成以外,还可以通过粘贴深色的树脂制的遮蔽膜来形成。

<2.挡风玻璃的制造方法>

下面,对挡风玻璃的制造方法进行说明。首先,对玻璃板的生产线进行说明。

这里,参照图4和图5对成型模具进一步进行详细说明。图4是成型模具通过的炉的侧视图,图5是成型模具的俯视图。如图5所示,该成型模具800具有与两玻璃板1、2的外形基本一致的框状的模具主体810。因为该模具主体810形成为框状,所以在内侧具有上下方向贯通的内部空间820。于是,平板状的两玻璃板1、2的周缘部载置于该模具主体810的上面。因此,从配置在下侧的加热器(图示省略)经由内部空间820对该玻璃板1、2加热。由此,两玻璃板1、2因加热而软化,通过自重而向下方弯曲。此外,有时在模具主体810的内周缘配置用于隔热的遮蔽板840,由此,能够调节玻璃板1、2的受热。另外,加热器不仅可以设置在成型模具800的下方,还可以设置在上方。

而且,在平板状的外侧玻璃板1和内侧玻璃板2上叠层上述的遮蔽层7以后,这些外侧玻璃板1和内侧玻璃板2重合,在被上述成型模具800支承的状态下,如图4所示,通过加热炉802。当在加热炉802内被加热到软化点温度附近时,两玻璃板1、2由于自重而使得内侧比周缘部更向下方弯曲,形成为曲面状。接着,两玻璃板1、2从加热炉802被搬入退火炉803中,进行退火处理。之后,两玻璃板1、2从退火炉803被搬出到外部放冷。

在如上所述外侧玻璃板11和内侧玻璃板12成型时,接着,将中间层3夹在外侧玻璃板11和内侧玻璃板12之间。具体而言,首先,将外侧玻璃板1、第一粘接层32、发热层31、第二粘接层33和内侧玻璃板2依次叠层。这时,使发热层31的形成有第一母线312等的面朝向第二粘接层33侧。另外,发热层31的上下的端部配置在比内侧玻璃板2的缺口部21、22更靠内侧。并且,使第一和第二粘接层32、33的缺口部与内侧玻璃板2的缺口部21、22一致。由此,外侧玻璃板1从内侧玻璃板2的缺口部21、22露出。接着,从各缺口部21、22将各连接件41、42***发热层31与第二粘接层33之间。这时,在各连接件41、42上涂布作为固定材料5的低熔点的焊料,该焊料配置在各母线312、313上。

将如上所述两玻璃板1、2、中间层3和连接件41、42叠层而成的叠层体放入橡胶袋中,一边抽真空,一边在约70~110℃进行预粘接。预粘接的方法除此以外还可以采用下面的方法。例如,利用烘箱以45~65℃对上述叠层体进行加热。接着,利用辊以0.45~0.55MPa按压该叠层体。接着,再次利用烘箱以80~105℃加热该叠层体,然后利用辊以0.45~0.55MPa再次进行按压。这样操作,预粘接完成。

接着,进行正式粘接。利用高压釜,例如在8~15个大气压下,以100~150℃对进行了预粘接的叠层体进行正式粘接。具体而言,例如,可以在14个大气压、135℃的条件下进行正式粘接。通过以上的预粘接和正式粘接,两粘接层32、33以夹着发热层31的状态粘接在各玻璃板1、2上。另外,连接件41、42的焊料熔融,各连接件41、42被固定于各母线312、313。这样操作制造本实施方式的夹层玻璃。此外,也可以通过除此以外的方法,例如通过冲压加工来制造弯曲的挡风玻璃。

<3.挡风玻璃的使用方法>

如上所述构成的挡风玻璃安装于车身,进而,在各连接件41、42上固定连接端子。之后,当向各连接端子通电时,经由连接件41、42、各母线312、313向加热丝6施加电流,进行发热。通过该发热,能够去除挡风玻璃的车内侧表面的雾,或者进行车外侧表面的融冰。

<4.特征>

如上所述,根据本实施方式,能够获得以下效果。

(1)本发明的发明人发现,在对加热丝6施加电压而将夹层玻璃加热之后,在经由夹层玻璃观察车外时,车外的对象物产生若隐若现。究其原因,发现由于加热丝6的热量使其周围的树脂层发生变形,由于该变形导致中间层的折射率发生变化。于是,可知由于该折射率的变化而产生若隐若现。

本发明的发明人还发现,特别是当加热丝6及其周围的温度超过约60℃时,产生上述那样的若隐若现。因此,本发明的发明人发现,为了使加热丝6及其周围的温度不超过约60℃,通过使在母线312、313间施加了13.5V的电压时加热丝6的每单位长度的发热量在2.0W/m以下,能够防止若隐若现。因此,在本实施方式的挡风玻璃中,在对母线312、313间施加了13.5V的电压时,各加热丝6的每单位长度的发热量在2.0W/m以下,所以能够将加热丝6及其周围的温度抑制到约60℃以下,其结果,能够防止经由挡风玻璃观察车外时的若隐若现。

本发明的发明人发现,特别是在加热丝6配置于中间层3的厚度方向的中央附近的情况下,会明显出现上述那样的问题。例如,当加热丝6配置在偏离中间层3的厚度方向的中央的位置时,加热丝6靠近任一个玻璃板1、2,容易使来自加热丝6的热量向玻璃板1、2散热。由此,能够降低加热丝6及其周围的温度。可是,在上述的蚀刻等技术开发的同时,加热丝6的线宽能够进一步变细。但是,为了进行蚀刻,需要本实施方式那样的基材311,当使用这种基材311时,由于材料而不能直接粘接在玻璃板1、2上,所以需要本实施方式那样的粘接层32、33。由此,加热丝6远离玻璃板1、2配置,存在无法使加热丝6产生的热量充分散发的可能性。因此,在本实施方式中,如上所述,通过调节各加热丝6的每单位长度的发热量来降低加热丝6及其周围的温度。

在本实施方式中,挡风玻璃的每单位面积的发热量在400W/m2以上。由此,能够消除挡风玻璃的雾,使冰等融化。为了得到这种性能,通常考虑增大每单位面积的发热量。但是,为了增大发热量,必须增大各加热丝6的每单位长度的发热量,由此,可能会产生上述的若隐若现。与此相对,在本实施方式中,既能够维持挡风玻璃的每单位面积的发热量,又能够减小加热丝6的每单位长度的发热量。作为其对策,进行了各种研究,例如,可以增加加热丝6、同时缩短加热丝6间的间距。从该观点来看,在本实施方式中,如上述那样设定加热丝6间的间距。此外,还可以调节加热丝6的宽度、长度、厚度、材料等。

以下,例示加热丝6的设定。

例如,将挡风玻璃的发热区域设定为长958mm、宽1180mm,在母线312、313间施加13.5V的电压,将每单位面积的发热量设为500W/m2,对该情况进行研究。首先,如下所述设定加热丝6。

[表2]

功率(W) 565
总电阻(Ω) 0.32
加热丝宽度下边(μm) 12
加热丝宽度上边(μm) 10
加热丝厚度(μm) 12
加热丝截面积(m<sup>2</sup>) 1.32×10<sup>-10</sup>
导电率(Ω·m) 1.80×10<sup>-8</sup>
卷曲率(%) 120%
加热丝长度(m) 1.15
加热丝电阻(Ω) 157
加热丝根数 486
加热丝间距(mm) 2.4

在这种设定中,既能够维持每单位面积的发热量500W/m2,又能够使加热丝的间距在1.0~6.0mm之间变化。在这种情况下,例如,可以按照以下方案1~8那样设定加热丝6的数量、每1根加热丝的电阻、电流、功率和每单位长度的发热量(其他设定如表2所示)。其中,方案7、8因为加热丝的每单位长度的发热量超过2W/m,所以不适合。

[表3]

1 2 3 4 5 6 7 8
加热丝间距(mm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0
加热丝根数(根) 1180 787 590 472 393 295 236 197
加热丝电阻(Ω) 380 254 190 152 127 95 76 63
加热丝电流(A) 0.04 0.05 0.07 0.09 0.11 0.14 0.18 0.21
加热丝功率(W) 0.48 0.72 0.96 1.20 1.44 1.92 2.40 2.87
加热丝每单位长度的发热量(W/m) 0.42 0.63 0.83 1.04 1.25 1.67 2.08 2.50

基于上述表2的设定,在改变了加热丝6的宽度时,可以按照以下方案1~6设定。

[表4]

1 2 3 4 5 6
加热丝宽度下边(μm) 5.0 8.0 10.0 12.0 18.0 22.0
加热丝宽度上边(μm) 3.0 6.0 8.0 10.0 16.0 20.0
加热丝截面积(m<sup>2</sup>) 4.80.E-11 8.40.E-11 1.08.E-10 1.32.E-10 2.04.E-10 2.52.E-10
加热丝电阻(Ω) 431 246 192 157 101 82
加热丝根数(根) 1337 764 594 486 315 255
加热丝间距(mm) 0.88 1.54 1.99 2.43 3.75 4.63
加热丝功率(W) 0.42 0.74 0.95 1.16 1.80 2.22
加热丝每单位长度的发热量(W/m) 0.37 0.64 0.83 1.01 1.56 1.93

基于上述表2的设定,在改变了加热丝6的厚度时,可以按照以下方案1~6设定。

[表5]

1 2 3 4 5 6
加热丝厚度(μm) 5.0 8.0 10.0 12.0 15.0 20.0
加热丝截面积(m<sup>2</sup>) 5.50.E-11 8.80.E-11 1.10.E-10 1.32.E-10 1.65.E-10 2.20.E-10
加热丝电阻(Ω) 376 235 188 157 125 94
加热丝根数(根) 1167 729 583 486 389 292
加热丝间距(mm) 1.01 1.62 2.02 2.43 3.03 4.05
加热丝功率(W) 0.48 0.78 0.97 1.16 1.45 1.94
加热丝每单位长度的发热量(W/m) 0.42 0.67 0.84 1.01 1.26 1.69

基于上述表2的设定,在改变了加热丝6的长度时,可以按照以下方案1~6设定。在延长加热丝6的长度时,因为两母线之间的距离已经确定,所以需要加热丝6设置弯曲部分(Crimp,卷曲)。这样一来,当设置弯曲部分时,加热丝6的长度在第一母线312与第二母线313的距离以上。

[表6]

1 2 3 4 5 6
卷曲(%) 105% 110% 115% 120% 130% 150%
加热丝长度(m) 1.01 1.05 1.10 1.15 1.25 1.44
加热丝电阻(Ω) 137 144 150 157 170 196
加热丝根数(根) 425 446 466 486 527 608
加热丝间距(mm) 2.77 2.65 2.53 2.43 2.24 1.94
加热丝功率(W) 1.33 1.27 1.21 1.16 1.07 0.93
加热丝每单位长度的发热量(W/m) 1.32 1.20 1.10 1.01 0.86 0.65

基于上述表2的设定,在改变了加热丝6的材料时,可以按照以下方案1~8设定。

[表7]

1 2 3 4 5 6 7 8
材料 铜1 铜2
电导率(Ω·m) 1.59.E-08 1.68.E-08 1.80.E-08 2.44.E-08 2.82.E-08 4.42.E-08 5.51.E-08 5.81.E-08
加热丝电阻(Ω) 138 146 157 213 246 385 480 506
加热丝根数(根) 429 454 486 659 762 1194 1488 1569
加热丝间距(mm) 2.75 2.60 2.43 1.79 1.55 0.99 0.79 0.75
加热丝功率(W) 1.32 1.25 1.16 0.86 0.74 0.47 0.38 0.36
加热丝每单位长度的发热量(W/m) 1.14 1.08 1.01 0.75 0.65 0.41 0.33 0.31

(2)因为两母线312、313和加热丝6由相同的材料形成,所以两母线312、313和加热丝6的线膨胀系数相同。由此,具有如下优点。在两母线312、313和加热丝6由不同的材料形成的情况下,线膨胀系数不同,所以例如在分别制作这些部件并将它们固定的情况下,由于热循环试验等严酷的环境变化,可能出现加热丝从母线剥离、或由此而引起构成夹层玻璃的两块玻璃板相互脱离等不良情况,但如本实施方式所示,在由相同的材料形成两母线312、313和加热丝6时,能够防止这样的不良情况。

(3)两母线312、313和加热丝6一体地形成,所以能够防止两者之间的接触不良,进而防止发热不良。以下对发热不良进行详细说明。通常,在为了防雾而对玻璃板进行加热的情况下,为了防止玻璃产生裂纹,需要控制电流值,以使得加热温度的上限值达到例如70~80℃。与此相对,如果因上述那样的接触电阻而引起局部发热,则需要将该部分作为加热温度的上限值来进行电流值的控制。其结果,存在不能控制加热丝整体充分发热的问题。但是,根据上述构成,能够防止局部发热,所以能够控制加热丝也整体地充分发热。

(4)配置有两母线312、313和加热丝6的发热层31由粘接层32、33夹持,将其配置在两玻璃板1、2之间。因此,能够将发热层31相对于两玻璃板1、2可靠地固定。另外,通过由第二粘接层33覆盖两母线312、313和加热丝6,能够防止它们与玻璃板接触。其结果,能够将玻璃板的裂纹等防患于未然。

(5)在上述实施方式中,使用两个连接件41、42将各母线312、313与外部的端子连接,但也可以考虑例如准备宽度较宽的母线,切去该母线的不需要的部分以后,使一部分从缺口部21、22露出,由此来代替连接件。但是,这样的话,也考虑在切割后的母线的角部产生局部发热的情况。与此相对,在本实施方式中,因为在各母线312、313上固定单独的连接件41、42,所以能够防止这种局部发热。

(6)在本实施方式中,两母线312、313分别沿着玻璃板1、2的上边11和下边12配置。因此,能够利用遮蔽层7隐藏两母线312、313,能够使外观良好。

<5.变形例>

以上,对本发明的一个实施方式进行了说明,但本发明不限定于上述实施方式,只要不脱离其主旨,能够进行各种变更。并且,以下变形例可以适当组合。

<5.1>

在上述各实施方式中,各母线312、313以被遮蔽层7隐藏的方式形成,但不限定于此,也可以不被遮蔽层7隐藏。并且,并不必须设置遮蔽层7。

<5.2>

在上述实施方式中,中间层3由发热层31和一对粘接层32、33的合计3层形成,但不限定于此。即,只要中间层3至少包括两母线312、313和加热丝6即可。例如可以如图6所示,将加热丝6配置在基材311的外侧玻璃板1侧的表面上。或者,可以如图7所示,不在发热层31上设置基材311,而是在粘接层32、33之间配置加热丝6。

<5.3>

发热层31可以形成为各种形状。例如,可以预先准备在基材311上形成有两母线312、313和加热丝6的片状的发热层31,将其适当切割而制成适当形状以后,配置在两玻璃板1、2之间。因此,例如,如果玻璃板1、2的端缘弯曲,则也可以与之相应地使基材311的端缘弯曲。另外,不需要使发热层31与玻璃板1、2的形状完全一致,可以仅配置在希望得到防雾效果的部分,所以可以形成为比玻璃板1、2还小的形状等各种形状。此外,玻璃板1、2也可以制成完全的矩形以外的各种形状。

在上述实施方式中,在基材311上配置两母线312、313和加热丝6,但只要至少配置加热丝6即可。因此,例如,也可以将两母线312、313配置在两粘接层32、33之间。

<5.4-1>

加热丝6的结构没有特别限定,可以制成各种形态。下面,参照图8对这一点进行说明。图8的例子中,与上述实施方式不同的主要是母线和加热丝的配置,所以下面仅对不同部分进行说明,对于相同的结构标注相同的符号省略说明。

如图8所示,在该例子中,多根加热丝6以连结两母线312、313的方式并联配置。各加热丝6由三个部位和两个折返部构成。即,包括:从第一母线312延伸到接近第二母线313的位置的第一部位61、从第一部位61的下端部经由第一折返部64向上方延伸且延伸到接近第一母线312的位置的第二部位62、和从第二部位62的上端部经由第二折返部65向下方延伸且与第二母线313连结的第三部位63。这样形成的多根加热丝6在两母线312、313的左右方向上隔开规定间隔并排。

在以上的例子中,通过各加热丝设置折返部64、65,能够延长各加热丝6。由此,能够减小各加热丝6的发热量。

此外,加热丝6的形态没有特别限定,在本实施方式中,以具有两个折返部64、65的方式形成,但也可以设置三个以上的折返部,进一步延长在两母线212、213之间延伸的加热丝6的长度。

<5.4-2>

另外,为了延长各加热丝6,也可以设置图9那样的中继母线。对这一点进行详细说明。

如图9所示,在该挡风玻璃中,第一母线312配置在各玻璃板1、2的下边12的左侧,第二母线313沿着下边12的右侧配置。除此以外,在玻璃板1、2的上边11的左侧设有带状的第一中继母线71,在下边12的第一和第二母线312、313之间设有带状的第二中继母线72,在玻璃板1、2的上边11的右侧设有带状的第三中继母线73。第一中继母线71配置在与第一母线312和第二中继母线72相对的位置,形成为与从第一母线312的左端部到第二中继母线72的中央附近的长度基本相同的长度。另外,第三中继母线73配置在与第二中继母线72和第二母线313相对的位置,形成为与从第一母线312的左端部到第二中继母线72的中央附近的长度基本相同的长度。

多根加热丝6由四部分构成。即,多根加热丝6分别由连接第一母线312和第一中继母线71的第一部分601、连接第一中继母线71和第二中继母线72的第二部分602、连接第二中继母线72和第三中继母线73的第三部位603、以及连接第三中继母线73和第二母线313的第四部分604构成。多个第一部分601从第一母线312向上方大致平行地延伸,与第一中继母线71的左半部连接。多个第二部分602从第一中继母线71的右半部向下方大致平行地延伸,与第二中继母线72的左半部连接。另外,多个第三部分603从第二中继母线72的左半部向上方大致平行地延伸,与第三中继母线73连接。而且,多个第四部分604从第三中继母线73的右半部向下方大致平行地延伸,与第二母线213连接。

在以上的例子中构成为,在第一母线312和第二母线313之间设有三个中继母线71~73,经由它们并联配置的多根加热丝6将第一母线312和第二母线313连接。因此,能够延长第一母线312与第二母线313之间的加热丝6的长度。由此,能够减小各加热丝6的发热量。

此外,在该例子中,两母线312、313沿着下边12配置,但也可以沿着上边11配置。即,将两母线312、313和三个中继母线71~73从图9配置在上下相反的位置。另外,中继母线的数量没有特别限定,也可以设置两个、或四个以上,只要加热丝的两端部通过所有中继母线而与第一母线312和第二母线313连接即可。

<5.5>

在上述实施方式中,由加热丝对挡风玻璃赋予热量,使冰等融化,但也可以通过母线使冰融化。关于这一点,参照图10进行说明。

如图10所示,在该例子中,第一母线形成得较长。即,该第一母线312包括:沿着上边11的线状的第一部位312a、从该第一部位312a的两端部开始延伸且形成为线状的一对第二部位312b、第三部位312c、第四部位312d和第五部位312e。第二部位312b从第一部位312a的端部沿着玻璃板1、2的侧边13、14延伸到下边12附近。而且,第三部位312c从第二部位312b的下端部沿水平方向向玻璃板1、2的中心侧延伸。在第三部位312c的端部连接有向下方延伸的第四部位312d,进而,连接有从第四部位312d的下端部水平延伸到侧边13、14附近的第五部位312e。

另一方面,第二母线313配置在第一母线的第三部位312c的上侧,在第一母线312的第一部位312a和第二母线313之间配置有多根加热丝6。

另外,在第一母线的两端部、即第五部位的端部安装有连接件43,延伸到内侧玻璃板的下边。而且,这些连接件43从形成于内侧玻璃板2的缺口部28露出。另一方面,在第二母线313安装有隔开规定间隔配置的一对连接件44,这些连接件44从第一母线312的第四部位312d之间延伸到内侧玻璃板2的下边12。而且,这些连接件44从形成于内侧玻璃板2的缺口部29露出。于是,如果在连接件43和连接件44之间施加电压,则能够由加热丝6产生热量,并且也能够由母线312、313产生热量,使冰等融化。此外,通过母线312、313发热,能够抑制加热丝6的每单位长度的发热量。其结果,能够防止上述的若隐若现。

以上的母线312、313例如可以形成为10mm以下,由此,母线312、313也进行加热,能够使玻璃板的冰等融化。特别是由于第一母线312以沿着玻璃板1、2的周围延伸的方式形成,所以即使在加热丝6的热量难以到达的玻璃板1、2的周围,也能够使冰等融化。另外,通过沿着玻璃板1、2的周缘延伸的母线312、313发热,能够抑制加热丝6的每单位长度的发热量。其结果,能够防止上述的若隐若现。此外,因为母线312、313的宽度比加热丝6大,所以配置在玻璃板1、2的周缘,而不会妨碍驾驶员的视野。另外,关于母线312、313的宽度,例如在宽度变化的情况下,以最小宽度为母线的宽度。

此外,图10是母线的一例,其形状没有特别限定。例如,只要以主要沿着玻璃板的周缘的方式形成即可,其长度、路径没有特别限定。另外,也可以延长第一母线312和第二母线313中的任一个。

<5.6>

另外,可以由至少一个旁通线将相邻的加热丝6彼此连接。由此,例如即使一个加热丝6发生了断线,也能够从相邻的加热丝6通电。旁通线的位置、数量没有特别限定。另外,旁通线的形状也没有特别限定,可以以倾斜延伸的方式配置,或者形成为波形等各种形状。此外,旁通线可以由与加热丝6相同的金属材料形成,能够与加热丝6一体地形成。

<5.7>

连接件41、42的形态和内侧玻璃板2的缺口部21、22的结构也没有特别限定。例如,可以如图11所示,在内侧玻璃板2形成连接件41、42的厚度程度的小的缺口部21、22,使从各母线312、313延伸的连接件41、42在该缺口部21、22折返,贴附在内侧玻璃板2的表面上。这样,能够防止连接件41、42从夹层玻璃的端部向面方向突出。

<5.8>

玻璃板1、2的形状没有特别限定,只要是在外形上能够特定上边11、下边12、左边13、右边14那样的形状即可,并不必须为矩形。另外,各边11~14除了直线以外,也可以为曲线。

<5.9>

多根加热丝6不一定必须平行配置,例如,也可以为网格那样的不规则的形状。另外,在上述实施方式中,加热丝6以母线312、313为电极而并联连接,但也可以串联连接。另外,也可以在两母线312、313之间配置多次弯折的加热丝6。

<5.10>

在上述实施方式中,各母线312、313分别沿着玻璃板的上边、下边配置,但也可以使母线沿着玻璃板的左边和右边配置,以使得加热丝在左右方向上延伸。

<5.11>

在上述实施方式中,表示将本发明的夹层玻璃应用于汽车的挡风玻璃的例子,但也可以应用于侧玻璃、后玻璃。另外,不限定于汽车,也可以用于电车等其他交通工具、建筑物的窗玻璃等。

实施例

下面,对本发明的实施例进行说明。但本发明不限定于以下实施例。

<1.加热丝的间距与若隐若现之间的关系的研究>

首先,对加热丝的间距与若隐若现之间的关系进行研究。发热量等的设定与上述的表2同样地进行(电压为13.5V)。表2中未示出的发热区域等事项也如上所述。而且,如下所述设定实施例1~6的挡风玻璃的加热丝。

[表8]

实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
加热丝间距(mm) 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
加热丝根数(根) 787 590 472 393 337 295
加热丝电阻(Ω) 254 190 152 127 109 95
加热丝电流(A) 0.05 0.07 0.09 0.11 0.12 0.14
加热丝功率(W) 0.72 0.96 1.20 1.44 1.68 1.92
加热丝每单位长度的发热量(W/m) 0.63 0.83 1.04 1.25 1.46 1.67

而且,如图12所示,计算出稳态下的若隐若现度。如上所述可知,在发热区域(挡风玻璃)的每单位面积的发热量恒定的情况下,若隐若现度随着加热丝的每单位长度的发热量增大而增大。其中,若隐若现度是表示若隐若现的值,但这只是表示若隐若现的一个例子,可以认为使用其他指标也得到同样的结果。

另外,对实施例1~6计算出非稳态下的若隐若现度。即,如图13所示,计算出时间的经过与若隐若现度之间的关系。如该图所示可知,若隐若现度不会因时间的经过而发生大幅度变化。

<2.实际产生的若隐若现的研究>

下面,对实际的若隐若现进行研究。首先,如下所述准备比较例1、2的挡风玻璃。这些比较例1、2的其他条件与实施例1~6相同。

[表9]

比较例1 比较例2
加热丝间距(mm) 5.0 6.0
加热丝根数(根) 236 197
加热丝电阻(Ω) 76 63
加热丝电流(A) 0.18 0.21
加热丝功率(W) 2.40 2.87
加热丝每单位长度的发热量(W/m) 2.08 2.50

接着,对于利用数码相机经由上述的实施例2、4和比较例1、2的挡风玻璃拍摄了试验显示时的若隐若现进行研究。设从实施例和比较例的挡风玻璃到试验显示的距离为7m,设从数码相机到挡风玻璃的距离为0.6m。然后,在对挡风玻璃通电前、以及通电5秒后,利用数码相机拍摄试验显示。结果如图14~图17所示。另外,关于双重试验装置中的圆形光的直径,测定通电前和通电5秒后的变化率如下。

[表10]

变化率 摄影照片
实施例2 0% 图14
实施例4 9% 图15
比较例1 20% 图16
比较例2 33% 图17

如图14~图17和表10所示,实施例2、4在通电后圆形光的直径几乎没有变化。即,可知若隐若现得到了抑制。另一方面,在比较例1、2中,可知在通电后圆形光的直径变大,产生了能够辨认的程度的若隐若现。因此可知,当加热丝的每单位长度的发热量在2.0W/m以下时,若隐若现得到抑制。

<3.关于加热丝与其周围的温度的研究>

接着,制作实施例7、8和比较例3,进行加热丝及其周围的温度变化的模拟。使用SIMULIA公司生产的Abaqus 6.13-5作为模拟用软件,使用具有图18所示的截面的模型。如该图所示,制作在厚度1.0mm的内侧玻璃板与厚度2.0mm的外侧玻璃板之间夹有厚度0.38mm的两片PVB制片重叠而成的中间膜的挡风玻璃。或者,在两片PVB制片之间配置加热丝。模拟中使用的物性值如下所述。此外,只要没有特别说明,所配置的加热丝使用上述的加热丝进行模拟。

[表11]

另外,模拟中使用的边界条件参照JIS R 3106的冬季的值,如下所述进行设定。

[表12]

温度(℃) 室内侧表面导热系数(W/m<sup>2</sup>-K) 室外侧表面导热系数(W/m<sup>2</sup>-K)
-18 3.3 16.3

而且,关于实施例7、8和比较例3,设定以下条件。表13表示它们通用的条件,表14表示它们的个别的条件。

[表13]

发热量(W/m<sup>2</sup>) 600
电压(V) 2.29
发热区域宽度(mm) 90
发热区域高度(mm) 182
发热区域面积(m<sup>2</sup>) 0.016
功率(W) 10
总电阻(Ω) 0.53
加热丝厚度(μm) 12
电导率(Ω·m) 1.80.E-08
卷曲(%) 121%
加热丝长度(m) 0.22

[表14]

结果如下所述。首先,在实施例7、8和比较例3的夹层玻璃中,计算出图18的加热丝的温度(A点)与加热丝间的温度(B点)之差。这时,在模拟中,进行稳态下的分析。结果如下所述。

■实施例7:3.096℃

■实施例8:6.626℃

■比较例3∶10.190℃

因此可知,加热丝的间距越宽,加热丝与相邻的加热丝间的PVB的温度差就越大。如上所述,可以认为一旦加热丝的温度超过约60度,就会产生若隐若现,除此以外,如比较例3那样,若隐若现也会因中间膜内的温度差大至10℃以上而增大。

接着,在实施例7、8和比较例3的夹层玻璃中,计算图18的各点的随时间的温度变化。这时,在模拟中,进行非稳态下的分析。

■点C:在外侧玻璃板的表面中,与加热丝对应的点

■点D:在外侧玻璃板的表面中,与相邻的加热丝的中间对应的点

■点E:在内侧玻璃板的表面中,与加热丝对应的点

■点F:在内侧玻璃板的表面中,与相邻的加热丝的中间对应的点

结果如图19~图21所示。图中的秒数表示从-18℃到达0℃所需要的时间。图19表示实施例7,点C与点D的温度变化没有差异。同样,点E与点F的温度变化也没有差异。可以认为点C与点D、以及点E与点F上产生了差异是由玻璃板的厚度引起的。另外,在加热丝间的间距变宽的实施例8中,也得到了与实施例7同样的结果。即,如图20所示,点C与点D的温度变化没有差异,点E与点F的温度变化也没有差异。

与此相对,在比较例3中,如图21所示,点E与点F的温度变化产生了差异。即,在点E上,从-18℃达到0℃所需要的时间为394秒,而在点F上,从-18℃达到0℃所需要的时间为409秒。因此,由于温度上升存在差异,所以可能导致融冰或除雾产生不均匀。即,在挡风玻璃中,与加热丝对应的部位被快速地除雾,但在与加热丝间的中央对应的部位,雾的去除较慢。

在上述实施例7、8和比较例3中将加热丝的发热量设为600W/m2,将发热量设为400W/m2,进行同样的模拟。以下,关于实施例9~12,设定以下条件。表15表示它们通用的条件,表16表示它们的个别的条件。此外,除了这些条件以外,使用例如与图18的模型等、实施例7、8和比较例3相同的条件。

[表15]

发热量(W/m<sup>2</sup>) 400
电压(V) 2.76
发热区域宽度(mm) 90
发热区域高度(mm) 182
发热区域面积(m<sup>2</sup>) 0.016
功率(W) 6.6
总电阻(Ω) 1.16
加热丝厚度(μm) 12
电导率(Ω·m) 1.80.E-08
卷曲(%) 121%
加热丝长度(m) 0.22

[表16]

实施例9 实施例10 实施例11 实施例12
间距(mm) 3 3.5 4 5
根数(根) 30 26 23 18
电阻(Ω) 35 30 26 21
电流(A) 0.08 0.09 0.11 0.13
功率(W) 0.22 0.25 0.29 0.36
每单位长度的发热量(W/m) 0.99 1.16 1.32 1.65
截面积(m<sup>2</sup>) 1.14E-10 1.33E-10 1.52E-10 1.90E-10
下边宽度(μm) 10 11.6 13.2 16.3
上边宽度(μm) 9 10.6 12.2 15.3

结果如下所述。首先,在实施例9~12的夹层玻璃中,计算出图18的加热丝的温度(A点)与加热丝间的温度(B点)之差。这时,在模拟中,进行了稳态下的分析。结果如下所述。

■实施例9:5.321℃

■实施例10:5.614℃

■实施例11:6.646℃

■实施例12:8.183℃

因此可知,加热丝的间距越宽,加热丝与相邻的加热丝间的PVB的温度差就越大。

接着,在实施例9~12的夹层玻璃中,与上述实施例7等同样地计算出图18的各点的随时间的温度变化。

结果如图22~图25所示。图22~图25分别表示实施例9~12。图中的秒数表示从-18℃达到-5℃所需要的时间。如该图所示可知,加热丝间的间距越大,点E与点F的温度变化越产生差异,点F的温度上升越需要时间。另外,将实施例9与实施例12比较可知,C点、D点、E点的温度变化没有大的差异,但关于F点,直到达到-5℃为止,实施例9(图22)需要474秒,而实施例12(图25)需要498秒,产生了20秒以上的差异。因此,由于温度上升存在差异,所以可能导致融冰或除雾产生不均匀。即,在挡风玻璃中,与加热丝对应的部位被快速地除雾,但在与加热丝间的中央对应的部位,雾的去除较慢。

<4.关于加热丝的位置与其周围的温度的研究>

如下所述制作使用1根加热丝的参考例1和参考例2的挡风玻璃。参考例1和2均具有以下结构。

内侧玻璃板:厚度2.1mm、导热系数1W/(m·K)

加热丝:铜制、外径25μm

中间层(粘接层):PVB制、厚度0.76mm

外侧玻璃板:厚度2.1mm、导热系数1W/(m·K)

而且,在参考例1中,加热丝以与内侧玻璃板接触的方式配置,在参考例2中,在中间层的厚度方向的中心配置加热丝。

接着,如下所述对这些参考例1和2进行评价。即,对于上述参考例1和2,向加热丝施加电流,测定该参考例1和2的夹层玻璃的截面的温度分布。结果如图26所示。其中,在图26中,上下方向相当于夹层玻璃的厚度方向。

如图26所示,在参考例2中,可知配置加热丝的附近的温度达到62℃以上的高温。另一方面,在参考例1中,可知因为加热丝接近内侧玻璃板,所以来自加热丝的热量得以散发,配置加热丝的附近的温度上升得到抑制。这样,可知当使加热丝与玻璃板接触时,加热丝周围的温度就会降低,但当远离玻璃板时,加热丝周围的温度就会上升。参考例1和2都是使用了1根加热丝的模拟,但即使是参考例2那样的方式,通过像本发明那样调节加热丝的每单位长度的发热量,也能够防止若隐若现。

<5.将电压设为400V时的加热丝的间距与若隐若现之间的关系的研究>

接着,对将施加电压设为400V时的加热丝的间距与若隐若现之间的关系进行研究。这里,使用具有图9所示的中继母线的窗玻璃,通过模拟来制作实施例13~16和比较例3。在图9中,中继母线的数量为3个,但在实施例13~16和比较例4中,如下所述改变中继母线的数量和加热丝的数量等。但是,在以下实施例13~16和比较例3中,将中继母线的数量设为奇数,第一母线和第二母线配置在下边的两端。

实施例13~16和比较例3通用的条件如下。

[表17]

发热量(W/m<sup>2</sup>) 500
电压(V) 400.0
发热区域宽度(mm) 2000
发热区域高度(mm) 2000
发热区域面积(m<sup>2</sup>) 4.00
功率(W) 2000
总电阻(Ω) 80.00
加热丝厚度(μm) 12
电导率(Ω·m) 1.80.E-08
卷曲(%) 120%
加热丝每1根的长度(m) 2.4

而且,如下所述设定实施例13~16和比较例4。其中,与各中继母线连接的加热丝不完全相同,但调节为大致同数。

[表18]

实施例13 实施例14 实施例15 实施例16 比较例4
中继母线的数量 15 13 11 9 7
加热丝宽度下边(μm) 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0
加热丝宽度上边(μm) 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0
加热丝截面积(m<sup>2</sup>) 1.32E-10 1.32E-10 1.32E-10 1.32E-10 1.32E-10
加热丝电阻(Ω) 327 327 327 327 327
加热丝根数(根) 65 57 49 41 33
加热丝间距(mm) 1.9 2.5 3.4 4.9 7.6
加热丝功率(W) 1.9 2.5 3.4 4.9 7.6
加热丝每单位长度的发热量(W/m) 0.8 1.0 1.4 2.0 3.2
若隐若现 OK OK OK OK NG

作为表18中的若隐若现的评价,在表现出比实施例6还高的若隐若现度的情况下,评价为NG,如果是实施例1~6的若隐若现度,则评价为OK。如表18所示,加热丝的每单位长度的发热量超过2.0W/m的比较例4,若隐若现的评价为NG。此外,实施例16的W/m比实施例6大,但实施例16的若隐若现度与实施例6相当。

<6.将电压设为48V时的加热丝的间距与若隐若现之间的关系的研究>

接着,利用实施例17~24和比较例5~8研究将施加电压设为48V时的加热丝的间距与若隐若现之间的关系。这里,通过模拟制作与图9同样中继母线的数量为3个的例子(实施例20~24、比较例8)、图27所示的中继母线的数量为2个的例子(实施例17~19、比较例5~7)。在图27的例子中,因为中继母线的数量为偶数,所以将第二母线配置在上边侧。即,第一母线和第二母线配置在相对的边上。此外,图9和图27的加热丝的数量与模拟中使用的加热丝的数量不同。

实施例17~24和比较例5~8通用的条件如下。

[表19]

发热量(W/m<sup>2</sup>) 500
电压(v) 48
发热区域宽度(mm) 1180
发热区域高度(mm) 958
发热区域面积(m<sup>2</sup>) 1.13
功率(W) 565
总电阻(Ω) 4.08
加热丝厚度(μm) 12
电导率(Ω·m) 1.80.E-08
卷曲(%) 120%
加热丝每1根的长度(m) 1.15

而且,如下所述设定实施例17~24和比较例5~8。此外,与各中继母线连接的加热丝不完全相同,但调节为大致同数。

[表20]

实施例17 实施例18 实施例19 实施例20 实施例21 实施例22 实施例23 实施例24
中继母线的数量 2 2 2 3 3 3 3 3
加热丝宽度下边(μm) 5.0 10.0 15.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0
加热丝宽度上边(μm) 3.0 8.0 13.0 3.0 8.0 13.0 18.0 23.0
加热丝截面积(m<sup>2</sup>) 4.8E-11 1.08E-10 1.68E-10 4.8E-11 1.08E-10 1.68E-10 2.28E-10 2.88E-10
加热丝电阻(Ω) 431 192 123 431 192 123 91 72
加热丝根数(根) 317 141 91 423 188 121 89 71
加热丝间距(mm) 1.2 2.8 4.3 0.7 1.6 2.4 3.3 4.2
加热丝功率(W) 0.6 1.3 2.1 0.3 0.8 1.2 1.6 2.0
加热丝每单位长度的发热量(W/m) 0.5 1.2 1.8 0.3 0.7 1.0 1.4 1.7
若隐若现 OK OK OK OK OK OK OK OK

[表21]

比较例5 比较例6 .比较例7 .比较例8
中继母线的数量 2 2 2 3
加热丝宽度下边(μm) 20.0 25.0 30.0 30.0
加热丝宽度上边(μm) 18.0 23.0 28.0 28.0
加热丝截面积(m<sup>2</sup>) 2.28E-10 2.88E-10 3.48E-10 3.48E-10
加热丝电阻(Ω) 91 72 59 59
加热丝根数(根) 67 53 44 58
加热丝间距(mm) 5.9 7.4 9.0 5.1
加热丝助率(W) 2.8 3.6 4.3 2.4
加热丝每单位长度的发热量(W/m) 2.5 3.1 3.7 2.1
若隐若现 NG NG NG NG

若隐若现的评价基准与进行400V电压的研究时相同。如表21所示,加热丝的每单位长度的发热量超过2.0W/m的比较例5~8,若隐若现的评价为NG。

此外,作为与图27的例子类似的夹层玻璃的例子,可以举出图28的夹层玻璃。图28的夹层玻璃是以共用第二母线的方式组合两个图27的夹层玻璃的电路而成的。在该例中,两母线(正极和负极)之间的中继母线的数量也是两个,具有与图27同样的性能。

符号说明

1:外侧玻璃板;2:内侧玻璃板;3:中间层;31:发热层;311:基材;312:第一母线;313:第二母线;6:加热丝。

45页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:控制建筑骨料和胶凝组合物中的粘土杂质的方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!