CN205092987U - 汽车前挡风玻璃雾霜清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车前挡风玻璃雾霜清洗装置，属于汽车玻璃雾霜清洗领域，要解决如何安全、有效的清除汽车前挡风玻璃雾霜的问题，包括电热膜、窗外温度传感器、窗内温度传感器、与车内蓄电池连接的控制器，窗外温度传感器、窗内温度传感器均与控制器连接，控制器控制加热膜，还包括在前挡风玻璃外侧的光敏发射器、在前挡风玻璃内侧的光敏接收器、与车内蓄电池连接的电路保护单元、开关单元、电源转换单元，光敏发射器、光敏接收器、控制器依次连接，开关单元与控制器连接，电路保护单元、开关单元、电源转换单元、电热膜依次连接，电热膜为低压透明电热膜，电热膜位于前挡风玻璃的内侧。该装置可安全、有效的清除汽车前挡风玻璃上的雾霜。

Description

汽车前挡风玻璃雾霜清洗装置

技术领域

本实用新型涉及汽车前挡风玻璃霜雾清洗领域，具体地说是汽车前挡风玻璃雾霜清洗装置。

背景技术

在秋冬及雨雪天气，汽车外部温度与车内温度差较大，在汽车行驶过程中，车内温度高于车外温度，车内的水蒸汽在遇到低温的挡风玻璃时会凝聚成水雾，造成驾驶员视野模糊，影响行车安全；在车辆停放时，外部的空气中的水珠会冻结在车窗玻璃上形成霜，需要在开车前清洁车窗上的霜，给出行带来了不便。通常在车窗玻璃中添加电阻丝，虽能通过加热将水雾蒸发，但会影响玻璃的透明度，而且加热过程中可能产生漏电等情况，不利于行车安全。因此，汽车前挡风玻璃除雾霜性能的优良直接关系到行车的安全。安全、有效的除雾霜装置是十分必要的。

2013年9月4日公开的公开号为CN20318126261U的中国专利，提出一种车窗自动除雾器及使用该除雾器的车辆，包括车窗加热器，该车窗加热器由高分子发热材料制作而成，并内置于车窗玻璃中。该自动除雾器在加热过程中缺少必要的保护措施，在电热膜电热过程中容易产生漏电等现象，影响驾驶员的安全；且该装置中车窗检测装置检测到有霜、雾出现，车窗加热器便开始工作，而在晚间车辆不工作时，并不需要及时清除车窗上的霜雾，造成了能源的浪费。

发明内容

本实用新型的技术任务是针对以上不足，提供一种汽车前挡风玻璃雾霜清洗装置，来安全、有效的解决汽车前挡风玻璃雾霜清除的问题，使得加热膜按需要进行加热，保证在加热膜加热过程的安全性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

汽车前挡风玻璃雾霜清洗装置，包括电热膜、位于前挡风玻璃外侧的窗外温度传感器、位于前挡风玻璃内侧的窗内温度传感器、与车内蓄电池连接的控制器，窗外温度传感器、窗内温度传感器均与控制器连接，控制器控制电热膜，还包括位于前挡风玻璃外侧的光敏发射器、位于前挡风玻璃内侧的光敏接收器、与车内蓄电池连接的电路保护单元、开关单元、电源转换单元，光敏发射器、光敏接收器、控制器依次连接，开关单元与控制器连接，电路保护单元、开关单元、电源转换单元、电热膜依次连接，电热膜为低压透明电热膜，且电热膜位于前挡风玻璃的内侧。当前挡风玻璃内外的温差达到产生雾霜的预定值时，加热膜开启加热工作状态；或当前挡风玻璃上有雾霜时，透光度差，前挡风玻璃内侧的光敏接收器接收到弱光照数据，当弱光照数据达到光照强度预定值时，控制器通过控制开关单元的开启实现加热膜加热。

所述电热膜包括透明基材层、透明导电层、透明覆盖层，透明基材层紧贴于前挡风玻璃的内侧面，透明导电层位于透明基材层和透明覆盖层之间。

所述透明导电层包括石墨烯层、正电极、负电极，电源转换单元、正电极、石墨烯层、负电极依次串联连接。透明导电层将电能转化为热能，用于将前挡风玻璃上的霜雾蒸发掉。

所述透明覆盖层为柔性绝缘膜，透明基材层为柔性导热膜。透明基材层紧贴于前挡风玻璃的内侧面，选用柔性导热膜，用于将透明导电层产生的热能传输到玻璃上；透明覆盖层覆盖在透明导电层的外表面、面向驾驶员，选用柔性绝缘膜，用于将透明导电层的电与驾驶员隔绝。

所述电热膜的大小及形状与前挡风玻璃的大小及形状一致，电热膜将前挡风玻璃完全覆盖，使得前挡风玻璃整体受热均匀，达到更好的除霜雾的效果。

还包括遥控器、接收单元，遥控器包括控制电路、发送单元、开始键、停止键、加热键，开始键、加热键、停止键均与控制电路连接，控制电路、发送单元、接收单元、控制器依次连接。汽车在行驶过程中，车窗内外温差大时，启动开始键，开始键通过控制电路、接收单元与控制器连接，控制器根据车窗内外温差以及光强弱程度控制开关电路，实现加热膜的通电或断电；汽车在停放过程，则通过按下遥控器的停止键中止加热膜的工作；汽车停放过程中产生霜或雾时，可在使用汽车前按下遥控器上的加热键，控制器控制开关电路，实现加热膜对前挡风玻璃加热。

还包括按键开关，按键开关与开关单元连接，且按键开关和开关单元组成的电路与控制器和开关单元组成的电路并联连接。按键开关位于汽车内方向盘处或仪表盘处，用于人工控制开关单元的开启或关闭，当遥控器或控制器无法正常工作时，可通过按键开关控制开关单元实现对加热膜加热电路通断的控制。

本实用新型的汽车前挡风玻璃雾霜清洗装置和现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本实用新型中加热膜为低压透明的加热膜，不仅不会影响驾驶员的视野，且保证的了电路的低压，还设置有电路保护单元，可避免因漏电等原因造成的安全问题；

2、本实用新型中设置光敏发射器、光敏接收器，用于检测前挡风玻璃处光强度，并将光强度信号传输到控制器，当前挡风玻璃有雾霜时，光照强度减弱，控制器根据前挡风玻璃处的光照强度控制加热膜的加热工作，即除通过温差控制加热膜的工作外，也可通过光照强弱进一步有效的检测和清除雾霜，增加了雾霜检测和清除的精确度；

3、本实用新型的加热膜包括透明导电层，导电层选用石墨烯层，石墨烯的导电性能好、电能转换为热能的效率高，不仅节省电能，也可快速加热，提高了加热效率；

4、本实用新型的加热膜的透明覆盖层为柔性绝缘层，该层覆盖在透明导电层外部、背向汽车的前挡风玻璃、面向驾驶员，可防止漏电，保护了驾驶员的安全；

5、本实用新型的加热膜的透明基材层为柔性导热层，该层位于透明导电层的外部、紧贴于前挡风玻璃，有效的将导电层产生的热量传到玻璃上；

6、本实用新型中设置遥控器，遥控器与控制器连接，可人为启动或停止电热膜的加热过程，在汽车行驶过程中，通过遥控器开启键启动加热膜的工作进程，从而加热膜加热状态根据车窗内外温度差及光敏度调控，在晚间或长时间不用车时，通过遥控器停止键关闭加热膜的工作进程，在需要用车前再通过加热键开启加热膜，避免了电能的浪费；

7、本实用新型中设置按键开关，用于手动控制开关单元，进而可手动控制加热膜加热电路的通断，有效的控制加热膜的工作状态，以避免控制器或遥控器等出现故障时无法控制加热膜的开启或关闭。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1为汽车前挡风玻璃雾霜清洗装置的加热膜的结构示意图；

图2为实施例1的汽车前挡风玻璃雾霜清洗装置的控制原理框图；

图3为实施例2的汽车前挡风玻璃雾霜清洗装置的控制原理框图；

图中：1、加热膜，2、透明覆盖层，3、透明导电层，4、透明基材层，5、前挡风玻璃，6、正电极，7、负电极，8、石墨烯层，9、电源转换单元，10、开关单元，11、电路保护单元，12、控制器，13、窗外温度传感器，14、窗内温度传感器，15、光敏发射器，16、光敏接收器，17、按键开关，18、蓄电池，19、遥控器，20、接收单元，21、发送单元，22、控制电路，23、开启键，24、加热键，25、停止键。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

本实用新型的汽车前挡风玻璃雾霜清洗装置包括电热膜1、位于前挡风玻璃5外侧的窗外温度传感器13、位于前挡风玻璃5内侧的窗内温度传感器14、位于前挡风玻璃5内侧的光敏传感器15、与车内蓄电池18连接的控制器12、与车内蓄电池18连接的电路保护单元11、开关单元10、电源转换单元9，窗外温度传感器13、窗内温度传感器14、光敏传感器15、开关单元11均与控制器12连接，电路保护单元11、开关单元10、电源转换单元9、加热膜1依次连接。

电热膜1为低压透明电热膜，包括透明基材层4、透明导电层3、透明覆盖层2，透明导电层3位于透明基材层4和透明覆盖层2之间。

透明导电层3包括石墨烯层、正电极6、负电极7，电源转换单元9、正电极6、石墨烯层、负电极7、蓄电池18依次串联连接，透明导电层3内石墨烯层将电能转化为热能，用于将前挡风玻璃5上的霜雾蒸发掉。

透明基材层4紧贴于前挡风玻璃5内侧面，将透明导电层3产生的热能传输到前挡风玻璃5上，选用全透明、柔性、导热的膜，如PVB膜。

透明覆盖层2覆盖在透明导电层3的外表面、面向驾驶员，用于将透明导电层3的电与驾驶员隔绝。选用全透明、柔性、绝缘的膜，如硅胶膜。

该电热膜1位于前挡风玻璃5的内侧，并将前挡风玻璃5完全覆盖，使前挡风玻璃5整体受热均匀，达到更好的除霜雾的效果。

蓄电池18为汽车前挡风玻璃5雾霜清洗装置提供12V的直流电源。

本实施例中，窗外温度传感器13、窗内温度传感器14均选用数字温度传感器DS18B20，与控制器12连接时仅需要一条口线即可实现数字温度传感器与控制器的双向通信；光敏发射器选用红外发射光敏二极管PH303，光敏接收器选用红外接收光敏二极管PH302；控制器12选用51单片机；电源转换单元选用LM7805，实现12V直流电转为5V直流电；开关单元10选用继电器；电路保护单元11选用熔断器。

该装置还包括按键开关17，按键开关17位于汽车内方向盘处，与开关单元10连接，且按键开关17和开关单元10组成的电路与控制器12和开关单元10组成的电路并联连接，用于手动控制开关单元10的开启或关闭，从而实现手动控制加热膜1的工作状态，在控制器12无法正常工作时，仍可控制加热膜1的工作状态。

本实用新型汽车前挡风玻璃雾霜清洗装置通过温差、光敏度调整加热膜1的工作状态，通过温差控制加热膜1除雾霜的的工作原理为：

窗外温度传感器13位于汽车前挡风玻璃5的外侧，用于检测前挡风玻璃5外部的温度，并将检测的温度数据传输到控制器12；窗内温度传感器14位于汽车前挡风玻璃5的内侧，用于检测前挡风玻璃5内部的温度，并将检测到的温度数据传输到控制器12；控制器12根据接收到的前挡风玻璃5内外的温差控制开关单元10的开启或关闭，如果前挡风玻璃5内外的温差达到起雾或霜的范围，则控制器12控制开关单元10闭合，加热膜1通电开始加热，防止前挡风玻璃5起雾或霜。

通过光敏度控制加热膜1除雾霜的的工作原理为：

光敏发射器15设置在汽车前挡风玻璃5外侧，光敏接收器16位于汽车前挡风玻璃5的内侧，光敏接收器16透过玻璃接收光敏发射器15发送的数据，通过光敏接收器接收到的数据检测前挡风玻璃5的透光度，当前挡风玻璃5上有雾或霜时，前挡风玻璃5的透光度弱，光敏接收器16检测到弱光照数据，弱光照数据传输到控制器12，当弱光照数据达到光照强度的预定值时，控制器12通过控制开关单元10的开启控制加热膜1的加热工作，从而将雾或霜清除掉。

本实施例的工作过程为：

1）控制器12根据接收到的前挡风玻璃5内外的温差控制开关单元10开启或关闭，当前挡风玻璃5内外的温差达到起雾的范围时，控制器12控制开关单元10闭合，加热膜1通电开始加热，防止前挡风玻璃5起雾，当前挡风玻璃5内外的温差不在起雾的范围时，开关单元10断开，加热膜1不工作；

2）当前挡风玻璃5上有雾或霜的时候，其透光度弱，则光敏接收器16接收到弱光照数据，弱光照数据传输到控制器12，当弱光照数据达到光照强度的预定值，则控制器12通过控制开关单元10开启加热膜1的加热工作，将雾或霜蒸发掉；

3）当控制器12无法正常工作时，通过按键开关17控制开关单元10的开启或关闭，从而控制加热膜1的工作状态，以便及时启动加热膜的加热状态、将雾霜清除，或停止加热膜的加热状态。

实施例2：

鉴于实施例1中加热膜1的加热工作状态根据前挡风玻璃5的温差调控，当汽车长时间不用或夜间停在外面时，不必及时清除雾霜，该实施例中增加设置遥控器19、接收单元20，遥控器19通过接收单元20与控制器12无线连接，通过遥控器19进一步控制加热膜1的工作状态，减少电能的消耗。

遥控器19包括开启键23、加热键24、停止键25、控制电路22、发送单元21，开启键23、加热键24、停止键25均与控制电路22连接，控制电路22、发送单元21、接收单元20、控制器12依次连接。

其中，开启键23用于在车行驶过程中启动电热膜1加热，即在车行驶过程中，可按下开启键23，加热膜1的工作状态由前挡风玻璃5的内外温差控制；加热键24用于在用车前启动加热膜1加热，即在用车前，可按下加热键24，加热指令通过控制电路22、发送单元21、接收单元20发送到控制器12，控制器12发送指令到开关单元10，开关单元10闭合，加热膜1开始加热，提前将前挡风玻璃5上的雾霜清除掉；停止键25，用于停止加热膜1的工作，按下停止键25时，停止指令通过控制电路22、发送单元21、接收单元20发送到控制器12，控制器12发送指令到开关单元10，开关单元10断开。

该装置还包括按键开关17，按键开关17位于汽车内方向盘处，与开关单元10连接，且按键开关17和开关单元10组成的电路与控制器12和开关单元10组成的电路是并联关系，用于手动控制开关单元10的开启或关闭，从而实现手动控制加热膜1的工作状态，在控制器12或遥控器19无法正常工作时，仍可控制加热膜1的工作状态。

本实用新型汽车前挡风玻璃雾霜清洗装置的工作原理为：

1）控制器12通过1接收单元20与遥控器19连接，接受来自遥控器19中开启键23、停止键25、加热键24的指令，按下开启键23时，控制器12依据接收到的前挡风玻璃内外温差控制开关单元10，按下加热键24，控制器12控制开关单元10闭合，加热膜1加热；按下停止12，控制器12控制开关单元10断开，加热膜1停止加热；

2）根据温差调控加热膜1除雾霜时，控制器12根据接收到的前挡风玻璃5内外的温差控制开关单元10作状态，如果前挡风玻璃5内外的温差达到起雾的范围，则控制器12控制开关单元10闭合，加热膜1通电开始加热，防止前挡风玻璃5起雾；

3)或根据光敏度调控加热膜1除雾霜时，当前挡风玻璃5上有雾或霜的时候，其透光度弱，则光敏接收器接收到弱光照数据，弱光照数据传输到控制器12，当弱光照数据达到光照强度的预定值，则控制器12通过控制开关单元10开启加热膜1的加热工作，将雾或霜蒸发掉；

4)当遥控器19或控制器12无法正常工作时，可通过按键开关17控制开关单元10的开启或关闭，从而控制加热膜1的工作状态，以便及时将启动加热膜1加热状态、将雾霜清除，或停止加热膜1的加热状态。

本实用新型汽车前挡风玻璃雾霜清洗装置的使用方式为：

1）汽车行驶时，如果前挡风玻璃5内外温差大，可按下遥控器19中开启键23，加热膜1的工作状态受内外温差及光敏度的影响；

2）汽车使用前，如果车窗上有霜雾，可按下遥控器19中加热键24，控制器12控制开关单元10闭合，加热膜1加热；

3）不需加热膜1加热时，则按下遥控器19中停止键25；

4）当遥控器19或控制器12无法正常工作时，则通过按键开关17控制加热膜的工作。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本实用新型。但是应当理解，本实用新型并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (7)

1.汽车前挡风玻璃雾霜清洗装置，包括电热膜、位于前挡风玻璃外侧的窗外温度传感器、位于前挡风玻璃内侧的窗内温度传感器、与车内蓄电池连接的控制器，窗外温度传感器、窗内温度传感器均与控制器连接，控制器控制电热膜，其特征在于还包括位于前挡风玻璃外侧的光敏发射器、位于前挡风玻璃内侧的光敏接收器、与车内蓄电池连接的电路保护单元、开关单元、电源转换单元，光敏发射器、光敏接收器、控制器依次连接，开关单元与控制器连接，电路保护单元、开关单元、电源转换单元、电热膜依次连接，电热膜为低压透明电热膜，且电热膜位于前挡风玻璃的内侧。

2.根据权利要求1所述的汽车前挡风玻璃雾霜清洗装置，其特征在于所述电热膜包括透明基材层、透明导电层、透明覆盖层，透明基材层紧贴于前挡风玻璃的内侧面，透明导电层位于透明基材层和透明覆盖层之间。

3.根据权利要求2所述的汽车前挡风玻璃雾霜清洗装置，其特征在于所述透明导电层包括石墨烯层、正电极、负电极，电源转换单元、正电极、石墨烯层、负电极依次串联连接。

4.根据权利要求2所述的汽车前挡风玻璃雾霜清洗装置，其特征在于所述透明覆盖层为柔性绝缘膜，透明基材层为柔性导热膜。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的汽车前挡风玻璃雾霜清洗装置，其特征在于所述电热膜的大小及形状与前挡风玻璃的大小及形状一致。

6.根据权利要求1所述的汽车前挡风玻璃雾霜清洗装置，其特征在于还包括遥控器、接收单元，遥控器包括控制电路、发送单元、开始键、停止键、加热键，开始键、加热键、停止键均与控制电路连接，控制电路、发送单元、接收单元、控制器依次连接。

7.根据权利要求1或6所述的汽车前挡风玻璃雾霜清洗装置，其特征在于还包括按键开关，按键开关与开关单元连接。