CN103828482A - 可加热的透明件 - Google Patents
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Abstract
一种航空器透明件,具有可加热构件以从透明件的外表面去除雾、冰和雪。该可加热构件包括:一对间隔开的平行的汇流条,这对汇流条的端部彼此偏置;以及涂层,该涂层包括电传导性涂层的使得所述汇流条电连接的多个间隔开的节段。主对角线对次对角线的比率在大于1到1.25的范围中以更均匀地加热透明件的外表面和涂层。
Description
技术领域
本发明涉及可加热的透明件,例如车辆透明件,并且本发明尤其涉及可加热的航空件,例如飞机挡风玻璃。
背景技术
在美国专利No.3,789,191;3,789,192;3,790,752;3,794,809;4,543,466;4,820,902;5,213,828和7,132,625中披露了可加热的透明件,例如用于车辆(如飞机和汽车)的挡风玻璃,这些专利的全部内容在此通过引用并入。通常,一对间隔开的汇流条(bus bar)被施加到玻璃或塑料片材的表面,并且电传导性构件被施加到汇流条之间的表面上并与汇流条电接触。此后,具有可加热构件的玻璃或塑料片材通过塑料夹层层叠到另一玻璃或塑料片材。该电传导性构件通常是蒸发式、溅射式、或热解式电传导性涂层,例如为PPG Industries,inc.以注册商标NESATRON和NESA出售的类型。
通常,航空器和机动车挡风玻璃具有大致梯形的周边形状,并且如安装在航空器或机动车中的挡风玻璃的外部主表面是凸出的,且挡风玻璃的上部具有较短的长度。通常,传导性构件跟随挡风玻璃的周边轮廓,并且与片材(其上施加有该传导性构件)的周边边缘间隔开。因为挡风玻璃的周边形状,电传导性涂层要么介于具有不同长度的一对间隔开的汇流条之间并连接至该对汇流条,其中较小汇流条的端部在较长汇流条的端部所设定的边界内;或者所述涂层介于一对间隔开的汇流条之间并连接至该对汇流条,其中汇流条的端部彼此偏置,且仅有一汇流条的一个端部在另一汇流条的两个端部所限定的边界内)。
与上述类型的加热布置相关联的问题对挡风玻璃表面的不均匀加热和对除掉形成在较小汇流条的边界外侧的冷凝物和/或冰的效率降低。在美国专利No.7,132,625中讨论了与位于不同长度的一对间隔开的汇流条(较小汇流条的端部在较长汇流条的端部所设定的边界内)之间的涂层相关联的问题,并提供了解决所提出问题的方案。
与传导性涂层介于具有相同长度的间隔开的汇流条之间并连接至该间隔开的汇流条(其中汇流条的端部彼此偏置,且仅有一汇流条的一个端部在另一汇流条的两个端部所限定的边界内)相关联的问题在现有技术中没有被讨论过,现有技术中也没有提供对该问题的解决方案。鉴于前述,本领域技术人员现在可以理解,有利的是提供一种可加热构件,例如可加热的透明件(例如,航空器挡风玻璃),该可加热构件具有传导性涂层,该传导性涂层介于一对间隔开的汇流条之间并连接至该对汇流条,其中这对间隔开的汇流条的端部彼此偏置且仅有一汇流条的一个端部在另一汇流条的两个端部所限定的边界内,所述可加热构件提供对传导性涂层的均匀加热,以便从沿着挡风玻璃的顶表面和底表面的区域移除难以除掉的冷凝物和/或冰。
发明内容
本发明涉及一种具有电介质基片的类型的改进的可加热构件,这种可加热构件包括具有主表面的电介质基底、第一汇流条和间隔开的第二汇流条、以及介于所述第一汇流条和所述第二汇流条之间且与所述第一汇流条和所述第二汇流条电接触的电传导性涂层,所述第一汇流条具有第一端部和相对的第二端部,并且所述第二汇流条具有第一端部和相对的第二端部,其中所述第一汇流条的第一端部和第二端部从所述第二汇流条的第一端部和第二端部偏置,并且所述电传导性涂层是连续的电传导性涂层。本发明的改进之处包括:涂层包括多个电传导性节段,所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段包括第一端部和相对的第二端部,其中所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段的第一端部与所述第一汇流条电接触,所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段的第二端部与所述第二汇流条电接触,并且所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段在所述第一汇流条和所述第二汇流条之间的部分成彼此间隔开的关系,以便阻止所述第一汇流条和所述第二汇流条之间产生所述多个电传导性节段的相邻电传导性节段之间的电接触,其中主对角线对次对角线的比率大于1。
本发明还涉及一种航空器窗户,所述航空器窗户具有第一主表面和相对的第二主表面、以及位于所述第一主表面与所述第二主表面之间的可加热构件。所述可加热构件包括:第一汇流条和间隔开的第二汇流条、以及介于所述第一汇流条和所述第二汇流条之间且与所述第一汇流条和所述第二汇流条电接触的电传导性涂层,所述第一汇流条具有第一端部和相对的第二端部,并且所述第二汇流条具有第一端部和相对的第二端部,其中所述第一汇流条的第一端部和第二端部从所述第二汇流条的第一端部和第二端部偏置。涂层包括多个电传导性节段,所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段包括第一端部和相对的第二端部,其中所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段的第一端部与所述第一汇流条电接触,所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段的第二端部与所述第二汇流条电接触,并且所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段在所述第一汇流条和所述第二汇流条之间的部分成彼此间隔开的关系,以便阻止所述第一汇流条和所述第二汇流条之间产生所述多个电传导性节段的相邻电传导性节段之间的电接触,其中主对角线对次对角线的比率大于1。
附图说明
图1是结合有本发明特征的航空器的等距视图。
图2是结合有本发明特征的航空器挡风玻璃的剖视正视图。
图3是本发明的加热构件的非限制性实施例的等距视图。
图4是与图3的视图相类似的、示出现有技术加热构件的视图。
图5是本发明的可加热构件的非限制性实施例的片段视图。图5A是图5的可加热构件的放大视图,示出了位于根据本发明非限制性实施例的汇流条上的电传导性涂层的一部分。
图6是本发明的可加热构件的另一非限制性实施例的片段视图。图6A是图6的可加热构件的放大视图,示出了位于根据本发明另一非限制性实施例的汇流条上的电传导性涂层的一部分。
图7是与图3的视图相类似的视图,示出了本发明的加热构件的另一非限制性实施例。
图8是图7所示加热构件的两个节段的放大视图。
图9是在讨论图7所示加热构件时使用的平行四边形电传导性节段的平面图。
具体实施方式
如本文所使用地,空间或方向术语(诸如“内”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”、“竖直”等等)与附图中的图所示的本发明有关。然而,应当理解本发明可以采用各种替代取向,因此这种术语不被认为是限制性的。此外,说明书和权利要求中使用的表达尺寸、物理特性等的所有数字要被理解为在所有情况中由术语“大约”修饰。因此,除非相反的指示,下面的说明书和权利要求中阐述的数值可以根据本发明希望和/或尝试获得的性质而变化。至少且不是试图限制权利要求书范围的等效内容原则的应用,每一个数值参数应当至少按照所报告的有效位的个数并通过应用惯常的四舍五入法来解释。此外,本文所披露的所有范围要被理解为包括其中所包含的任何和所有的子范围。例如,“1到10”的所述范围应当被认为包括最小值1和最大值10之间的任何和所有的子范围,并包括最小值1和最大值10;也就是说,以最小值等于1或大于1开始并以最大值等于10或小于10结束的所有子范围,例如1到6.7、3.2到8.1、或者5.5到10。而且,如本文所使用地,术语“布置在…上方”或者“安装在…上方”意指布置在…上或者安装在…上,但不必有表面接触。例如,一个物品或物品的部件“安装在另一物品或物品的部件上方”或“布置在另一物品或物品的部件上方”不排除在物品之间或者在物品的部件之间分别存在有材料。
应当理解的是,在讨论本发明的数个非限制性实施例之前,本发明在其应用中不限于本文示出且讨论的非限制性实施例的具体细节,因为本发明可以具有其它实施例。此外,在本文用于讨论本发明的术语用于描述目的并且不具有限制性。此外,除非另外指示,在下面的讨论中,类似的附图标记指示类似元件。
本发明的非限制性实施例将涉及航空器层叠式透明件,并且特别地涉及航空器挡风玻璃。然而,本发明不限于任何特别类型的航空器和/或航空器透明件,本发明可以应用在具有可加热构件的任何类型的航空器和/或航空器透明件上以便加热表面(通常是透明件的外表面)。此外,本发明可以应用于:商业用窗和住宅用窗,例如但不限于美国专利No.5,675,944中披露的类型,该专利的全部内容由此通过引用并入本文中;用于任何类型陆上车辆的窗;用于任何类型的飞行器和宇宙飞船的座舱罩、舷窗和挡风玻璃;用于任何水上或水下船舶的窗;和用于任何类型的容器的观察侧或门(例如但不限于冰箱、橱柜和/或烤箱门)的窗。另外,本发明不限于航空器窗的层或片材材料,并且该层或片材可以由以下材料制成,但不限于以下材料:固化的和未固化的塑料片材;退火的、热强化的、以及热强化且化学强化的、透明的(clear)、有色的、涂覆的和未涂覆的玻璃片材。
图1中示出的是航空器18,该航空器具有本发明的航空器透明件20的非限制性实施例。参考图2,挡风玻璃20包括:第一透明片材22,该第一透明片材通过第一乙烯基夹层26固定到第二透明片材24;第二片材24,该第二片材通过第一聚氨酯夹层30固定到第二乙烯基夹层28;和第二乙烯基夹层28,该第二乙烯基夹层通过第二聚氨酯夹层34固定到结合有本发明特征的可加热构件32(见图3)。现有技术中所用类型的边缘构件或湿气屏障36(例如但不限于硅橡胶或其它柔性耐用耐湿气材料)被固定到:(1)挡风玻璃20的周边边缘38,即第一片材22和第二片材24的周边边缘38;第一第二乙烯基夹层26、28以及第一第二聚氨酯夹层30、34以及可加热构件32的周边边缘38;(2)挡风玻璃20的内表面42的边沿或边沿边缘40,即,挡风玻璃20的第一玻璃片材22的外表面42的边沿40;和(3)挡风玻璃20的外表面46的边沿或边沿边缘44,即可加热构件32的外表面46的边沿。
如本领域技术人员所理解且不对本发明有限制性地,第一第二玻璃片材22、24;第一第二乙烯基夹层26、28以及第一聚氨酯夹层30形成挡风玻璃20的结构部分或内节段,并且挡风玻璃20的玻璃片材22的外表面42面对航空器18的内部(在下文中,玻璃片材22的外表面42也称为挡风玻璃20的内表面42),而第二聚氨酯层34和可加热构件32形成挡风玻璃20的非结构部分或外节段,并且挡风玻璃20的可加热构件32的表面46面对航空器18的外部。可加热构件32以下文所讨论的方式供热,以便阻止在挡风玻璃20的可加热构件32的外表面46上形成雾、以便从该外表面移除雾、以便阻止在该外表面上形成冰、和/或以便融化该外表面上的冰(在下文中,可加热构件32的外表面46也称为挡风玻璃20的外表面46)。
如可以理解地,本发明不限于挡风玻璃20的构造,并且现有技术中使用的任何航空器挡风玻璃构造可以用于实施本发明。例如且不对本发明产生限制地,挡风玻璃20可以包括这种构造,即,其中第二乙烯基夹层28和第一聚氨酯夹层30被省去,和/或片材22、24是玻璃或塑料片材。通常,挡风玻璃20的片材22、24是化学加强的透明玻璃片材;然而,本发明不限于此,玻璃片材22和24可以是热加强的或热回火的玻璃片材。此外,如本领域技术人员理解地,本发明不限于组成挡风玻璃20的玻璃片材、乙烯基夹层或聚氨酯夹层的数量,挡风玻璃20可以具有任何数量的片材和/或夹层及其任何组合。
参考图4,该图示出现有技术的可加热构件48(现有技术的可加热构件48被本发明的可加热构件32(见图3)取代)。可加热构件48包括:玻璃片材50,该玻璃片材具有施加至玻璃片材50的表面54的传导性涂层52;和与传导性涂层52电接触的一对间隔开的汇流条66、68。汇流条66、68中的每一个分别由导线70、71连接到电源72(例如飞机18的直流电池和/或交流发电机),以便使电流通过汇流条66、68与传导性涂层62以加热传导性涂层52和片材50,从而阻止在挡风玻璃的外表面(例如,挡风玻璃20的表面46)上形成雾和/或冰,并从该外表面移除冰和/或雾。
通断开关以及变阻器或可变变压器73连接到导线其中之一(例如导线71),以将通断开关以及和变阻器或可变变压器73布置在电源72与汇流条68之间,从而改变或调节流经汇流条68、66与传导性涂层52的电流来控制可加热构件48的温度。优选地,汇流条66的端部75和76、汇流条68的端部78和79以及传导性涂层52与玻璃片材50的邻近侧边81-84间隔开,以便防止汇流条66和68与航空器18(见图1)的金属本体盖85的电弧放电。
继续参见图4,汇流条66和68具有相同的长度(在汇流条66的两个端部75和76之间以及在汇流条68的两个端部78和79之间测得),并且汇流条66和68彼此平行。为了讨论目的并且不对本发明产生限制地,在可加热构件48被安装在飞机18中时,汇流条66被指定为顶汇流条,汇流条68被指定为底汇流条。顶汇流条66的端部75和76从汇流条68的端部78和79偏置,并且仅仅一个汇流条的一个端部(例如汇流条68的端部78)介于由另一汇流条的两个端部(例如汇流条66的端部75和76)所设定的边界之间。汇流条的端部边界由假想线(点线112和114)设定,该假想线大致垂直于该汇流条的纵向轴线并且从该汇流条的端部延伸到另一汇流条。汇流条的纵向轴线被定义为直线,该直线被绘制成从一个端部(例如,汇流条68的端部74或汇流条66的端部75)的中点到另一端部(例如汇流条68的端部79或汇流条66的端部76)的中点。换句话说,当两个汇流条的端部没有竖直地对齐时,这两个汇流条的端部彼此偏置。
美国专利No.7,132,625涉及可加热的挡风玻璃,该可加热的挡风玻璃具有一对间隔开的汇流条,较短汇流条的端部在较长汇流条的端部所设定的边界内。此外,美国专利No.7,132,625在第6栏第38行到第7栏第15行中披露到,在较长汇流条处的传导性涂层的瓦特密度不同于在相对的较短汇流条处的涂层的瓦特密度。当较短汇流条的端部在较长汇流条的端部所设定的边界内时,上述内容是正确的,然而,当汇流条彼此偏置使得仅仅一个汇流条的一个端部在另一或相对的汇流条的端部所设定的边界内时,上述内容不被认为正确的。具体而言,如果上述内容对于汇流条彼此偏置使得仅仅一个汇流条的一个端部在另一汇流条的端部所设定的边界内的情况而言是正确的,则预想的是传导性涂层52(见图4)将在汇流条66和68之间被均匀地加热,因为在顶汇流条66处的传导性涂层52的功率密度等于在底汇流条68处的功率密度。
然而已观察到的是,由汇流条66、68之间的假想线112和114勾勒出的可加热构件48的涂层52的中心部分115、汇流条66的在汇流条66的端部76与假想线112之间的部分(由附图标记116标识)、以及汇流条68的在端部78和假想线114之间的部分(由附图标记118标识)被均匀地加热,而涂层在中心部分115以外的部分被加热到的温度小于中心部分115的温度,并且上汇流条66的端部76和下汇流条68的端部78分别从中心部分115以外的区域吸引所有的电流。结果,窗20在中心部分115以外的部分存在雾、雪和冰(取决于天气条件),使得窗20的可见区域减小至传导性涂层52的中心部分115,并且在汇流条66的端部76和汇流条68的端部78处热量高度集中,这会导致邻近可加热构件32的夹层(见图2)过热。
结论是,不均匀加热问题是电流走了最小电阻路径的结果,该最小电阻路径在这种情况中是具有最短长度的电流路径。继续参见图4,具有最短距离的电流路径在涂层52的中心部分115内,该中心部分是由侧边112、114、116和118所限定的矩形。中心部分110的侧边116具有从汇流条66的端部76到汇流条66上的位置120测量的长度,该位置与汇流条66的端部75间隔开并在假想线112与汇流条66的交叉点处。中心部分110的侧边118具有从汇流条68的端部78到汇流条68上的位置122测量的长度,该位置与汇流条68的端部79间隔开,并在假想线114与汇流条68的交叉点处。在本发明的一个非限制性实施例中,假想线112和114垂直于汇流条66和68的纵向轴线,使得中心部分115的拐角各为90度。
参考图3,该图示出了本发明的可加热构件32的非限制性实施例。本发明的可加热构件32包括玻璃片材130,在玻璃片材130的表面134上具有分节段的电传导性涂层132,该分节段的电传导性涂层位于这对间隔开的汇流条66,68之间并且与这对间隔开的汇流条66,68电接触。玻璃片材的表面134与表面136相对,并且在本发明的这个实施例中还是挡风玻璃20的外表面46(见图2)。汇流条66和68中的每一个分别由导线70和71连接到电源72(见图4),以便使电流流过汇流条66和68和分节段的传导性涂层130的节段137A-137F来加热分节段的传导性涂层132以及片材130,从而防止雾和/或冰形成在外表面(例如,挡风玻璃20的表面136)上并从该外表面移除冰和/或雾(见图2和图3)。
本发明不限于汇流条66和68的设计和/或构造,现有技术中使用的任何类型汇流条可以用于实施本发明。可以用于实施本发明的汇流条示例包括但不限于美国专利No.4,623,389;4,894,513;4,994,650和4,902875中披露的类型,这些专利的全部内容由此通过引用并入本文中。在本发明的优选实施中,汇流条被烧制在银陶瓷玻璃熔块(例如,美国专利No.4,623,389所披露类型的银陶瓷玻璃熔块)上。
此外,本发明不限于分节段的传导性涂层132的组成,例如且不对本发明产生限制地,传导性涂层132可以由任何合适的电传导性材料制成。可以用于实施本发明的传导性涂层的非限制性实施例包括但不限于:由PPG Industries,Inc.以商标所出售类型的热解沉积的掺氟氧化锡膜;由PPG Industries,Inc以商标所出售类型的磁控溅射沉积的掺锡氧化铟膜;由物理蒸汽沉积工艺(例如,蒸发)沉积的金膜;和由一个或更多个磁控溅射沉积的膜组成的涂层,该膜包括但不限于金属膜,例如金属氧化物膜(例如,氧化锌和/或锡酸锌)之间的银,每一个膜可以通过磁控溅射被顺序地施加,例如,如美国专利Nos.4,610,771、4,806,220和5,821,001所披露的但不限于这些美国专利。美国专利No.4,610,771、4,806,220和5,821,001的全部内容由此通过引用并入此文中。
图3中示出的本发明非限制性实施例包括彼此平行的汇流条66和68,这两个汇流条具有相同的长度,并且汇流条66的端部75和76与汇流条68的端部78和79彼此偏置。如上所述,汇流条的端部边界被定义为从汇流条的端部向着另一汇流条延伸并与具有所述端部的汇流条的纵向轴线正交的假想线。通过这种布置并且如针对图3所示本发明非限制性实施例示出地,汇流条66的端部75在汇流条68的端部78左边;汇流条68的端部78在汇流条66的端部75右边;汇流条68的端部76在汇流条68的端部79左边;并且汇流条68的端部79在汇流条66的端部76右边。
本发明的分节段式电传导性涂层132由根据本发明的分离线139分离,通过为涂层132的各节段137A-137E提供相似的(如果不是相同的)电流路径长度来均匀地加热汇流条66和68之间的涂层。以这种方式实现了对节段137A-137E的均匀加热和对分节段的涂层132的均匀加热。本发明对汇流条之间的涂层节段137A-137E的数量不作限制;然而,在本发明的优选实施中,对节段137A-137E的宽度加以选择以使得在节段137A-137E内不存在等于或短于汇流条66和68之间的假想线长度的直电流路径。换句话说,各节段137A-137E的直电流路径长于与汇流条的纵向轴线正交的假想线(例如,见图4中的假想线112和114)的长度。
更特别地,并且继续参见图3,各节段137A-137E包括四个侧边140-143(在图3中仅仅标记节段137A和137B的侧边)。侧边140和142的长度限定出节段的长度,并且侧边141和143限定出节段137A-137E的宽度。对各节段138A-137E的宽度加以选择,使得与一个汇流条(例如汇流条68)的纵向轴线正交的假想线从涂层132的节段138A-138E中的一个节段的一个拐角向着相对的汇流条(例如汇流条66)延伸,并且在延伸到相对的汇流条之前与相邻的节段的侧边相交叉。更特别地并且参见图5,在本发明的一个非限制性实施例中,与汇流条68的纵向轴线正交的假想线112从汇流条68的端部78(它是节段137A的在节段137A的侧边140和141之间的拐角)朝着汇流条66或节段137A的侧边140和143之间的节段137A的相对拐角延伸。假想线112在接触汇流条66之前与节段137A的侧边142相交叉并可选地与节段137B的侧边140相交叉。
在本发明的另一非限制性实施例中,涂层52的在中心部分115(见图4)之外的部分之间的温差与上述本发明优选实施例相比减小至更少的程度。在本发明的这个非限制性实施例中,涂层132被分节段以提供节段137A-137E,其具有的宽度使得与汇流条其中之一(例如汇流条68)的纵向轴线正交的假想线从该汇流条的一个拐角延伸到相对的汇流条并且留在该节段的侧边内。更特别地并且参见图6,在本发明的这个非限制性实施例中,假想线112与汇流条68的纵向轴线正交、从汇流条68的端部78(它是节段137A的在节段137A的侧边141和142之间的拐角)向着汇流条66或节段137A的在节段137A的侧边140和143之间的相对拐角延伸、留在节段137A的侧边140-143内、并接触汇流条66或节段137A的侧边143。在本发明的这个非限制性实施例中,从节段137A的侧边142和143之间的拐角到节段137A的侧边143与假想线112的交叉点所测得的距离是在节段137A的侧边143的所测长度的75%到100%的范围中,并且优选地在85%到100%的范围中。
如现在可以理解地,上文针对节段137A的侧边141和143以及假想线112的讨论适用于节段137B-137F的侧边141和143,除非另外示明。
参考图7和图8,示出了本发明的另一优选非限制性实施例。在这个实施例中,可加热构件160包括电传导性涂层162,该涂层介于被施加到丙烯酸片材167的一对间隔开的汇流条164和166之间,并接触该一对间隔开的汇流条。汇流条164和166彼此偏置,彼此不平行并且具有不同的长度。电传导性涂层162包括节段168A-168E。各节段168A-168E具有侧边170-173和拐角175-178(仅针对节段168A和168B示出拐角,并仅在图8中示出该拐角)。侧边170和172彼此面对,并且侧边171和173彼此面对。对角线180从拐角175延伸到拐角177,对角线182从拐角176延伸到拐角178。节段的较长对角线——例如对角线182——被称为主对角线,而较短对角线——例如节段的对角线180——被称为次对角线。
图9中示出的是平行四边形形状的涂层节段190,该涂层节段具有侧边192-195和拐角197-200。相对的侧边192和194、以及193和195彼此平行。如现在可以理解地,在节段190的平行侧边之间移动的电流行进相同的距离并且具有相同的密度,并均匀地加热该节段。该平行四边形可以由对角线的比率限定。更特别地,对角线的比率是1。在实施本发明的这个非限制性实施例时,主对角线对次对角线的比率在大于1到小于1.25的范围中,优选地在大于1到小于1.15的范围中,更优选地在大于1到1.05的范围中,并且最优选地在大于0到1.02的范围中。如现在可以理解地,在主对角线对次对角线的比率接近1时,节段用作具有平行四边形形状的节段。
本发明不限于施加分离线139以使节段137A-137E以及168A到168E彼此电隔离的方式。更特别地,可以通过磨掉涂层以实现节段之间的分离、在涂覆过程期间使用掩模以提供节段之间的分离来设置节段137A-137E以及168A-168E之间的分离线139。在本发明的优选实施中,连续的涂层——例如涂层132(见图3)被施加到玻璃130的表面134,并且例如美国专利申请公开No.2010/0159251A1所披露类型的激光用于施加分离线139以提供本发明的节段。美国专利申请公开No.2010/0159251A1的全部内容由此通过引用并入本文中。
参考图5A和图6A,本发明构想移除汇流条(例如,如图5A中所示的汇流条68)上的涂层132(图3)或涂层162(图7),以便使节段137A-137E沿着相邻的侧边140和142完全分离。本发明也构想将涂层留在如图6A中所示的汇流条上。虽然不对本发明产生限制,但在实施本发明时优选的是,分离线139在如图5A中所示的汇流条上延伸。以这种方式,各节段沿侧边140和142(图3)以及侧边170和172(图7)彼此完全分离。此外,在实施本发明时优选的是,节段137A到137F的侧边140和142(图3)以及节段168A到168E的侧边170和172(图7)之间的分离线139足够大,以便防止节段之间的电弧放电。在实施本发明时优选的是,分离线139的长度在大于0英寸到小于0.016英寸(0.04厘米)并优选地小于0.002英寸(0.005厘米)的范围中。
在本发明的一个非限制性实施例中,本发明被应用在航空器挡风玻璃上,该航空器挡风玻璃具有带汇流条66和68的可加热构件32。汇流条各具有17英寸的长度;端部75在汇流条68的端部78左边14英寸处,并且汇流条彼此平行并且间隔开18英寸。由金制成的涂层132被施加在由丙烯酸片材130制成的表面134上,并且激光用于施加分离线139以提供汇流条之间的28个节段。汇流条上的涂层如图5A中所示被移除。节段的各侧边140和142的长度是23英寸,并且节段的各侧边141和143的长度是0.6英寸。
在汇流条66和68之间施加115伏的电压,并且涂层132展示出在整个被加热区域上的10℉内的温度均匀性。
本发明不限于上文给出并讨论的本发明实施例,本发明的实施例仅被提供用于说明目的,并且本发明的范围仅由以下权利要求以及添附至与本申请直接或间接相关联的申请的任何另外权利要求的范围来限定。
Claims (19)
1.一种可加热构件,这种可加热构件包括具有主表面的电介质基底、第一汇流条和间隔开的第二汇流条、以及介于所述第一汇流条和所述第二汇流条之间且与所述第一汇流条和所述第二汇流条电接触的电传导性涂层,所述第一汇流条具有第一端部和相对的第二端部,并且所述第二汇流条具有第一端部和相对的第二端部,其中所述第一汇流条的第一端部和第二端部从所述第二汇流条的第一端部和第二端部偏置,并且所述电传导性涂层是连续的电传导性涂层,所述可加热构件的改进之处包括:
所述电传导性涂层包括多个电传导性节段,所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段包括第一端部和相对的第二端部,其中所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段的第一端部与所述第一汇流条电接触,所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段的第二端部与所述第二汇流条电接触,并且所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段在所述第一汇流条和所述第二汇流条之间的部分成彼此间隔开的关系,以便阻止所述第一汇流条和所述第二汇流条之间产生所述多个电传导性节段的相邻电传导性节段之间的电接触,其中主对角线对次对角线的比率大于1。
2.根据权利要求1所述的可加热构件,其中,所述比率在大于1到小于等于1.02的范围中。
3.根据权利要求2所述的可加热构件,其中,所述第一汇流条和所述第二汇流条具有不同的长度,并且不彼此平行。
4.根据权利要求1所述的可加热构件,其中,所述第一汇流条和所述第二汇流条具有不同的长度,并且不彼此平行,所述第一汇流条和所述第二汇流条各自具有从其第一端部延伸到其第二端部的纵向轴线,并且所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段具有与第二侧边相对的第一侧边;与第四侧边相对的第三侧边,其中每一个所述电传导性节段的所述第一侧边、所述第二侧边、所述第三侧边和所述第四侧边限定出其相应节段的周边,所述多个电传导性节段包括第一电传导性节段和被定义为第二电传导性节段的相邻的电传导性节段,并且所述第一电传导性节段的第二侧边与所述第二电传导性节段的第一侧边成面对关系,并且所述第一电传导性节段的第二侧边与所述第二电传导性节段的第一侧边间隔开,
其中,所述第一电传导性节段和所述第二电传导性节段的第三侧边覆盖所述第一汇流条,并且所述第一电传导性节段和所述第二电传导性节段的第四侧边覆盖所述第二汇流条,并且与所述第一汇流条的纵向轴线正交的直假想线限定出从由所述第一电传导性节段的第一侧边和第三侧边相连而成的拐角向着所述第二汇流条延伸的路径,所述路径在接触所述第二汇流条之前与所述第一电传导性节段的周边相交叉。
5.根据权利要求4所述的可加热构件,其中,覆盖所述第一汇流条和所述第二汇流条的所述第一电传导性节段的第二侧边和所述第二电传导性节段的第一侧边彼此间隔开。
6.根据权利要求4所述的可加热构件,其中,覆盖所述第一汇流条和所述第二汇流条的所述第一电传导性节段的第二侧边和所述第二电传导性节段的第一侧边彼此接触彼此间隔开。
7.根据权利要求1所述的可加热构件,其中,所述第一汇流条和所述第二汇流条具有不同的长度,并且不彼此平行,所述第一汇流条和所述第二汇流条各自具有从其第一端部延伸到其第二端部的纵向轴线,并且所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段具有与第二侧边相对的第一侧边;与第四侧边相对的第三侧边,其中,每一个电传导性节段的所述第一侧边、所述第二侧边、所述第三侧边和所述第四侧边限定出其相应节段的周边,所述多个电传导性节段包括第一电传导性节段和被定义为第二电传导性节段的相邻的电传导性节段,并且所述第一电传导性节段的第二侧边与所述第二电传导性节段的第一侧边成面对关系,并且所述第一电传导性节段的第二侧边与所述第二电传导性节段的第一侧边间隔开,
其中,所述第一电传导性节段和所述第二电传导性节段的第三侧边覆盖所述第一汇流条,并且所述第一电传导性节段和所述第二电传导性节段的第四侧边覆盖所述第二汇流条,并且与所述第一汇流条的纵向轴线正交的直假想线限定出从由所述第一电传导性节段的第一侧边和第三侧边相连而成的拐角向着所述第二汇流条延伸的路径,所述路径在作为交叉点的所述第四侧边处与所述第一电传导性节段的周边交叉,其中,在所述第二侧边与在所述第四侧边处的所述交叉点之间距离处于在所述第二汇流条处的所述第一侧边与所述第二侧边之间测得的所述第四侧边的长度的75%-100%的范围中。
8.根据权利要求1所述的可加热构件,其中,所述第一汇流条和所述第二汇流条具有相同的长度,并且彼此平行,所述第一汇流条和所述第二汇流条各自具有从其第一端部延伸到其第二端部的纵向轴线,并且所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段具有与第二侧边相对的第一侧边;与第四侧边相对的第三侧边,其中,每一个电传导性节段的所述第一侧边、所述第二侧边、所述第三侧边和所述第四侧边限定出其相应节段的周边,所述多个电传导性节段包括第一电传导性节段和被定义为第二电传导性节段的相邻的电传导性节段,并且所述第一电传导性节段的第二侧边与所述第二电传导性节段的第一侧边成面对关系,并且所述第一电传导性节段的第二侧边与所述第二电传导性节段的第一侧边间隔开,
其中,所述第一电传导性节段和所述第二电传导性节段的第三侧边覆盖所述第一汇流条,并且所述第一电传导性节段和所述第二电传导性节段的第四侧边覆盖所述第二汇流条,并且与所述第一汇流条的纵向轴线正交的直假想线限定出从由所述第一电传导性节段的第一侧边和第三侧边相连而成的拐角向着所述第二汇流条延伸的路径,所述路径在接触所述第二汇流条之前与所述第一电传导性节段的周边相交叉。
9.根据权利要求1所述的可加热构件,其中,所述第一汇流条和所述第二汇流条具有相同的长度,并且彼此平行,所述第一汇流条和所述第二汇流条各自具有从其第一端部延伸到其第二端部的纵向轴线,并且所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段具有与第二侧边相对的第一侧边;与第四侧边相对的第三侧边,其中,每一个电传导性节段的所述第一侧边、所述第二侧边、所述第三侧边和所述第四侧边限定出其相应节段的周边,所述多个电传导性节段包括第一电传导性节段和被定义为第二电传导性节段的相邻的电传导性节段,并且所述第一电传导性节段的第二侧边与所述第二电传导性节段的第一侧边成面对关系,并且所述第一电传导性节段的第二侧边与所述第二电传导性节段的第一侧边间隔开,
其中,所述第一电传导性节段和所述第二电传导性节段的第三侧边覆盖所述第一汇流条,并且所述第一电传导性节段和所述第二电传导性节段的第四侧边覆盖所述第二汇流条,并且与所述第一汇流条的纵向轴线正交的直假想线限定出从由所述第一电传导性节段的第一侧边和第三侧边相连而成的拐角向着所述第二汇流条延伸的路径,所述路径在作为交叉点的所述第四侧边处与所述第一电传导性节段的周边交叉,其中,在所述第二侧边与在所述第四侧边处的所述交叉点之间距离处于在所述第二汇流条处的所述第一侧边与所述第二侧边之间测得的所述第四侧边的长度的75%-100%的范围中。
10.根据权利要求1所述的可加热构件,其中,所述可加热构件是用于陆地车辆的透明件的组成部件;所述可加热构件是用于飞行器和宇宙飞船的的座舱罩、舷窗和挡风玻璃的的组成部件;所述可加热构件是用于水上或水下船舶的窗户的组成部件;和所述可加热构件是用于容器的观察侧或观察门的窗户的组成部件。
11.一种航空器窗户,所述航空器窗户具有第一主表面和相对的第二主表面、以及位于所述第一主表面与所述第二主表面之间的可加热构件,其中,所述可加热构件包括:
第一汇流条和间隔开的第二汇流条、以及介于所述第一汇流条和所述第二汇流条之间且与所述第一汇流条和所述第二汇流条电接触的电传导性涂层,所述第一汇流条具有第一端部和相对的第二端部,并且所述第二汇流条具有第一端部和相对的第二端部,其中所述第一汇流条的第一端部和第二端部从所述第二汇流条的第一端部和第二端部偏置;
涂层,该涂层包括多个电传导性节段,所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段包括第一端部和相对的第二端部,其中所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段的第一端部与所述第一汇流条电接触,所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段的第二端部与所述第二汇流条电接触,并且所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段在所述第一汇流条和所述第二汇流条之间的部分成彼此间隔开的关系,以便阻止所述第一汇流条和所述第二汇流条之间产生所述多个电传导性节段的相邻电传导性节段之间的电接触,其中主对角线对次对角线的比率大于1。
12.根据权利要求11所述的航空器窗户,其中,所述第一汇流条和所述第二汇流条具有不同的长度,并且不彼此平行,所述第一汇流条和所述第二汇流条各自具有从其第一端部延伸到其第二端部的纵向轴线,并且所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段具有与第二侧边相对的第一侧边;与第四侧边相对的第三侧边,其中每一个所述电传导性节段的所述第一侧边、所述第二侧边、所述第三侧边和所述第四侧边限定出其相应节段的周边,所述多个电传导性节段包括第一电传导性节段和被定义为第二电传导性节段的相邻的电传导性节段,并且所述第一电传导性节段的第二侧边与所述第二电传导性节段的第一侧边成面对关系,并且所述第一电传导性节段的第二侧边与所述第二电传导性节段的第一侧边间隔开,
其中,所述第一电传导性节段和所述第二电传导性节段的第三侧边覆盖所述第一汇流条,并且所述第一电传导性节段和所述第二电传导性节段的第四侧边覆盖所述第二汇流条,并且与所述第一汇流条的纵向轴线正交的直假想线限定出从由所述第一电传导性节段的第一侧边和第三侧边相连而成的拐角向着所述第二汇流条延伸的路径,所述路径在接触所述第二汇流条之前与所述第一电传导性节段的周边相交叉。
13.根据权利要求12所述的航空器窗户,其中覆盖所述第一汇流条和所述第二汇流条的所述第一电传导性节段的第二侧边和所述第二电传导性节段的第一侧边彼此间隔开。
14.根据权利要求12所述的航空器窗户,其中覆盖所述第一汇流条和所述第二汇流条的所述第一电传导性节段的第二侧边和所述第二电传导性节段的第一侧边彼此接触彼此间隔开。
15.根据权利要求11所述的航空器窗户,其中,所述第一汇流条和所述第二汇流条具有不同的长度,并且不彼此平行,所述第一汇流条和所述第二汇流条各自具有从其第一端部延伸到其第二端部的纵向轴线,并且所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段具有与第二侧边相对的第一侧边;与第四侧边相对的第三侧边,其中,每一个电传导性节段的所述第一侧边、所述第二侧边、所述第三侧边和所述第四侧边限定出其相应节段的周边,所述多个电传导性节段包括第一电传导性节段和被定义为第二电传导性节段的相邻的电传导性节段,并且所述第一电传导性节段的第二侧边与所述第二电传导性节段的第一侧边成面对关系,并且所述第一电传导性节段的第二侧边与所述第二电传导性节段的第一侧边间隔开,
其中,所述第一电传导性节段和所述第二电传导性节段的第三侧边覆盖所述第一汇流条,并且所述第一电传导性节段和所述第二电传导性节段的第四侧边覆盖所述第二汇流条,并且与所述第一汇流条的纵向轴线正交的直假想线限定出从由所述第一电传导性节段的第一侧边和第三侧边相连而成的拐角向着所述第二汇流条延伸的路径,所述路径在作为交叉点的所述第四侧边处与所述第一电传导性节段的周边交叉,其中,在所述第二侧边与在所述第四侧边处的所述交叉点之间距离处于在所述第二汇流条处的所述第一侧边与所述第二侧边之间测得的所述第四侧边的长度的75%-100%的范围中。
16.根据权利要求11所述的航空器窗户,所述第一汇流条和所述第二汇流条具有相同的长度,并且彼此平行,所述第一汇流条和所述第二汇流条各自具有从其第一端部延伸到其第二端部的纵向轴线,并且所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段具有与第二侧边相对的第一侧边;与第四侧边相对的第三侧边,其中,每一个电传导性节段的所述第一侧边、所述第二侧边、所述第三侧边和所述第四侧边限定出其相应节段的周边,所述多个电传导性节段包括第一电传导性节段和被定义为第二电传导性节段的相邻的电传导性节段,并且所述第一电传导性节段的第二侧边与所述第二电传导性节段的第一侧边成面对关系,并且所述第一电传导性节段的第二侧边与所述第二电传导性节段的第一侧边间隔开,
其中,所述第一电传导性节段和所述第二电传导性节段的第三侧边覆盖所述第一汇流条,并且所述第一电传导性节段和所述第二电传导性节段的第四侧边覆盖所述第二汇流条,并且与所述第一汇流条的纵向轴线正交的直假想线限定出从由所述第一电传导性节段的第一侧边和第三侧边相连而成的拐角向着所述第二汇流条延伸的路径,所述路径在接触所述第二汇流条之前与所述第一电传导性节段的周边相交叉。
17.根据权利要求11所述的航空器窗户,所述第一汇流条和所述第二汇流条具有相同的长度,并且彼此平行,所述第一汇流条和所述第二汇流条各自具有从其第一端部延伸到其第二端部的纵向轴线,并且所述多个电传导性节段中的每一个电传导性节段具有与第二侧边相对的第一侧边;与第四侧边相对的第三侧边,其中,每一个电传导性节段的所述第一侧边、所述第二侧边、所述第三侧边和所述第四侧边限定出其相应节段的周边,所述多个电传导性节段包括第一电传导性节段和被定义为第二电传导性节段的相邻的电传导性节段,并且所述第一电传导性节段的第二侧边与所述第二电传导性节段的第一侧边成面对关系,并且所述第一电传导性节段的第二侧边与所述第二电传导性节段的第一侧边间隔开,
其中,所述第一电传导性节段和所述第二电传导性节段的第三侧边覆盖所述第一汇流条,并且所述第一电传导性节段和所述第二电传导性节段的第四侧边覆盖所述第二汇流条,并且与所述第一汇流条的纵向轴线正交的直假想线限定出从由所述第一电传导性节段的第一侧边和第三侧边相连而成的拐角向着所述第二汇流条延伸的路径,所述路径在作为交叉点的所述第四侧边处与所述第一电传导性节段的周边交叉,其中,在所述第二侧边与在所述第四侧边处的所述交叉点之间距离处于在所述第二汇流条处的所述第一侧边与所述第二侧边之间测得的所述第四侧边的长度的75%-100%的范围中。
18.根据权利要求11所述的航空器窗户,其中,所述可加热构件是用于陆地车辆的透明件的组成部件;所述可加热构件是用于飞行器和宇宙飞船的的座舱罩、舷窗和挡风玻璃的的组成部件;所述可加热构件是用于水上或水下船舶的窗户的组成部件;和所述可加热构件是用于容器的观察侧或观察门的窗户的组成部件。
19.根据权利要求11所述的航空器窗户,其中,所述比率在大于1到小于等于1.02的范围中。
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