ПЛАСТИНА ДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОГО ОКНА
PLATE FOR ELECTRO-THERMAL WINDOW

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение, в общем, относится к пластине для электротермического окна, включающего в себя нагреваемую прозрачную электропроводящую пленку и многочисленные шины для подачи электрической энергии на прозрачную электропроводящую пленку.
Уровень техники
Известна пластина для электротермического окна, образованного прозрачной электропроводящей пленкой, (см., например, патентный документ 1). Шина формируется на обоих концах прозрачной электропроводящей пленки, сформированной в пластине для электротермического окна. Одна шина соединена с источником питания постоянного тока, тогда как другая шина заземлена. В случае, когда питание подается на прозрачную электропроводящую пленку, прозрачная электропроводящая пленка выделяет тепло таким образом, чтобы устранить запотевание (капельки воды) или тому подобное, создаваемое на пластине для окна. Однако, формируя прозрачную электропроводящую пленку, становится затруднительной передача электромагнитных волн. Поэтому в патентном документе 1 раскрыты размещенные в надлежащем порядке многочисленные отверстия, через которые могут передаваться электромагнитные волны заданной частоты.
Документ уровня техники
Патентный документ
Патентный документ 1: патентная публикация US №2006/0010794
Сущность изобретения
Задачи, решаемые изобретением
В случае, когда пластина для окна (например, для оконного стекла автомобиля) имеет по существу трапециевидную форму, прозрачная электропроводящая пленка также сформирована по существу трапециевидной формы. В случае, когда шина сформирована на левой и правой сторонах прозрачной электропроводящей пленки по существу трапециевидной формы, расстояние между шинами становится различным в вертикальном направлении. Поэтому электрический ток имеет тенденцию к концентрации в зоне, где расстояние между шинами является коротким, и может вызывать нагревание локальной зоны до высокой температуры.
В свете вышеизложенного, аспект настоящего изобретения обеспечивает пластину для электротермического окна, которая предотвращает нагревание локальных зон до высокой температуры.
Средства решения задач
Для того, чтобы решить вышеописанные проблемы, в варианте осуществления настоящего изобретения выполнена пластина для электротермического окна, которая включает в себя прозрачную электропроводящую пленку, которая может нагреваться, и многочисленные шины, по которым подается питание на прозрачную электропроводящую пленку. Многочисленные шины включают в себя левую шину, соединенную с левосторонней краевой частью прозрачной электропроводящей пленки, и правую шину, соединенную с правосторонней краевой частью прозрачной электропроводящей пленки. Прозрачная электропроводящая пленка разделена на многочисленные области посредством прорезей, которые непрерывно или прерывисто сформированы от левой шины до правой шины. Многочисленные области включают в себя первую область и вторую область. Расстояние между левой шиной и правой шиной первой области короче, чем расстояние между левой шиной и правой шиной второй области. Ширина первой области в направлении, ортогональном к прорези, меньше, чем ширина второй области в направлении, ортогональном к прорези.
Эффект изобретения
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения можно выполнить пластину для электротермического окна, которая предотвращает нагревание локальных зон до высокой температуры.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схема, иллюстрирующая пластину для электротермического окна согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.2 - схема, иллюстрирующая пластину для электротермического окна согласно первому модифицированному примеру;
фиг.3 - схема, иллюстрирующая пластину для электротермического окна согласно второму модифицированному примеру;
фиг.4 - схема, иллюстрирующая многослойное стекло согласно первому образцу;
фиг.5 - схема, иллюстрирующая распределение температуры в случае подачи напряжения на многослойное стекло согласно первому образцу;
фиг.6 - схема, иллюстрирующая многослойное стекло согласно второму образцу;
фиг.7 - схема, иллюстрирующая распределение температуры в случае подачи напряжения на многослойное стекло согласно второму образцу;
фиг.8 - схема, иллюстрирующая многослойное стекло согласно третьему образцу;
фиг.9 - схема, иллюстрирующая распределение температуры в случае подачи напряжения на многослойное стекло согласно третьему образцу;
фиг.10 - схема, иллюстрирующая многослойное стекло согласно четвертому образцу;
фиг.11 - схема, иллюстрирующая распределение температуры в случае подачи напряжения на многослойное стекло согласно четвертому образцу;
фиг.12 - схема, иллюстрирующая многослойное стекло согласно пятому образцу;
фиг.13 - схема, иллюстрирующая распределение температуры в случае подачи напряжения на многослойное стекло согласно пятому образцу;
фиг.14 - схема, иллюстрирующая положение антенны приемника для измерения коэффициента направленного действия антенны согласно шестому примеру;
фиг.15 - график, иллюстрирующий разность коэффициентов направленного действия и частотные характеристики в диапазоне частот от 800 МГц до 1000 МГц при условиях 1, 5 и 6; и
фиг.16 - график, иллюстрирующий разность коэффициентов направленного действия и частотные характеристики в диапазоне частот от 1700 МГц до 1960 МГц при условиях 1, 5 и 6.
Подробное описание изобретения
Далее изобретение будет описано со ссылкой на сопроводительные чертежи. На всех чертежах одинаковые компоненты и соответствующие конфигурации обозначены одинаковыми ссылочными позициями, и их дополнительное объяснение будет опущено. В последующем описании направления описываются на основе направлений, показанных на чертежах. Термины, которые указывают направления, такие как "параллельный" или "ортогональный", могут отличаться до такой степени, до которой такое различие не ухудшает эффекты изобретения. Каждый чертеж представляет собой схему, видную со стороны, обращенной к поверхности пластины для электротермического окна. Каждый чертеж представляет собой схему, при виде изнутри транспортного средства в состоянии, когда пластина для электротермического окна прикреплена к транспортному средству. Однако каждый чертеж можно рассматривать как схему, при виде снаружи транспортного средства. На каждом чертеже вертикальное направление соответствует вертикальному направлению транспортного средства, в котором нижняя сторона каждого чертежа соответствует стороне дороги. Кроме того, в случае, когда пластина для электротермического окна представляет собой переднее стекло, прикрепленное к передней части транспортного средства, боковое направление соответствует направлению ширины транспортного средства. Кроме того, электротермическое окно не ограничивается передним стеклом, но может также представлять собой заднее стекло, прикрепленное к задней части транспортного средства, или боковое стекло, прикрепленное к боковой части транспортного средства.
На фиг.1 показана схема, иллюстрирующая пластину для электротермического окна согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Пластина для электротермического окна прикреплена к открытой части окна транспортного средства. Пластину для электротермического окна 10 можно, например, прикрепить к окну передней части автомобиля. То есть пластину для электротермического окна 10 можно выполнить перед водителем автомобиля.
Пластина для электротермического окна 10 включает в себя по существу пластину трапециевидной формы для окна 11, по существу прозрачную электропроводящую пленку 12 трапециевидной формы, левую шину 13 и правую шину 14. Следует отметить, что фраза "по существу трапециевидная форма" относится к форме, у которой верхняя сторона короче нижней стороны, и предпочтительно к форме, у которой расстояния между верхней стороной и нижней стороной отличаются друг от друга не менее чем 10%.
Пластина для окна 11 включает в себя прозрачную пластину. Прозрачную пластину можно сформировать из изоляционного материала, такого как стекло или смола. Например, стекло может представлять собой известково-натриевое стекло. Кроме того, смола может представлять собой, например, поликарбонат (PC).
Пластина для окна 11 может включать в себя многочисленные прозрачные пластины. Многочисленные прозрачные пластины могут располагаться слоями с расположенной между ними промежуточной пленкой (например, смоляной пленкой). В этом случае, между многочисленными изолирующими прозрачными пластинами можно выполнить прозрачную электропроводящую пленку 12, левую шину 13 и правую шину 14. Электропроводящий лист соединен с каждой из левой шины 13 и правой шины 14. Каждый электропроводящий лист выступает наружу от пластины для окна 11, образуя электрод.
Пластина для окна 11 может иметь изогнутую форму, выступающую за пределы транспортного средства. Прозрачную пластину для окна 11 можно изгибать и формовать с помощью термической обработки. Многочисленные изогнутые прозрачные пластины можно соединять путем прессования и устанавливать между ними промежуточную пленку.
Прозрачная электропроводящая пленка 12 может быть, например, металлической пленкой, такой как серебряная (Ag) пленка, металл-оксидной пленкой, такой как пленка оксида индия, легированного оловом (ITO), или смоляной пленкой, включающей в себя мелкие электропроводящие частицы. Прозрачную электропроводящую пленку 12 можно сформировать из слоев различных видов пленок.
Прозрачную электропроводящую пленку 12 можно сформировать на изолирующей прозрачной пластине. После осаждения на прозрачной пластине прозрачную электропроводящую пленку 12 можно согнуть и сформировать вместе с прозрачной пластиной. Альтернативно, прозрачная электропроводящая пленка 12 может быть осаждена на смоляной лист. Прозрачную электропроводящую пленку 12, размещенную между смоляными листами, можно послойно нанести на предварительно изогнутую и сформированную прозрачную пластину.
Способ осаждения прозрачной электропроводящей пленки 12 может представлять собой, например, способ нанесения сухого покрытия. Способ нанесения сухого покрытия может представлять собой способ физического осаждения из паровой фазы (PVD) или способ химического осаждения из паровой фазы (CVD). Способ PVD представляет собой предпочтительно способ вакуумного осаждения, способ напыления или способ ионного осаждения и более предпочтительно способ напыления с возможностью осаждения на большой площади.
Хотя в данном варианте осуществления используется способ нанесения сухого покрытия в качестве способа осаждения прозрачной электропроводящей пленки 12, можно также использовать способ нанесения влажного покрытия.
Прозрачная электропроводящая пленка 12 может иметь по существу трапециевидную форму, и ее можно сформировать немного меньшей, чем внешняя форма по существу пластины трапециевидной формы для окна 11. Верхняя сторона прозрачной электропроводящей пленки 12 по существу параллельна нижней стороне прозрачной электропроводящей пленки 12 и короче нижней стороны прозрачной электропроводящей пленки 12. Расстояние между левой шиной 13 и правой шиной 14 (которое в дальнейшем упоминается как "расстояние между шинами") становится короче по направлению вверх относительно нижней стороны прозрачной электропроводящей пленки 12.
Левая шина 13 и правая шина 14 сформированы вдоль боковых кромок по существу прозрачной электропроводящей пленки 12 трапециевидной формы и выполнены с возможностью образования формы перевернутой буквы V. Расстояние между левой шиной 13 и правой шиной 14 постепенно становится более длинным от верхней стороны до нижней стороны. Левая шина 13 соединена с левосторонней краевой частью прозрачной электропроводящей пленки 12. Правая шина 14 соединена с правосторонней краевой частью прозрачной электропроводящей пленки 12. Кроме того, каждая из левой шины 13 и правой шины 14 сформирована из непрерывного проводника.
Левая шина 13 электрически соединена с источником электрической энергии, тогда как правая шина 14 заземлена. Альтернативно, левая шина 13 может быть заземлена, тогда как правая шина 14 электрически соединена с источником электрической энергии.
Левая шина 13 и правая шина 14 обеспечивают подачу электрической энергии на прозрачную электропроводящую пленку 12, позволяя прозрачной электропроводящей пленке 12 вырабатывать тепло. Тем самым, можно устранять запотевание или т.п., создаваемое на пластине для окна 11. Таким образом, можно добиться необходимой видимости для пассажира транспортного средства.
Прозрачная электропроводящая пленка 12 данного варианта осуществления разделена на многочисленные области с помощью прорезей 21, непрерывно сформированных от левой шины 13 до правой шины 14. Многочисленные области включают в себя первую область 31 и вторую область 32.
Прорезь 21 можно сформировать по существу параллельно верхней и нижней сторонам прозрачной электропроводящей пленки 12. Прорезь 21 можно сформировать, используя лазер или т.п. Прорезь 21 проходит сквозь прозрачную электропроводящую пленку 12 в направлении толщины.
Прорезь 21 можно сформировать в зоне, которая не затрудняла бы обзорность с места пассажира (например, водителя) транспортного средства. Например, прорезь 21 можно сформировать в зоне не более 500 мм (предпочтительно, не более 400 мм и более предпочтительно не более 300 мм) от верхней стороны прозрачной электропроводящей пленки 12 в направлении вниз от верхней стороны прозрачной электропроводящей пленки 12.
По существу одинаковая величина напряжения прикладывается к первой области 31 и второй области 32 за счет одновременной подачи электрической энергии от одной левой шины 13 и одной правой шины 14.
Разность между максимальным значением и минимальным значением расстояний между шинами в первой области 31 меньше, чем разность между максимальным значением и минимальным значением расстояния между шинами всей прозрачной электропроводящей пленки 12. То же самое относится и ко второй области 32. Поэтому по сравнению со случаем, где прорезь 21 не сформирована, можно уменьшить концентрацию электрического тока. Соответственно, можно предотвратить нагревание локальных зон в прозрачной электропроводящей пленке 12.
Электрическое сопротивление первой области 31 определяется не только расстоянием между шинами первой области 31, но также, например, и шириной первой области 31 в направлении (на фиг.1 в вертикальном направлении), ортогональном к прорези 21 (которая в дальнейшем упоминается как "ширина в вертикальном направлении"). Электрическое сопротивление становится больше, чем больше расстояние между шинами, и становится меньше, чем больше ширина в вертикальном направлении. То же самое относится и ко второй области 32.
Расстояние между шинами первой области 31 короче, чем расстояние между шинами второй области 32. В дополнение, ширина в вертикальном направлении первой области 31 меньше, чем ширина в вертикальном направлении второй области 32. Поэтому по сравнению со случаем, где ширина в вертикальном направлении W1 первой области 31 равна или больше ширины в вертикальном направлении W2 второй области 32, разность электрического сопротивления между первой областью 31 и второй областью 32 и разность электрического тока, протекающего в первой области 31 и второй области 32, являются маленькими. Соответственно, можно дополнительно предотвратить нагревание локальных зон в прозрачной электропроводящей пленке 12. В случае сравнения расстояния между шинами между соответствующими областями, расстояние между шинами может иметь среднее значение.
Прозрачная электропроводящая пленка 12, посредством прорези 21, образует поверхность выбора частоты, по которой должна передаваться вертикально поляризованная электромагнитная волна заданной частоты. Тем самым, можно достичь связи внутри и за пределами транспортного средства. Прорезь 21 можно сформировать в верхней части прозрачной электропроводящей пленки 12 таким образом, чтобы можно было использовать широкую зону внутри транспортного средства для поддержания связи за пределами транспортного средства.
g
0
g
0
Длина прорези 21 предпочтительно больше или равна λ/2 в случае, где длина волны вертикально поляризованной волны, передаваемой на центральной частоте в атмосфере, равна "λ", и скорость уменьшения длины волны пластины для электротермического окна 10 имеет вид λ=λ⋅k. Например, когда скорость уменьшения длины волны "k" в случае, где центральная частота вертикально поляризованной передаваемой волны равна 900 МГц, длина прорези 21 предпочтительно больше или равна 85 мм. Кроме того, в случае, где центральная частота вертикально поляризованной передаваемой волны равна 1,9 ГГц, длина прорези 21 предпочтительно больше или равна 40 мм. Обычно расстояние между левой шиной 13 и правой шиной 14 значительно больше 85 мм. В случае, где пластина для электротермического окна 10 является стеклянной пластиной, сформированной путем ламинирования двух стеклянных листов, между которыми находится промежуточная пленка, сформированная из поливинилбутираля, скорость уменьшения длины волны составляет приблизительно 0,51.
На фиг.2 показана схема, иллюстрирующая пластину для электротермического окна согласно первому модифицированному примеру. В этом модифицированном примере многочисленные прорези 21А, 22А сформированы в прозрачной электропроводящей пленке 12. Каждую из прорезей 21А, 22А можно сформировать по существу параллельно верхней и нижней сторонам прозрачной электропроводящей пленки 12.
Прозрачная электропроводящая пленка 12 разделена на первую область 31А, вторую область 32А и третью область 33А. Разность между максимальным значением и минимальным значением расстояний между шинами в первой области 31А меньше, чем разность между максимальным значением и минимальным значением электропроводящей пленки 12. То же самое относится и ко второй области 32А и третьей области 33А. Поэтому по сравнению со случаем, где прорезь 21 не сформирована, концентрацию электрического тока можно уменьшить. Соответственно, можно предотвратить нагревание локальных зон в прозрачной электропроводящей пленке 12.
Электрическое сопротивление первой области 31А определяется не только расстоянием между шинами первой области 31А, но также, например, и шириной в вертикальном направлении первой области 31А. Электрическое сопротивление становится больше при увеличении расстояния между шинами и становится меньше при увеличении ширины в вертикальном направлении. То же самое относится и ко второй области 32А и третьей области 33А.
Среди трех областей первая область 31А имеет расстояние между шинами, которое короче, чем расстояние между шинами второй области 32А, и вторая область 32А имеет расстояние между шинами, которое короче, чем расстояние между шинами третьей области 33А. В дополнение, первая область 31А имеет ширину в вертикальном направлении, которая меньше, чем ширина в вертикальном направлении второй области 32А, и вторая область 32А имеет ширину в вертикальном направлении, которая меньше, чем ширина в вертикальном направлении третьей области 33А. Поэтому по сравнению со случаем, где значения ширины в вертикальном направлении каждой из областей равны, разность среди электрических сопротивлений первой, второй и третьей областей 31А, 32А, 33А, является маленькой. Разность среди электрических токов, протекающих в первой, второй и третьей областях 31А, 32А, 33А, также является маленькой. Соответственно, можно дополнительно предотвратить нагревание локальных зон в прозрачной электропроводящей пленке 12.
Согласно этому модифицированному примеру, прозрачная электропроводящая пленка 12 разделена на три или более областей, и ширина в вертикальном направлении становится короче, так как расстояние между шинами области становится короче. Соответственно, можно дополнительно предотвратить нагревание локальных зон в прозрачной электропроводящей пленке 12.
Кроме того, согласно этому модифицированному примеру, прозрачная электропроводящая пленка 12 разделена на три или более областей, и так как ширина в вертикальном направлении среди этих трех областей становится короче, расстояние между шинами становится короче. Соответственно, можно дополнительно предотвратить нагревание локальных зон в прозрачной электропроводящей пленке 12.
Кроме того, согласно этому модифицированному примеру, можно легко передавать вертикально поляризованные электромагнитные волны из определенного диапазона частот, так как сформированы многочисленные прорези 21А, 22А.
g
g
Интервал W между смежными прорезями 21А и 22А предпочтительно меньше или равен λ/4. Например, когда скорость уменьшения длины волны "k" равняется 0,51 в случае, где центральная частота вертикально поляризованной передаваемой волны равна 900 МГц, интервал W между смежными прорезями 21А и 22А предпочтительно меньше или равен 43 мм. Кроме того, в случае, где центральная частота вертикально поляризованной передаваемой волны равна 1,9 ГГц, интервал W между смежными прорезями 21А и 22А предпочтительно меньше или равен 20 мм. Коэффициент пропускания вертикально поляризованной волны является достаточно высоким в случае, если интервал W меньше или равен λ/4.
g
Следует отметить, что в случае, где сформировано три или более прорезей, по меньшей мере одна пара смежных прорезей может иметь интервал W, который меньше или равен λ/4.
На фиг.3 показана схема, иллюстрирующая пластину для электротермического окна согласно второму модифицированному примеру. В этом модифицированном примере прорезь 21B сформирована в прозрачной электропроводящей пленке 12. Прорезь 21B можно сформировать по существу параллельно верхней и нижней сторонам прозрачной электропроводящей пленки 12. Прорезь 21B прерывисто сформирована от левой шины 13 до правой шины 14. Хотя прорезь 21B (фиг.3) сформирована с единственным пазом, прорезь 21B можно сформировать с многочисленными пазами.
В случае прерывисто сформированной прорези 21B, зазор G паза прорези 21B может быть, например, меньше или равен 32 мм. Если зазор G меньше или равен 32 мм, можно практически выделить электрический ток, протекающий между первой и второй областями 31B, 32B, разделенными прорезью 21B. Зазор G предпочтительно меньше или равен 16 мм.
Прозрачная электропроводящая пленка 12 разделена на первую область 31B и вторую область 32B. Разность между максимальным значением и минимальным значением расстояний между шинами в первой области 31B меньше, чем разность между максимальным значением и минимальным значением расстояний между шинами всей прозрачной электропроводящей пленки 12. То же самое относится и ко второй области 32B. Поэтому, если прорезь 21B сформирована, то концентрацию электрического тока можно уменьшить. Соответственно, можно предотвратить нагревание локальных зон в прозрачной электропроводящей пленке 12.
Электрическое сопротивление первой области 31B определяется не только расстоянием между шинами первой области 31B, но также, например, и шириной в вертикальном направлении первой области 31B. Электрическое сопротивление становится больше при увеличении расстояния между шинами и становится меньше при увеличении ширины в вертикальном направлении. То же самое относится и ко второй области 32B.
Расстояние между шинами первой области 31B короче, чем расстояние между шинами второй области 32B. В дополнение, ширина в вертикальном направлении первой области 31B меньше, чем ширина в вертикальном направлении второй области 32B. Поэтому по сравнению со случаем, где, например, ширина в вертикальном направлении каждой области равна, разность электрического сопротивления между первой областью 31B и второй областью 32B и разность электрического тока, протекающего в первой области 31B и второй области 32B, когда прикладывается напряжение, являются маленькими. Соответственно, можно дополнительно предотвратить нагревание локальных зон в прозрачной электропроводящей пленке 12.
Аналогично прорези 21B, показанной на фиг.3, прорези 21А, 22А, показанные на фиг.2, можно прерывисто сформировать от левой шины 13 до правой шины 14.
Практические примеры
Образцы 1-5
Распределение температуры образцов 1-5 было проанализировано с помощью теплового моделирования в случае, где напряжение прикладывается к прозрачной электропроводящей пленке многослойного стекла, включающего в себя прозрачную электропроводящую пленку. Образцы 1-4 являются практическими примерами, тогда как образец 5 является сравнительным примером.
Для того чтобы упростить анализ, многослойное стекло, которое включает в себя стеклянную пластину, прозрачную электропроводящую пленку и стеклянную пластину в этом порядке, не включает в себя промежуточную пленку. Размеры и физические свойства каждого из элементов представлены ниже.
Толщина каждой стеклянной пластины: 2,0 мм
Теплопроводность каждой стеклянной пластины: 1,0 Вт/(м⋅K)
Удельная теплоемкость каждой стеклянной пластины: 670 Дж/(кг⋅K)
3
Массовая плотность каждой стеклянной пластины: 2,2 г/см
Толщина прозрачной электропроводящей пленки: 0,002 мм
-1
-1
Электропроводность прозрачной электропроводящей пленки: 625000 Ом⋅м
Теплопроводность прозрачной электропроводящей пленки: 420 Вт/(м⋅K)
Удельная теплоемкость прозрачной электропроводящей пленки: 235 Дж/(кг⋅K)
3
Массовая плотность прозрачной электропроводящей пленки: 1,07 г/см
Модель анализа методом конечных элементов многослойного стекла была выработана с использованием программного обеспечения "Hypermesh", разработанного компанией Альтаир Инжиниринг Лтд. (Altair Engineering Ltd). Распределение температуры при прикладывании напряжения между шинами этой модели было получено с использованием универсальной программы "Abaqus/Standard", разработанной компанией Дассо Систем Лтд. (Dassault Systemes Ltd).
o
2
o
Начальная температура многослойного стекла составляла 23C, и на границе между воздухом и многослойным стеклом были установлены граничные условия теплопередачи. Граничные условия теплопередачи представляют собой граничные условия, которые обеспечивают теплопередачу, происходящую между воздухом и многослойным стеклом. Коэффициент теплопередачи был равен 8,0 Вт/м⋅K, и температура воздуха постоянно равнялась 23C. Напряжение между шинами составляло 24 В.
На фиг.4 показана схема, иллюстрирующая многослойное стекло согласно первому образцу. На фиг.5 показана схема, иллюстрирующая распределение температуры в случае подачи напряжения на многослойное стекло согласно первому образцу. На фиг.6 показана схема, иллюстрирующая многослойное стекло согласно второму образцу. На фиг.7 показана схема, иллюстрирующая распределение температуры в случае подачи напряжения на многослойное стекло согласно второму образцу. На фиг.8 показана схема, иллюстрирующая многослойное стекло согласно третьему образцу. На фиг.9 показана схема, иллюстрирующая распределение температуры в случае подачи напряжения на многослойное стекло согласно третьему образцу.
o
o
o
На фиг.10 показана схема, иллюстрирующая многослойное стекло согласно четвертому образцу. На фиг.11 показана схема, иллюстрирующая распределение температуры в случае подачи напряжения на многослойное стекло согласно четвертому образцу. На фиг.12 показана схема, иллюстрирующая многослойное стекло согласно пятому образцу. На фиг.13 показана схема, иллюстрирующая распределение температуры в случае подачи напряжения на многослойное стекло согласно пятому образцу. На фиг.4, 6, 8, 10 и 12 поз.12 обозначена прозрачная электропроводящая пленка, поз.13 обозначена левая шина, и ссылочными позициями L1 - L6, H1 - H13 обозначены размеры (мм). L1 -1160, L2-1136, L3-1207, L4-1305, L5-1345, L6-1402, H1 801, H2-44, H3-71, H4-100, H5-129, H6-158, H7-188, H8 218, H9-483, H10-318, H11-583, H12-693 и H13-632. Кроме того, на фиг.4, 6, 8, 10 и 12 прорезь показана двойной линией, и ширина прорези составляет 3 мм. На фиг.5, 7, 9, 11 и 13 дефис "-", представляющий собой область числовых значений, включает в себя числовое значение на ее левой стороне, но не включает в себя числовое значение на ее правой стороне. Например, "20°C - 30C" показывает диапазон, который больше или равен 20C, но меньше 30C.
В первом по пятый образцах анализ выполнялся при одинаковых условиях за исключением положения или количества прорезей.
В первом образце две прорези сформированы в прозрачной электропроводящей пленке, и прозрачная электропроводящая пленка разделена на три области, как показано на фиг.4. Область, имеющая самое короткое расстояние между шинами (самая верхняя область), имеет более короткую ширину в вертикальном направлении по сравнению с другими областями. С другой стороны, область центральной части прозрачной электропроводящей пленки в вертикальном направлении и область нижней части прозрачной электропроводящей пленки в вертикальном направлении имеют одинаковую ширину в вертикальном направлении. Среди трех областей первого образца расстояние между шинами области короче, чем короче ширина в вертикальном направлении области.
Во втором образце четыре прорези сформированы в прозрачной электропроводящей пленке, и прозрачная электропроводящая пленка разделена на пять областей, как показано на фиг.6. На верхней части прозрачной электропроводящей пленки сформированы три области. Среди этих трех областей ширина в вертикальном направлении области короче, чем короче расстояние между шинами области. В дополнение, расстояние между шинами области короче, чем короче ширина в вертикальном направлении области. С другой стороны, область центральной части прозрачной электропроводящей пленки в вертикальном направлении и область нижней части прозрачной электропроводящей пленки в вертикальном направлении имеют одинаковую ширину в вертикальном направлении. Среди пяти областей второго образца расстояние между шинами области короче, чем короче ширина в вертикальном направлении области.
В третьем образце семь прорезей сформировано в прозрачной электропроводящей пленке, и прозрачная электропроводящая пленка разделена на восемь областей, как показано на фиг.8. На пленке сформировано шесть областей. Эти шесть областей имеют одинаковую ширину в вертикальном направлении и имеют более короткую ширину в вертикальном направлении, чем область центральной части прозрачной электропроводящей пленки в вертикальном направлении и область нижней части прозрачной электропроводящей пленки в вертикальном направлении. С другой стороны, область центральной части прозрачной электропроводящей пленки в вертикальном направлении и область нижней части прозрачной электропроводящей пленки в вертикальном направлении имеют одинаковую ширину в вертикальном направлении. Среди восьми областей третьего образца расстояние между шинами области короче, чем короче ширина в вертикальном направлении области.
В четвертом образце три прорези сформированы в прозрачной электропроводящей пленке, и прозрачная электропроводящая пленка разделена на четыре области, как показано на фиг.10. Среди четырех областей четвертого образца ширина в вертикальном направлении области короче, чем короче расстояние между шинами области. В дополнение, расстояние между шинами области короче, чем короче ширина в вертикальном направлении области.
В пятом образце прорезь не была сформирована, как показано на фиг.12.
Как видно на фиг.4-13, благодаря формированию прорезей в соответствующих положениях, можно понять, что первый - четвертый образцы позволили уменьшить количество локальных областей с высокой температурой и в значительной степени устранить проблему локального нагрева по сравнению с пятым образцом, не имеющим сформированных прорезей.
Шестой образец
В шестом образце описаны результаты измерения коэффициента направленного действия антенны с прорезями, сформированными в соответствующих положениях.
На фиг.14 показана схема, иллюстрирующая положение приемной антенны для измерения коэффициента направленного действия антенны согласно шестому примеру. На фиг.14 поз.102 обозначена оконная рама автомобиля, поз.104 - приборная панель автомобиля, поз.120 - многослойное стекло, поз.150 - приемная антенна, и ссылочные позиции H1, H14 и M обозначают размеры (мм). H1-801, H14-140 и M - 1000.
Коэффициент направленного действия антенны был измерен путем передачи вертикально поляризованных электромагнитных волн за пределами транспортного средства в направлении многослойного стекла 120, размещенного на горизонтальном поворотном столе и установленного в оконной раме транспортного средства, и приема электромагнитных волн, переданных через многослойное стекло 120, с помощью приемной антенны 150, расположенной внутри транспортного средства. Угол наклона θ относительно горизонтальной плоскости многослойного стекла 120 составлял приблизительно 30 градусов. Угол наклона θ измерялся в центре многослойного стекла 120 в направлении ширины транспортного средства. Центр транспортного средства автомобиля располагался на центральной оси вращения поворотного стола.
Многослойное стекло, включающее в себя медную фольгу, которая служит в качестве альтернативы прозрачной электропроводящей пленке, стеклянную пластину, промежуточную пленку и стеклянную пластину в этом порядке, использовалось в качестве многослойного стекла 120. Кроме того, многослойное стекло, не имеющее шин, использовалось в качестве многослойного стекла. Конфигурация многослойного стекла 120 является такой же, за исключением положения, в котором прорезь была сформирована в медной фольге. Конфигурация многослойного стекла 120 описана главным образом в отношении положения прорези.
В таблице 1 представлено положение прорези(ей), сформированной(ых) в медной фольге. Положения 1-7, представленные в таблице 1, соответствуют положениям семи прорезей, показанных на фиг.8 и размещенных в порядке возрастания с верхней части фиг.8 до нижней части фиг.8. Положение 1 соответствует самому верхнему положению на фиг.8. Прорези положений 1-7 сформированы с размерами, соответствующими прорезям, показанным на фиг.8.
Таблица 1
Номер позиции, сформированной прорезью
Условие 1
№1, №3, №5
Условие 2
№2, №4, №6
Условие 3
№1, №3, №5, №7
Условие 4
№2, №4, №6, №7
Условие 5
№1, №2, №3, №4, №5, №6
Условие 6
№1, №2, №3, №4, №5, №6, №7
Антенна в виде полуволнового симметричного вибратора MP651B (изготовленная корпорацией Anritsu Corp.) используется в качестве приемной антенны 150 для приема электромагнитных волн в диапазоне частот 800-1000 МГц, используемом для мобильных телефонов и т.п., и антенна в виде полуволнового симметричного вибратора MA5612B2 (изготовленная корпорацией Anritsu Corp.) используется в качестве приемной антенны 150 для приема электромагнитных волн в диапазоне частот 1700-1960 МГц. Приемная антенна 150 была соединена с анализатором схем через коаксиальный кабель. Элемент приемной антенны 150 размещался ортогонально к земле в центре в направлении ширины транспортного средства. Положение приемной антенны 150 устанавливалось на той же самой высоте, как и положение передачи электромагнитной волны относительно земли (1080 мм). Угол возвышения положения приема приемной антенны 150 относительно положения передачи электромагнитной волны устанавливался на 0 градусов (при условии, что угол возвышения для направления, параллельного земле, составляет 0 градусов, и что угол возвышения для направления, указывающего непосредственно вверх, составляет 90 градусов). Горизонтальное расстояние между элементом приемной антенны 150 и передней поверхностью многослойного стекла 120 с внешней стороны транспортного средства в направлении передней части/задней части транспортного средства равнялось приблизительно 1000 мм.
Данные коэффициента направленного действия антенны, составляющие 120 градусов для каждой частоты электромагнитных волн, усреднялись путем вращения поворотного столика в диапазоне ±60 градусов относительно исходного положения и приема электромагнитных волн для каждого одного угла поворота 1° с помощью приемной антенны 150. Исходное положение поворотного стола представляет собой положение, в котором приемная антенна 150 находится в положении передачи электромагнитных волн в направлении передней части/задней части транспортного средства. Измерение частоты коэффициента направленного действия антенны выполнялось каждые 20 МГц в каждом диапазоне частот. Разность между коэффициентом направленного действия антенны G1 (дБ) для каждого условия, представленного в таблице 1, и коэффициентом направленного действия антенны G2 (дБ) для случая, когда прорезь не сформирована в медной фольге, упоминается как "разность коэффициентов направленного действия".
В таблице 2 представлена разность средних коэффициентов направленного действия в каждом диапазоне частот.
Таблица 2
Разность средних коэффициентов направленного действия (дБ)
800 МГц - 1000 МГц
1700 МГц - 1960 МГц
Условие 1
1,1
0,6
Условие 2
1,1
0,6
Условие 3
1,4
0,7
Условие 4
1,4
0,7
Условие 5
2,0
1,6
Условие 6
2,4
1,8
На фиг.15 показан график, иллюстрирующий разность коэффициентов направленного действия и частотные характеристики в диапазоне частот 800 МГц - 1000 МГц при условиях 1, 5 и 6. На фиг.16 показан график, иллюстрирующий разность коэффициентов направленного действия и частотные характеристики в диапазоне частот от 1700 МГц до 1960 МГц при условиях 1, 5 и 6. На фиг.15 и 16 по вертикальной оси отложена "разность коэффициентов направленного действия", тогда как по горизонтальной оси отложена "частота".
Согласно таблице 2, фиг.15 и фиг.16 можно понять, что коэффициент направленного действия антенны и коэффициент пропускания электромагнитной волны повышают путем повышения количества прорезей. Например, согласно сравнению между условием 5 и условием 6, которые представлены в таблице 2, разность средних коэффициентов направленного действия в диапазоне частот 800-1000 повышается на 0,4 дБ путем добавления прорези в позиции 7, и разность средних коэффициентов направленного действия в диапазоне частот 1700-1960 МГц повышается на 0,2 дБ путем добавления прорези в позиции 7. Кроме того, из таблицы 2, фиг.15 и фиг.16 можно понять, что влияние из-за различия в положении прорези является маленьким. Прорезь может размещаться в положении, которое уменьшает проблему локального нагрева.
Хотя были описаны варианты осуществления пластины для электротермического окна, настоящее изобретение не ограничивается вышеописанными вариантами осуществления. Изменения и модификации могут быть сделаны без отклонения от объема настоящего изобретения.
Например, прозрачная электропроводящая пленка 12 из вышеописанного варианта осуществления имеет верхнюю сторону, которая короче, чем ее нижняя сторона, как показано на фиг.1. Однако верхняя сторона может быть длиннее, чем нижняя сторона. В этом случае расстояние между шинами становится короче от верхней стороны до нижней стороны.
Кроме того, хотя прозрачная электропроводящая пленка 12 из вышеописанного варианта осуществления передает вертикально поляризованные волны, другие волны, такие как горизонтально поляризованные волны или волны с круговой поляризацией, могут также передаваться через прозрачную электропроводящую пленку 12. Например, прозрачная электропроводящая пленка 12 может включать в себя прорезь, расположенную параллельно в вертикальном направлении для передачи через нее горизонтально поляризованных волн.
Кроме того, другую область можно выполнить между первой областью 31 и второй областью 32, как показано на фиг.1. В частности, разность размеров между расстоянием между шинами другой области и расстоянием между шинами первой области 31 и разность размеров между шириной в вертикальном направлении другой области и шириной в вертикальном направлении первой области 31 не должны ограничиваться. Аналогичным образом, разность размеров между расстоянием между шинами другой области и расстоянием между шинами второй области 32 и разность размеров между шириной в вертикальном направлении другой области и шириной в вертикальном направлении второй области 32 не должны ограничиваться, в частности. Например, в случае переднего стекла для автомобиля, другую область можно выполнить по середине пластины для окна 11 в вертикальном направлении для обеспечения обзорности с места водителя. В этом случае, ширину в вертикальном направлении другой области можно сформировать большей, чем ширина в вертикальном направлении второй области 32.
Настоящая заявка основывается на и испрашивает приоритет японской приоритетной заявки №2014-093110, поданной 28 апреля 2014 года в японском патентном ведомстве, полное содержание которой включено сюда путем ссылки.
Перечень ссылочных позиций
10 - пластина для электротермического окна
11 - пластина для окна
12 - прозрачная электропроводящая пленка
13 - левая шина
14 - правая шина
21 - прорезь
31 - первая область
32 - вторая область