一种风挡玻璃防除冰结构的制作方法

本技术涉及航空航天结构设计，尤其涉及一种风挡玻璃防除冰结构。

背景技术：

1、飞机在结冰或者高湿度条件下，风挡容易发生结冰现象。现有风挡玻璃是由多层玻璃和聚氨酯层等结构层压组合而成：内部的结构玻璃承受压力负荷，非结构的外玻璃层和非结构的聚氨酯夹层，密封材料隔绝外部空气，金属等电阻元件加热除冰。但是在长期高湿度环境下运行，容易发生潮气入侵，引起电阻加热元件等电弧放电，导致玻璃出现裂纹，威胁飞行安全。

2、在航空中，当大气条件导致在飞机的表面上或者引擎内形成冰时，可能发生飞机上的结冰，这常常是不希望的并且对于操作飞机是潜在不安全的。faa规范定义大气层，其中，对于飞机设计和鉴定，必须考虑结冰情况。现有技术风挡自身为结构承载功能，需要依托外部除冰系统进行防冰除雨。

3、中国发明专利(cn113189147a)公开了一种风挡玻璃电性能检测方法、系统和介质，该发明能够实现在风挡玻璃入库检查和安装到飞机前的阻抗特性检查。但是未涉及到风挡的结构设计方案。

4、中国发明专利(cn109532138b)公开了一种高效柔性的电热防除冰复层材料,该发明是以柔性高介电高分子材料为连续基体构造的模糊界面复层式结构，结构能根据宏观结构外形需求进行设计和加工且接触热阻小。但是，无法实现风挡玻璃防止水汽入侵的要求。

5、中国发明专利(cn216982141u)是一种具有冷负载感知及定向加热除冰功能的除冰膜结构，该结构能够实现膜上冷负载位置及形状的自感知，在自动增大冷负载接触区域的加热功率输出的同时，保持非接触区的低功率输出，从而实现了面向冷负载的定向加热除冰并且节能增效。但是由于结构体积较大且非透明结构，无法满足风挡玻璃的加热防除冰需求。

6、因此，有必要研究一种风挡玻璃防除冰结构来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提供了一种风挡玻璃防除冰结构，能够用于飞机汽车等风挡玻璃，可以实现防除冰功能/效果。

2、本实用新型提供一种风挡玻璃防除冰结构，所述结构包括外层玻璃、加热层、第一粘接层、夹层、第二粘接层、内层玻璃、吸水层、密封组件和加热电极；

3、所述外层玻璃、所述加热层、所述第一粘接层、所述夹层、所述第二粘接层和所述内层玻璃依次叠置设置，形成层合体；

4、所述加热电极铺设于所述加热层的表面；

5、所述吸水层呈纵向设于所述层合体的外端面；

6、所述密封组件设于所述吸水层外侧，并与所述层合体的上表面以及外端面密封连接。

7、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述外层玻璃、所述加热层、所述第一粘接层、所述夹层和所述第二粘接层的外端面均平齐；所述内层玻璃的外端面突出一段距离。

8、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述密封组件包括密封件和密封剂；所述密封件设于所述层合体的外端面，所述密封剂设于所述密封件的外侧。

9、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述密封件为z型结构；所述密封件的顶部横向段敷设于所述外层玻璃的上表面，底部横向段敷设于所述内层玻璃的突出部的上表面，中间纵向段与所述吸水层的外侧面连接。

10、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，敷设好的所述密封剂为倒l型；所述密封剂的横向段敷设在所述外层玻璃的上表面，纵向段敷设在所述密封件的外侧面，且所述纵向段的底端与所述密封件的底部横向段上表面连接。

11、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述夹层为乙烯基层。

12、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一粘接层和所述第二粘接层均为聚氨酯层。

13、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述加热层为超顺排纳米管薄膜，厚度为100nm以下，使得整个加热面内温度差异不超过3℃；

14、所述加热电极为导电银胶或喷涂铜基金属电极。

15、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述吸水层为超吸水膨胀树脂层，且设置长度为3-6mm。

16、如上任一所述的风挡玻璃防除冰结构在组装时：

17、首先，将加热层与第一粘接层粘接在一起，并在加热层表面涂装加热电极，形成第一层合体；

18、其次，将所述第一层合体与外层玻璃粘接在一起，形成第二层合体；

19、再其次，通过第二粘接层将夹层和内层玻璃粘接在一起，形成第三层合体；

20、再次，将所述第二层合体和所述第三层合体粘接在一起形成第四层合体；

21、最后，将吸水层铺设在所述第四层合体的外端面上，再将密封组件密封在所述吸水层外侧以及所述第四层合体的外端面。

22、与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：采用本实用新型结构可实现风挡长期使用过程中保持电极区和加热区干燥，防止产生电弧，保护风挡玻璃强度；

23、上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：纳米电加热防除冰结构采用整体加热可实现均匀高效加热防除冰，相比传统电阻丝加热，损伤容限性能好。

24、当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

技术特征：

1.一种风挡玻璃防除冰结构，其特征在于，所述结构包括外层玻璃、加热层、第一粘接层、夹层、第二粘接层、内层玻璃、吸水层、密封组件和加热电极；

2.根据权利要求1所述的风挡玻璃防除冰结构，其特征在于，所述外层玻璃、所述加热层、所述第一粘接层、所述夹层和所述第二粘接层的外端面均平齐；所述内层玻璃的外端面突出一段距离。

3.根据权利要求2所述的风挡玻璃防除冰结构，其特征在于，所述密封组件包括密封件和密封剂；所述密封件设于所述层合体的外端面，所述密封剂设于所述密封件的外侧。

4.根据权利要求3所述的风挡玻璃防除冰结构，其特征在于，所述密封件为z型结构；所述密封件的顶部横向段敷设于所述外层玻璃的上表面，底部横向段敷设于所述内层玻璃的突出部的上表面，中间纵向段与所述吸水层的外侧面连接。

5.根据权利要求4所述的风挡玻璃防除冰结构，其特征在于，敷设好的所述密封剂为倒l型；所述密封剂的横向段敷设在所述外层玻璃的上表面，纵向段敷设在所述密封件的外侧面，且所述纵向段的底端与所述密封件的底部横向段上表面连接。

6.根据权利要求1所述的风挡玻璃防除冰结构，其特征在于，所述夹层为乙烯基层。

7.根据权利要求1所述的风挡玻璃防除冰结构，其特征在于，所述第一粘接层和所述第二粘接层均为聚氨酯层。

8.根据权利要求1所述的风挡玻璃防除冰结构，其特征在于，所述加热层为超顺排纳米管薄膜，厚度为100nm以下。

9.根据权利要求1所述的风挡玻璃防除冰结构，其特征在于，所述加热电极为导电银胶或喷涂使铜基金属电极。

10.根据权利要求1所述的风挡玻璃防除冰结构，其特征在于，所述吸水层为超吸水膨胀树脂层，且纵向设置长度为3-6mm。

技术总结
本技术涉及一种风挡玻璃防除冰结构，属于航空航天结构设计技术领域，能够用于飞机汽车等风挡玻璃，实现防除冰功能/效果；该结构包括外层玻璃、加热层、第一粘接层、夹层、第二粘接层、内层玻璃、吸水层、密封组件和加热电极；所述外层玻璃、所述加热层、所述第一粘接层、所述夹层、所述第二粘接层和所述内层玻璃依次叠置设置，形成层合体；所述加热电极铺设于所述加热层的表面；所述吸水层呈纵向设于所述层合体的外端面；所述密封组件设于所述吸水层外侧，并与所述层合体的上表面以及外端面密封连接。

技术研发人员：王岩,陈晨忻,段沐枫,高丽敏,徐吉峰
受保护的技术使用者：中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心
技术研发日：20230511
技术公布日：2024/1/15