JPH0270553A - 電気的に加熱され得る物品及びその温度監視機構並びに方法 - Google Patents

電気的に加熱され得る物品及びその温度監視機構並びに方法

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JPH0270553A
JPH0270553A JP1171345A JP17134589A JPH0270553A JP H0270553 A JPH0270553 A JP H0270553A JP 1171345 A JP1171345 A JP 1171345A JP 17134589 A JP17134589 A JP 17134589A JP H0270553 A JPH0270553 A JP H0270553A
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Harry S Koontz
ハリー　シェアー　クーンツ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は除氷、除霜、または除霧能力を有する自初車に
おいて使用される電気的に加熱可能の透明板の改良に係
り、特に透明板の過熱を防止するための加熱可能透明板
（以下、可熱透明板と呼ぶ）温度１Ｉ１１−機構の改良
に係る。
従来技術および発明が解決しようとする課題透明板の温
度を上昇させるために透明板に配置された透明な導電付
コーティングに電流を通すことは知られている。−・膜
内に透明板即ち風防ガラスはその加熱さるべぎ区域の反
対両側に１対の実質的に平行の母線を有する。これら母
線は前記導電性コーティングに比し低い固有抵抗を有し
そしてリード線によって電源に接続され、それにより、
゛市原からの電流を前記コーティングを通じて分配する
。
可熱透明板の一故障モードはコーティングまたは母線の
過熱である。過熱は不良または破旧した母線に電流を通
すことから住じ得る。また、過熱はアークを発生させ得
る導電性薄膜における不連続即ちギャップの存在からも
生じ１ｊする。これに加えて、両母線の相対位置及び相
対長さは、導電性コーティングを通る電流の流れを生じ
させ、それにより、局部的高熱区域即ら”ホットスポッ
ト”を透明板に生じさせる。ホットスポットは対向位置
する母線が同等の長さを有せず、その結果、より長い母
線からより短い母線へ増加された電流が流れるとき発生
ずる。自動中の燻１防ガラスは典型的に台形であり、そ
して風防ガラスの側区域を加熱りるために、これら区域
に上母線が延ばされている。その結果として、上母線の
長さは上母線のそれより長く、従ってホラトスボッ１−
が上母線の両端付近に生じる。過熱及びアークの発生は
プラスデック中間層を損（セさせ、そして甚しい場合は
、積層透明板を損傷させる恐れがある。
従って、透明板を損（ｂさＵ、あるいは、加熱機構全体
を動かなくさけ−る恐れのある過熱を防止するように可
熱透明板の温度を監？ＪＡする能力を装備することが有
利である。
スピントラ−の米国特許用３７８９１９１　Ｑ及び第３
７８９１９２号は、電気的に加熱される槓Ｋｑ窓ガラス
において使用される温瓜ヒンサであって芯部材の周囲に
巻付けられた抵抗フィラメント線を有するものを開示す
る。この温度セン會すはケーシング材内に包囲され、ケ
ーシング材は積層窓ガラスの中間層内に埋設されでいる
。ケーシング材は高温及び高圧条件下の積層間におＧＪ
る５！Ｐ電性コーテイングに対する抵抗フィラメントの
裂断及び短化を防止するためにプラスチック中間層に比
しより大きい熱撓み温度を有する。
シューブの米国特許第４０５７６７１号、クリス外の米
国特許４３２３７２６号及びラムスの米国特許第４６６
８２７０号は、加熱される積ＦＶｊ窓ガラスであって概
ね平有する１対のｎｌ線間に延びる導電性コーティング
または線格子を有するものを開示する。電流は一方の母
線から導電性コーティングまたは線格子を通って他方の
母線へ流れそれにより窓ガラスを加熱する。
ビター外の米国特許第４５６５９１９号（よＳ″ｉｆｉ
性風防ガラスのひび割れ探知器を開示する。この装置の
回路は、風防ガラスの導電性簿膜の抵抗を監視するとと
もに、抵抗が要素ひび割れを表す値を取るとき薄膜に供
給される電気を遮断する！！！椛を有する。
ジラリーの米国特許用４・６１０７７１号は、透明多層
金Ｅ簿膜及び金属酸化物層であって高伝導低発散コーテ
ィングとして使用されｊ９６ものを開示する。
題を達成するための手段 本発明は可熱透明板叩ち風防ガラスの温度を監視する装
置及び方法であって風防ガラスのガラス層の主前記に位
置される導電性コーティングと、該コーティングの両反
対縁部分に沿って位置される第１及び第２の母線とを右
するタイプのものを開示する。可変抵抗型の線部材、即
ちその抵抗がその温度に従って変化する線、が風防ガラ
ス、好ましくはその内部、の選択部分に沿って配置され
そして前記コーテング及び母線から電気的に絶縁される
。線部材におりる電圧低下は、線部材の抵抗が可熱風防
ガラスの温度変化に応じて変化するに従って変化する。
この電圧低下は監視されそして制御機構に作用して風防
ガラスの過熱を防止する。例えば、一実施例において、
電圧低手は監視されそして線部材の平均温度が許容風防
ガラス温度を超過するとさの線部材における電圧低下に
相当する平面決定電圧低下レベルに対して比較される。
線部材の電圧低下レベルが事前決定電圧低下レベルと概
ね合致するとき、５３号が働かされそして／または加熱
風防ガラスへの電気の供給が停止される。
実施例 本発明はプラスチックの中間層によって互いに結合され
たガラスの２層から成る合わせ透明板との関連にＪ３い
て説明される。しかし、本発明は透明板の温度の監視を
必要とするあらゆるタイプの可熱透明板に適用され（！
することが理解されなくてはならない。
第１図及び第２図を参照すると、透明板１０は外ガラス
層１２、即ち自動車の内部から最も遠い層、合わせ風防
ガラスに一般に使用されるポリビニル・ブチラールから
成るプラスチック中間層１４及び内ガラス板１６を有す
る。透明板１０を加熱するための加熱装置１７が設けら
れる。本発明において限定されていないが、加熱装置１
７は外ガラス層１２の内面２０に位置されることが好ま
しいＶＡＮ性のコーティング１８を含む。各種の異なる
導電性コーティングが透明板１０のための加熱要素とし
て機能するために必要な透明性と導電性との組合ぜをｊ
ｊ？供するが、θ′ｒましいコーティングはジラリーの
米国特許第４６１０７７１号（その教示事項は引用によ
って本明細書に包含される）に図示されるそれである。
このコーティングはおのおのマグネトロンスパッタリン
グによって順次にｉ’ｌＰＴさＵられた錫酸亜鉛の薄膜
間に配置さ゛れる銀の薄膜から成る。銀薄膜は導電層と
して勤さそして錫酸亜鉛薄膜は銀の反射を１層蔽する働
きをする。Ｉｉｌ膜が例えば約１１０オングストローム
の厚さを右するときは前記コーティングは可熱風防）Ｊ
ラス内の加熱要素どしての使用のために固右抵（Ａを発
揮する。
本発明におい・で限定されていないが、第１図及び第２
図に示される可熱風防ガラス１０の特定実施例のための
電気的接続は、その底縁の中心に位置される端子区域２
３において行われる。上母線２２（第１図においてのみ
図示される）と上母線２４はコーティング１８と接触し
ている。線２６は透明板１０の横縁及び底縁から離間さ
れたコーティング１８の端縁を示し、かくして３側に沿
ってコーティングの無い縁区域が残る。これら縁区域は
コーティング工程間に透明板１ｏのこれら選ばれた部分
を掩蔽することによって得られる。選択的に、透明板全
体にコーティングを施した後、前記選ばれた区域からコ
ーティングを削除することも可能である。これらコーテ
ィングの無い縁区域は、電気的接続が端子区域２３から
コーティング１８を通過することなしに上母線２４に対
して行われることを可能にする。透明板１０即Ｆ）風防
ガラスの上母線２４に対する結線は端子区域２３から透
明板１０即も風防ガラスの底縁の沿って互いに反対の方
向へ延びる１対の条導体２８．３０と、左右両側部分に
沿って延びる１対の側条導体３２．３４であって前記条
導体２８．３０をそれぞれ上母線２４の反対両端に接続
するものとを有する。母線と条導体は当業者によく知ら
れているように外ガラス層１２に溶着される銀含有セラ
ミックフリットから形成される。それらはシルクスクリ
ーニングによって内面２０上に配置される。
不透明なセラミックエナメル境界３６（第２図のみに示
されている）が外ガラス層１２の内面２０上に配置され
、それにより、上母線２２、上母線２４及び条導体２８
．３０．側条導体３２．３４を掩蔽する。これら母線及
び条導体の導電性は前記コーティング１８のそれより相
当大きく選ばれる。リード線３８が上母線２２を給電器
３９の一極に接続し、そして土丹１２４に達する側条導
体３２．３４は、ジャンパ線４ｏとリード線４２とによ
って給ｆｆｌ器３９の共通反対極に結線される。
引き続き第１図と第２図を参照すると、本発明に従う温
度制御機構は透明板１０叩ち風防ガラスの選択区域内に
線ループ４４を右する。明細に検ｊ、・１すると、線ル
ーフ４４は透明板１０即ら風防ガラス内において、風防
ガラスの設計と経験とに駐づいて、ホットスポットが予
期される位置まで延びる。典型的には、ホラ１−スポッ
トは位置４６４８において予期される。線ループ４４は
抵抗型装置、即ちその抵抗がその温度の変化に従って変
化するタイプの装置、である。本発明において制限され
てはいないが、線ループ４４は好ましくは０．０２６オ
一ム／ＴｒＬ等級Ｃ（０，００８オ一ム／ｆｔ等級Ｃ）
の率で変化する抵抗をｆｌする黒染３４−３６番ゲージ
鉄ニッケル線である。第１図に示される特定実施例にお
いては、単一の線ループ４４が両ホツ１〜スボツ１−４
６．４８を通って延びているが、線ループ４４が甲に１
個のホットスポットを通って延び、個々の線ループが透
明板１０即ら風防ガラス内の異なる複数の位置において
使用され得ることが１！ｒ！解さるべきである。線ルー
プ４４はコーティング１８から電気的に絶縁されており
、それにより、後に説明されるように、風防ガラス潟ａ
ｔ？ンサの電圧低下比較器回路５２（第３図に図示）か
ら風防加熱系の回路を絶縁するとともに回路の短絡を防
止する。線ループ４４は好ましくは第２図に示されるよ
うにプラスチック中間層１４の面５０に沿って配置され
る。−代替方式として、線ループ４４は絶縁カバーを設
けられ、または、中間層１４内に埋設され得る。
第３図を参照すると、電圧低下比較器回路５２）よ透明
板１ｏ即ら風防ガラスの温度が変化するに従って変化す
る線ループ４４の抵抗に基づいて可熱透明板１ｏの温度
を監視する。線ループ４４の平均温度が設定値に達した
とき、比較本回路５２ｔよ給゛市器３９から透明板１０
即ち風防ガラスへ供給される電気を′ａＩｇｉする。さ
らに明細に説明覆ると、電源５４は定電圧を比較器回路
５２へ促供ηるように調整器５６に電気を供給する。比
較器回路５２の線ループ分岐線６４は線ループ４４と抵
抗器６６とを含む。抵抗器６６は第３図に示されるよう
に固定抵抗器または加減抵抗器ぐあって比較器回路５２
の微調整を可能にするものである。
透明板１０の温度が変化するにつれて、線ループ４４の
平均温度が変化する。従って、線ループ４４の抵抗が変
化する。抵抗器６６Ｇま固定抵抗を右りるから、分岐ｌ
１１６４におＩＪる１几低下は線ループ４４の抵抗に従
って変化する。分岐１！Ｊ６４における電圧低下は、比
較器６８によって、設定（１１１分岐線５８における電
圧低下と比較される。設定値分岐線５８は１対の抵抗器
６０．６２を有する。
抵抗器６０．６２は固定抵抗器または加減抵抗器であっ
て選択区域における透明板１０Ｉｌ！Ｉ］ち風防ガラス
の温度が最高レベル、例えば６６℃（１５０°「）、で
あるとき分岐線６４の電圧低下に対応するＪ３準電圧低
下レベルを確立するように選択された、または、調整さ
れ得るものである。
本発明の一特定実施例においては、線ループ４４の抵抗
はその温度が増すにつれて増す。透明板１０即ち風防ガ
ラスが電気を供給されそして加熱し始めるとき、線ルー
プの平均温度は上背し、従って線ループの抵抗を増で。
抵抗器６６の抵抗は設定されておりそして線ループ４４
の平均温度の上背の結果として線ループ４４の抵抗が増
すから、線ループ分岐線６４における電圧低下が増す。
比較器６８は線ループ分岐線６４における電Ｒ′低重を
設定値分岐線５８のそれに対し連続的に比較する。もし
透明板１０即ら風防ガラスの温度が所望温度を超えて上
昇し、その結果、線ループ分岐線６４における電圧低下
が設定値分岐線５８にお【ノる事前決定電圧低下レベル
を超過するならば、警（Ｕ装置６７および／Ｊ：たは制
岨リレー６９が作動させられて透明板１０即ら風防ガラ
スの給電器３９を自動的に遮断しそれにより透明板１０
即ぢ風防ガラスの過熱を防Ｉｌｌる。電気カットオフは
、タイマを使用して設定時間の経過少に透明板１０即ち
風防ガラスが自動的に再加熱されるように設定されるか
、または、自動車操縦者によるｆ、初回加熱を要するよ
うに設定される。
本発明の前記特定実施例において、線ルー１４４Ｉよ正
係数抵抗型装置、即ちその抵抗がその温度の増加に従っ
て増加する型、であったが、ｆ１係数抵抗を有Ｊる装置
、即ちその抵抗がその温度の増加に従って減少する型、
を使用しく７ることは当業者には自明であるとにえられ
る。具体的に述べると、線ループ４４の温度が増加する
につれてその抵抗が減少する。設定値分岐線５８上の抵
抗器６０．６２は、線ループ４４の抵抗がその温度の増
加に応じて減少するとき線ループ分岐１ｉ１６４におけ
る電圧低下に対応する事＋ＴＪ決定電圧低下レベルを確
立するように比率を決定される。
図示された温度制６Ｉ１機構はぞの他の可熱透明板機構
においても使用され得ることは理解されるであろう。例
えば、透明板を加熱するために導電性コーティング１８
を使用することに代えて、シューブの米田特許第４０５
７６７１号（その教示事項は引用により不明ｌＡ書に包
含される）に教示される線絡子装置（図示せず）が使用
され得る。導電性コーティング装置の場合と同様に、温
度センサ゛回路及び風防ガラス加熱系回路の短絡を防止
するために線ルーノ４４を加熱線格子装置から°４気的
に絶縁する手段が設けられなくてはならない。
以上、本発明はモの一好適実施例を明細に参照して詳細
に説明されたが、これまでに説明されそして胃頭記叔の
特許請求の範囲において定へされた本発明の精神及び範
囲内で、様々の変更並びに修正が為され得ることが理解
されるであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の特徴を実施された加熱風防ガラスの概
略図、第２図は第１図のＩ−ＩＦ線に沿つて取られた分
解配列されている構成政素の横断面図、第３図は本発明
の温瓜制御しンサを有する電気回路の一実施例である。 １０・・・・・・透明根部ち風防ガラス、１２・・・・
・・外ガラス層、 １４・・・・・・プラスチック中間層、１６・・・・・
・内ガラス板、 １８・・・・・・導電性コーティング、２２・・・・・
・上母線、２４・・・・・・上母線、２８．３０・・・
・・・条導体、３２．３４・・・・・・側条導体、３９
・・・・・給電器、４４・・・・・・線ループ、 ４６．４８・−・・・・ホットスポット、５２・・・・
・・電圧低下比較器回路、５４・・・・・・電源、６８
・・・・・・比較器。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）誘電性基板と、前記基板の表面に位置される導電
    性コーティングと、前記コーティングと接触している第
    １の母線と、前記第１の母線に沿つてそれから離されて
    前記コーティングと接触している第２の母線であつて前
    記母線の一つから前記コーティングを通じて前記母線の
    他の一つへ電流を通すようにされたものと、前記コーテ
    ィングがその事前決定温度を超過するのを防ぐように前
    記コーティングの温度に応答する手段とを有することを
    特徴とする電気的に加熱され得る物品。
  2. （２）特許請求の範囲第１項記載の物品において、前記
    基板と前記コーティングとが透明であることを特徴とす
    る電気的に加熱され得る物品。
  3. （３）特許請求の範囲第２項記載の物品において、前記
    基板が少なくとも１枚のガラス板と少なくとも１枚のプ
    ラスチック板との積層体から成ることを特徴とする電気
    的に加熱され得る物品。
  4. （４）特許請求の範囲第３項記載の物品において、前記
    コーティング及び前記母線が、前記ガラス板と前記プラ
    スチック板との間に位置されることを特徴とする電気的
    に加熱され得る物品。
  5. （５）特許請求の範囲第４項記載の物品において、前記
    応答する手段が前記コーティングから電気的に絶縁され
    た感温抵抗部材を有することを特徴とする電気的に加熱
    され得る物品。
  6. （６）特許請求の範囲第５項記載の物品において、前記
    感温抵抗部材が前記プラスチック板内に埋設されること
    を特徴とする電気的に加熱され得る物品。
  7. （７）特許請求の範囲第５項記載の物品において、前記
    感温抵抗部材が感温線であることを特徴とする電気的に
    加熱され得る物品。
  8. （８）特許請求の範囲第７項記載の物品において、さら
    に、前記コーティング及び前記感温線に電流を供給する
    手段と、前記感温線の抵抗の変化を監視する手段とを有
    することを特徴とする電気的に加熱され得る物品。
  9. （９）特許請求の範囲第８項記載の物品において、前記
    応答する手段がさらに前記感温線における電圧低下を監
    視する手段と、前記電圧低下を事前決定電圧低下レベル
    と比較する手段とを有することを特徴とする電気的に加
    熱され得る物品。
  10. （１０）特許請求の範囲第９項記載の物品において、前
    記応答する手段がさらに前記比較する手段に応答して前
    記電流を供給する手段を遮断する手段を有することを特
    徴とする電気的に加熱され得る物品。
  11. （１１）加熱され得る透明板のための温度モニタであつ
    て透明板を制御するようにされたものにおいて、少なく
    とも１個の抵抗器と前記透明板の選択部分に沿つて延び
    る感温抵抗型装置とを有するセンサ回路、設定値回路で
    あつてその電圧低下が前記感湿抵抗型装置が概ね事前決
    定温度であるとき前記センサ回路における電圧低下に一
    致するように比率を選ばれた少なくとも２個の抵抗器を
    有するもの、前記透明板を加熱するために前記透明板に
    電気が供給されるとき前記設定値回路電圧低下に対して
    前記センサ回路電圧低下を比較する手段、及び前記セン
    サ回路電圧低下が前記設定値回路電圧低下に関する事前
    決定値と概ね一致するとき前記加熱され得る透明板への
    給電を停止する手段を有することを特徴とする加熱され
    得る透明板のための温度モニタ。
  12. （１２）透明板の基板の表面に位置される導電性コーテ
    ィングと、前記コーティングの両反対縁部分に沿つて位
    置される第１及び第２の互いに離された母線と、前記透
    明板を加熱するために前記母線の一つから前記コーティ
    ングを通じて前記母線の他の一つへ電流を通す手段とを
    有するタイプの加熱され得る透明板の温度を監視するた
    めの制御機構において、前記コーティングから絶縁され
    て前記透明板の前記選択部分に沿つて延びる感温抵抗型
    装置と、前記感温抵抗型装置における電圧を監視する手
    段と、前記監視された電圧が事前決定値であるとき前記
    透明板への電流を遮断するように前記監視する手段に応
    答する手段とを有することを特徴とする加熱され得る透
    明板の温度を監視するための制御機構。
  13. （１３）特許請求の範囲第１２項記載の制御機構におい
    て、前記応答する手段が前記感温抵抗型装置電圧を事前
    決定電圧と比較する手段と、前記感温抵抗型装置電圧が
    前記事前決定電圧に関する事前決定関係を有するとき前
    記比較する手段に応答して前記透明板への電流を中断す
    る手段とを有することを特徴とする加熱され得る透明板
    の温度を監視するための制御機構。
  14. （１４）透明板の表面に位置される導電性コーティング
    と、前記コーティングの両反対縁部分に沿つて位置され
    る第１及び第２の互いに離された母線とを有するタイプ
    の加熱され得る透明板の温度を監視する方法において、
    感温抵抗型装置を前記透明板の事前決定位置に配置する
    過程と、感温抵抗型装置を前記コーティング及び母線か
    ら電気的に絶縁する過程と、前記透明板を加熱するため
    に前記コーティングに給電する過程と、前記感温抵抗型
    装置における電圧レベルを監視する過程と、前記感温抵
    抗型装置における電圧レベルが前記事前決定電圧レベル
    に概ね等しいとき信号を発生させる過程とを含むことを
    特徴とする加熱され得る透明板の温度を監視する方法。
  15. （１５）特許請求の範囲第１４項記載の方法であつて、
    さらに、前記監視された電圧レベルを事前決定電圧レベ
    ルと比較する過程を有するものにおいて、前記信号を発
    生させる過程が、前記監視された電圧レベルが前記事前
    決定電圧レベルの値に対し事前決定関係を有するとき前
    記信号を発生させることを含むことを特徴とする加熱さ
    れ得る透明板の温度を監視する方法。
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