一种汽车前挡风玻璃除雾用透明石墨烯发热膜及其制造方法与流程

1.本发明涉及发热膜技术领域，具体为一种汽车前挡风玻璃除雾用透明石墨烯发热膜，尤其还涉及一种汽车前挡风玻璃除雾用透明石墨烯发热膜的制造方法。


背景技术：

2.由于车内外存在温差，汽车的前挡风玻璃上容易结雾，如果不及时清除，容易遮挡视线，影响驾驶。现有的除雾方式一般有两种，其一是采用热风从下至上吹在前挡风玻璃的内侧面，使前挡风玻璃加热，从而在风热的作用下除去雾；另一种就是采用发热膜对前挡风玻璃进行加热，从而将使雾气挥发除雾。
3.现有的这两种方式存在着能耗较高的缺陷，尤其是第二种采用发热膜进行加热的方式，无论车内外温差多少，不能实时根据环境调节功率；其一直处于额定功率工作，且无法直观的发现，经常忘了关闭，耗能较高。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种汽车前挡风玻璃除雾用透明石墨烯发热膜及其制造方法，以解决上述背景技术中汽车的前挡风玻璃发热膜进行除雾能耗较高的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种汽车前挡风玻璃除雾用透明石墨烯发热膜，包括透明基底膜以及贴合在透明基底膜表面的透明覆盖膜；所述透明基底膜与透明覆盖膜之间设置有石墨烯发热层，所述石墨烯发热层由多组相互平行的石墨烯发热线路组成。
7.作为优选，上述所述透明基底膜的一侧设置有一体的向外延伸的连接片，所述石墨烯发热线路的端部均设置在连接片上，且石墨烯发热线路的端部设置为环形结构，所述连接片上位于所述环形结构的中心开设有通孔。
8.作为优选，上述所述连接片上设置有多条折痕。
9.作为优选，上述所述透明基底膜和透明覆盖膜中均添加有钨、钒、锡、锑的多种金属氧化物经过高温烧结、杂化萃取制得的超微纳米粒子，其具有优良的耐候性和吸收红外线性能。
10.本发明还提供了一种上述所述的汽车前挡风玻璃除雾用透明石墨烯发热膜的制造方法,其包括以下步骤：
11.s1、准备一圆形的中间膜，该中间膜上设置有与石墨烯发热线路对应的易撕条；
12.s2、将中间膜粘贴在圆形的透明基底膜上，然后将易撕条撕去，使得在透明基底膜上暴露出与石墨烯发热线路相同的空处；
13.s3、将完成s2的透明基底膜平铺在多中心旋涂机构的旋涂盒内，透明基底膜有中间膜的一侧向上，然后将石墨烯溶液倒入旋涂盒内，盖上盖板压紧；
14.s4、通过多中心旋涂机构多次调节旋转中心并调节旋涂速度后，完成旋涂与干燥；
15.s5、取出透明基底膜，将透明基底膜上残存的中间膜撕去，然后在透明基底膜具有
石墨烯发热线路的一侧张贴透明覆盖膜；
16.s6、裁切出外形，并在连接片处冲出通孔，然后将对应于连接片位置上的一部分透明覆盖膜裁减掉，使得连接片上的环形结构能够暴露出来；最后在连接片上对折几次形成折痕，至此完成汽车前挡风玻璃除雾用透明石墨烯发热膜的制造。
17.作为优选，上述其中的s3以及s4中提到的多中心旋涂机构包括：
18.旋涂机主体，所述旋涂机主体的旋转盘上滑动安装有矩形的滑座，所述滑座的上部安装有旋涂盒，所述滑座的水平中心线与旋转盘的一条直径处于同一竖直面上；所述旋转盘上安装有能够驱动滑座滑动及停止的驱动机构；当滑座在旋转盘上的位置变化时，位于旋涂盒内的石墨烯溶液在透明基底膜上的旋涂中心会发生变化，从而实现多心旋涂。
19.作为优选，上述所述驱动机构包括转动安装在旋转盘上的丝杆和滑杆，所述滑座的两侧分别固定连接有螺纹套和滑套，所述螺纹套螺纹套在丝杆上，所述滑套滑动套接在滑杆上，所述旋转盘上固定安装有用于驱动丝杆旋转的丝杆电机，所述旋转盘上还安装有用于供电的蓄电池。
20.作为优选，上述所述旋转盘上安装有dsp控制器，所述丝杆电机受控于所述dsp控制器，所述旋涂机主体的一侧安装有旋涂机控制器，所述旋涂机控制器以及dsp控制器上均安装有无线通讯模块，并通过无线通讯实现无线连接。
21.作为优选，上述所述旋转盘上开设有台阶槽，所述滑座的底部滑动安装在台阶槽内，所述台阶槽的底部开设有滑槽，所述滑槽的内部滑动安装有配重板，所述滑槽的一端固定连接有固定杆，所述固定杆的一侧固定安装有电动推杆，所述电动推杆的一端固定连接在所述配重板的一端；所述电动推杆受控于所述dsp控制器，所述旋转盘上还安装有与蓄电池对称设置的配重块，所述蓄电池设置为干式蓄电池。
22.作为优选，上述所述滑座的顶部表面开设有安放槽，所述旋涂盒安放在该安放槽内，所述旋涂盒的顶部设置有台阶口，所述台阶口内安装有盖板，所述盖板的上部表面开设有条形口以及圆形槽，且盖板的顶部表面固定连接有提手，所述盖板的底部固定粘接有橡胶压杆，所述旋涂盒的一侧固定连接有拉手；所述滑座的上部固定连接有龙门架，所述龙门架上螺纹安装有螺杆，所述螺杆的上端固定安装有手轮，且螺杆的下端固定安装有圆形压块，当通过手轮旋转螺杆使得圆形压块下压时，圆形压块能够压紧在盖板上的圆形槽内。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
24.1、本发明汽车前挡风玻璃除雾用透明石墨烯发热膜，采用石墨烯发热层作为加热核心，相比较于常规发热膜，其总有效电加热能量转化率高，且具有稳定的加热性能，能够低压驱动，低电流，低功耗；
25.2、本发明汽车前挡风玻璃除雾用透明石墨烯发热膜，采用多组平行设置的石墨烯发热线路，在使用时，能够根据使用环境控制其中一组、二组或多组进行通电工作，更为节能；
26.3、本发明汽车前挡风玻璃除雾用透明石墨烯发热膜的制造方法，采用现有的旋涂法进行制造，成本较低；同时在现有的旋涂机上进行了改进，能够实现多中心旋涂，相比较于现有的旋涂法制造的石墨烯膜，不仅提高了其均匀性，且增加了其抗折强度；
27.4、本发明汽车前挡风玻璃除雾用透明石墨烯发热膜的制造方法，能够在不停机的情况下，利用无线控制实现多中心调节旋涂，在操作时十分方便。
附图说明
28.图1为本发明透明基底膜和石墨烯发热线路的结构示意图；
29.图2为本发明图1中的a部放大结构示意图；
30.图3为本发明透明覆盖膜的结构示意图；
31.图4为本发明旋涂机主体和旋转盘的结构示意图；
32.图5为本发明滑座的结构示意图；
33.图6为本发明旋涂盒的拆分结构示意图；
34.图7为本发明中间膜的结构示意图。
35.图中：1、透明基底膜；2、石墨烯发热线路；201、环形结构；3、连接片；301、通孔；302、折痕；4、透明覆盖膜；
36.5、旋涂盒；501、拉手；502、台阶口；503、限位条；
37.6、盖板；601、条形口；602、提手；603、圆形槽；604、橡胶压杆；
38.7、滑座；701、螺纹套；702、安放槽；703、龙门架；704、手轮；705、螺杆；706、圆形压块；707、限位槽；
39.8、旋涂机主体；801、旋涂机控制器；9、旋转盘；901、蓄电池；902、dsp控制器；903、丝杆电机；904、丝杆；905、固定杆；906、电动推杆；907、配重板；908、台阶槽；909、滑槽；910、滑杆；911、配重块；
40.a、中间膜；b、易撕条。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.实施例1
43.请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：
44.一种汽车前挡风玻璃除雾用透明石墨烯发热膜，包括透明基底膜1以及贴合在透明基底膜1表面的透明覆盖膜4；透明基底膜1与透明覆盖膜4之间设置有石墨烯发热层，石墨烯发热层由多组相互平行的石墨烯发热线路2组成。
45.本实施例中，多组平行设置的石墨烯发热线路2在配合汽车使用时，由于汽车一般本身具有车内外温度检测的功能；当得到室内外温度以及车速数据后；能够根据需要选择(通过车载控制器进行控制)其中一组、二组或多组石墨烯发热线路2通电进入工作状态，这样能够合理地根据环境进行加热除雾，更为节能。
46.具体如：
47.当车速低于50km/h时，车内外温差低于5℃时；采用一组石墨烯发热线路2工作；
48.当车速低于50km/h时，车内外温差5-10℃时；采用二组石墨烯发热线路2工作；
49.当车速高速90km/h时，车内外温差5-10℃时；采用三组石墨烯发热线路2工作；
50.当车速高速90km/h时，车内外温差高于15℃时；采用四组石墨烯发热线路2工作。
51.以上工作方式仅用于数据参考，具体使用时以地理环境(北方、南方、冬季、夏季
等)、实时温度、车速等进行参数设置，在实施时还能够通过车载控制器进行手动控制，操作灵活多变。
52.实施例2
53.与实施例1不同的是，透明基底膜1的一侧设置有一体的向外延伸的连接片3，石墨烯发热线路2的端部均设置在连接片3上，且石墨烯发热线路2的端部设置为环形结构201，连接片3上位于环形结构201的中心开设有通孔301。这样设计，在本透明石墨烯发热膜贴在车上后，便于与车载控制器快速实现电连接(需要配备电夹子或接线端子等类似的能够与环形结构201快速配合锁紧的电连接件)。
54.实施例3
55.与实施例2不同的是，连接片3上设置有多条折痕302。由于连接片3需要与车载控制器实现电连接，连接片3需要频繁掀起活动，通过折痕302能够避免将张贴好的透明石墨烯发热膜掀起，就能实现电连接。
56.实施例4
57.与实施例3不同的是，透明基底膜1和透明覆盖膜4中均添加有钨、钒、锡、锑的多种金属氧化物经过高温烧结、杂化萃取制得的超微纳米粒子，其具有优良的耐候性和吸收红外线性能。
58.实施例5
59.本发明还提供了一种汽车前挡风玻璃除雾用透明石墨烯发热膜的制造方法，包括以下步骤：
60.s1、准备一圆形的中间膜a(如图7所示)，该中间膜a上设置有与石墨烯发热线路2对应的易撕条b；
61.s2、将中间膜a粘贴在圆形的透明基底膜1上，然后将易撕条b撕去，使得在透明基底膜1上暴露出与石墨烯发热线路2相同的空处；
62.s3、将完成s2的透明基底膜1平铺在多中心旋涂机构的旋涂盒5内，透明基底膜1有中间膜a的一侧向上，然后将石墨烯溶液倒入旋涂盒5内，盖上盖板6压紧；
63.s4、通过多中心旋涂机构多次调节旋转中心(通过驱动滑座7左右滑动，滑动距离可以控制在向左或向右移动5cm、10cm、15cm、20cm等定点控制)并调节旋涂速度(旋涂速度控制在400r/min、600r/min或800r/min，或采用其中间转速，最后采用1200r/min进行高速旋转干燥)后，完成旋涂与干燥；
64.s5、取出透明基底膜1，将透明基底膜1上残存的中间膜a撕去，然后在透明基底膜1具有石墨烯发热线路2的一侧张贴透明覆盖膜4；
65.s6、裁切出外形，并在连接片3处冲出通孔301，然后将对应于连接片3位置上的一部分透明覆盖膜4裁减掉，使得连接片3上的环形结构201能够暴露出来；最后在连接片3上对折几次形成折痕302，至此完成汽车前挡风玻璃除雾用透明石墨烯发热膜的制造。
66.在实施时，其中s3以及s4中提到的多中心旋涂机构，如图4-图6所示，具体包括：
67.旋涂机主体8，旋涂机主体8的旋转盘9上滑动安装有矩形的滑座7，滑座7的上部安装有旋涂盒5，滑座7的水平中心线与旋转盘9的一条直径处于同一竖直面上；旋转盘9上安装有能够驱动滑座7滑动及停止的驱动机构；当滑座7在旋转盘9上的位置变化时，位于旋涂盒5内的石墨烯溶液在透明基底膜1上的旋涂中心会发生变化，从而实现多心旋涂。
68.具体的，驱动机构包括转动安装在旋转盘9上的丝杆904和滑杆910，滑座7的两侧分别固定连接有螺纹套701和滑套，螺纹套701螺纹套在丝杆904上，滑套滑动套接在滑杆910上，旋转盘9上固定安装有用于驱动丝杆904旋转的丝杆电机903，旋转盘9上还安装有用于供电的蓄电池901。
69.需要注意的是，在实施时蓄电池901不能采用湿式电池或液体电池，在高速旋转下，湿式电池或液体电池容易失效。
70.如图4所示，旋转盘9上安装有dsp控制器902，丝杆电机903受控于dsp控制器902，旋涂机主体8的一侧安装有旋涂机控制器801，旋涂机控制器801以及dsp控制器902上均安装有无线通讯模块，并通过无线通讯实现无线连接。无线通讯模块采用蓝牙模块或区域网模块等。
71.具体在实施时，旋转盘9上开设有台阶槽908，滑座7的底部滑动安装在台阶槽908内，台阶槽908的底部开设有滑槽909，滑槽909的内部滑动安装有配重板907，滑槽909的一端固定连接有固定杆905，固定杆905的一侧固定安装有电动推杆906，电动推杆906的一端固定连接在配重板907的一端；电动推杆906受控于dsp控制器902，旋转盘9上还安装有与蓄电池901对称设置的配重块911，蓄电池901设置为干式蓄电池。
72.由于本技术在使用时，需要频繁的调节旋转中心，而滑座7在左右滑动后，容易造成重心不稳，为此，我们设置的配重块911以及配重板907能够灵活配合滑座7滑动使用，使得在旋转时能够保持稳定平衡(滑座7向左移动、配重板907向右移动，类似地，反之亦然)。
73.其他的，滑座7的顶部表面开设有安放槽702，旋涂盒5安放在该安放槽702内(同时需要注意，在旋涂盒5的外侧一体设置有限位条503，在安放槽702的内侧设置有限位槽707，限位条503能够卡在限位槽707内)，旋涂盒5的顶部设置有台阶口502，台阶口502内安装有盖板6，盖板6的上部表面开设有条形口601以及圆形槽603，且盖板6的顶部表面固定连接有提手602，盖板6的底部固定粘接有橡胶压杆604，旋涂盒5的一侧固定连接有拉手501；滑座7的上部固定连接有龙门架703，龙门架703上螺纹安装有螺杆705，螺杆705的上端固定安装有手轮704，且螺杆705的下端固定安装有圆形压块706，当通过手轮704旋转螺杆705使得圆形压块706下压时，圆形压块706能够压紧在盖板6上的圆形槽603内。
74.综上所述，本发明采用石墨烯发热层作为加热核心，相比较于常规发热膜，其总有效电加热能量转化率高，且具有稳定的加热性能，能够低压驱动，低电流，低功耗；采用多组平行设置的石墨烯发热线路2，在使用时，能够根据使用环境控制其中一组、二组或多组进行通电工作，更为节能。同时，本发明采用现有的旋涂法进行制造，成本较低；同时在现有的旋涂机上进行了改进，能够实现多中心旋涂，相比较于现有的旋涂法制造的石墨烯膜，不仅提高了其均匀性，且增加了其抗折强度；且能够在不停机的情况下，利用无线控制实现多中心调节旋涂，在操作时十分方便。
75.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。