[发明专利]一种热聚焦式除雾玻璃

说明书

本发明属于除雾玻璃领域，公开了一种热聚焦式除雾玻璃，包括：主体视窗玻璃、电热除雾玻璃、绝热密封垫圈、电热单元和温度控制单元。通过热聚焦的方式将热量集中到较薄的除雾玻璃，并且进一步采用抽真空法减少主体视窗玻璃作为冷源对流换热带走除雾玻璃的热量。当外部环境温度较低时，除雾玻璃表面温度逐渐下降，并开始结雾。打开电热单元，除雾玻璃表面温度快速上升，雾珠消失。与传统的多层玻璃除雾或电热除雾方法相比，系统响应速度更快，系统热效率更高，更加节能环保，自动化的温度控制单元，避免了除雾玻璃温度过能量浪费及人工的反复操作。

技术领域

本发明属于除雾玻璃领域，特别涉及一种热聚焦式除雾玻璃。

背景技术

表面雾化这种常见的物理现象具有很多潜在危害，目前常见避免雾化的方法包括：从材料改进的角度，可利用在玻璃表面沉积超亲水涂层，使水的表面接触角为0°，从而雾水均匀平铺在玻璃表面避免了雾水成核凝珠，阻碍视线；采用表面超疏水处理，使液滴及时滑落，两种方法都可以避免结雾产生液珠对光线折射。但这两种方法的缺点是涂层结构不稳定、易脱落。并且空气尘埃长期沉积在涂层表面，破坏亲疏水特性，导致防雾性能下降。另一种常见的方法从相变的角度，可采用表面吹扫和加热雾滴凝结表面，这种方法在提高湿蒸汽露点温度的同时加速蒸发以实现除雾的目的。例如，专利CN203805851提出一种多层结构，上下层为玻璃层，中间层为透明导电胶层。在接通电流时产生大量热量用以加热两侧玻璃从而实现除雾，但实际上大部分能量传递到外部环境，能量利用效率低，损耗大。例如，专利CN204937460、专利CN108623193等，提出一种真空腔体耦合电加热玻璃双层结构，真空虽阻隔了空气的对流换热但其内外玻璃仍通过玻璃自身或其他热导体连通，减少的对流换热量损失远不及其对外部环境热损，系统电加热利用效率仍然有待进一步提升。并且由于加热玻璃较厚，系统响应较为迟缓。

发明内容

在外界环境温度较低的情况下，视窗玻璃内表面温度常常由于低于内环境湿空气露点温度而凝结大量雾水，从而阻碍对外部环境的实时观察。尤其对于手术观测镜头，眼镜镜片，驾舱挡风玻璃等，这种表面雾化现象伴随着巨大隐患。对上述问题本发明针可以有效地防止雾化和去除雾滴。采用热聚焦法可以有效将热量集中利用，系统热效率更高。与此同时，采用更薄尺寸的除雾玻璃设计，使得雾化玻璃内表面迅速升温，系统响应更快。并且真空有效隔绝了热损，使系统的本发明兼具有保温、降噪等功能。

本发明的技术方案一如下：

一种热聚焦式除雾玻璃，包括：主体视窗玻璃、电热除雾玻璃、绝热密封垫圈、电热单元和温度控制单元；

主体视窗玻璃作为外层玻璃，电热除雾玻璃作为内层玻璃，之间形成夹层区域；

绝热密封垫圈设置在所述夹层区域边缘并包裹外层玻璃和内层玻璃四周；用于密封夹层区域，并隔断外层玻璃和内层玻璃之间的热量传递；

电热单元设置在所述绝热密封垫圈和电热除雾玻璃之间边缘位置，用于加热除雾；

温度控制单元用于监测电热除雾玻璃内表面实时温度，并控制电热单元工作。

本发明的技术方案一的特点和进一步改进为

1、所述绝热密封垫圈包括T型绝热密封垫圈和长方形绝热密封垫圈；

所述T型绝热密封垫圈设置在所述外层玻璃和内层玻璃四周边缘，T型绝热密封垫圈下部插入所述夹层区域；T型绝热密封垫圈上部紧贴外层玻璃和内层玻璃边缘，T型绝热密封垫圈上部一端与主体视窗玻璃外侧面平齐，另一端超出电热除雾玻璃内侧面；

所述长方形绝热密封垫圈设置在电热除雾玻璃内侧面四周，上端与T型绝热密封垫圈超出电热除雾玻璃内侧面部分紧密贴合。

2、所述电热单元包含电源和电热阻丝，电热阻丝设置在所述夹层区域边缘，T型绝热密封垫圈和电热除雾玻璃之间，用于产生热量并将热量传递至电热除雾玻璃使电热除雾玻璃升温除雾。