JPH0285042A - ガラスのヒータ装置 - Google Patents

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］ 本発明はヒータ付きガラスに関し、特にそのひび割れに
よるガラス面の温度変化を効果的に検出して、ガラス基
板の劣化を未然に防止するし−タ付きガラスに関する。

［従来の技術］ 上記し−タ付きガラスは、ガラス面に透明導電膜よりな
るヒータ膜と通電電極を形成して、上記し−タ膜に通電
することによりガラス面の氷結等を速やかに融解解消す
るものであり、近年、かがるヒータ付きガラスを車両の
ウィンドシールドガラスとして使用する試みがなされて
いる。

ところで、上記ウィンドシールドガラスは異物の衝突等
によりひび割れを生じることがあり、かかるひび割れが
特に通電電極付近に生じてこれが断線すると、ヒータ膜
を流れる電流が大きく偏流して、ガラスが局部的に過熱
され、あるいは温度分布に大きな温度差が生じて、合せ
ガラスを使用することが多いこの種のヒータ付きガラス
では、ガラス基板の耐久性が大幅に低下するという問題
がある。

そこで、ヒータ付きガラスのひび割れを検出する工夫が
提案されており、例えば特開昭６１−２７７４１号公報
には、ひび割れによるヒータ抵抗値の変化を検出するも
のが示されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記公報記載の方法では、ヒータ電流を測定
するための接地抵抗器を別体に設ける必要があって、こ
のための設置スペースを要するとともに供給電力の一部
が無駄に消費されるという問題があり、さらには、上記
抵抗値変化によっては、実際にガラス劣化の原因となる
ガラス面の局部的温度上昇や温度差の拡大を正確には知
り得ない。

本発明はかかる背景に鑑みてなされたもので、接地抵抗
器等を設けることなく、ひび割れによるガラス面の温度
変化を正確に知って警報するヒータ付きガラスを提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明はひび割れによるガラス面の温度変化を、少ない
温度センサにより効果的に検出して警報するものであり
、以下の構成を有する。

すなわち、第１図により本発明の詳細な説明すると、ガ
ラス基板１の対向する二辺に沿って通電電極２．３を形
成し、これら電極２．３間のガラス面に透明導電膜より
なるヒータ膜４を形成したヒータ付きガラスは、少なく
とも、上記いずれかの通電電極２．３の、給電線５１が
接続される一端２１に近いガラス面と、上記給電線が接
続されない他端３２に近いガラス面に温度センサ６Ａ、
６Ｂを設け、かつ、上記温度センサ６Ａ、６Ｂ間の検出
温度差が所定値を越え、あるいは上記一端２１近くに設
けた温度センサ６Ａによる検出温度が他の所定値を越え
た時に警報出力を発する警報手段７を設けたものである
。

［作用］ 上記構成のヒータ付きガラスにおいて、給電線５１．５
２によりヒータ膜４に通電すると、ヒタ膜４上の温度分
布は、上記両通電電極２．３の一端２１．３１間の部分
において最も高くなり、他端２２．３２間の部分に向け
て漸次低くなるが、この温度差はそれ程大きくはない。

したがって、上記両温度センサ６Ａ、６Ｂ間の検出温度
差が上記所定値を越えることはない。また、上記一端２
１．３１間のヒータ膜４部分の温度が過度に上昇するこ
ともなく、したがって、上記温度センサ６Ａの検出温度
が上記他の所定値を越えることもない。

さて、通電電極２．３近くでガラス基板１にひび割れを
生じて上記通電電極２．３が途中で断線すると、それ以
降の他端２２．３２までの電極部とこれに対向する他の
通電電極３．２間に有るヒータ膜４部分には電流が流れ
ず、このヒータ膜４部分は温度が上昇しない。一方、上
記通電電極２．３のうち、その一端２１．３１より上記
断線部までの電極部分とこれに対向する他の通電電極３
．２間に有るヒータ膜４部分では電流密度が増大して温
度が上昇する。

これにより、上記両温度センサ６Ａ、６Ｂにより検出さ
れる温度差が上記所定値を越え、あるいは一端近（に設
けた温度センサ６Ａの検出温度が他の所定値を越える。

しかして、この場合は、警報手段７により警報出力が発
せられ、ヒータ通電が停止され、あるいはヒータガラス
の交換等の処置を促す。

［第１実施例］ 第１図において、車両のウィンドシールドガラスに使用
するガラス基板１は台形の合わせガラスであり、ガラス
合わせ面の上辺と下辺にはこれに沿って平行に帯状通電
電極２．３が形成され、相対向するこれら通電電極２．
３間のガラス面には、相似形の台形状に透明導電膜が形
成されてヒータ膜４としである。

上記各通電電極２，３にはその一端２１．３１に図略の
車載バッテリあるいは車載バッテリ電圧よりも高い電圧
を発生する電源に至る給電線５］４．５２が接続され、
通電により上記ヒータ膜４は発熱して温度が上昇する。

上記通電電極２の一端２１に近いガラス面と、上記通電
電極３の給電部より遠い他端３２近くのガラス面には温
度センサたるサーミスタ６Ａ、６Ｂが設置してあり、各
サーミスタ６Ａ、６Ｂはそれぞれガラス基板１外の、詳
細を後述する警報回路７に接続されている。なお、上記
サーミスタ６Ａ、６Ｂは設置部のガラス面温度に比例し
てその抵抗値が大きくなるものである。

上記警報回路７の詳細を第２図に示す。図において、各
サーミスタ６Ａ、６Ｂにはそれぞれ抵抗７０１．７０２
が直列接続してあり、接続部の電圧Ｖｋはコンパレータ
７１の「＋」端子および差動増幅器７２の「＋」端子に
入力し、接続部の電圧■ρは上記差動増幅器７２の「−
」端子に入力している。差動増幅器７２の出カフ２ａは
上記電圧Ｖｋ、Ｖ、ｌ！の差に比例しており、これはコ
ンパレータ７３の「＋」端子に入力している。

上記コンパレータ７１の「−」端子には抵抗分圧された
定電圧ｖｂが入力し、コンパレータ７３の「−」端子に
は抵抗分圧された定電圧Ｖａが入力している。上記両コ
ンパレータ７１．７３の出カフ１ａ、７３ａはＯＲゲー
ト７４に入力し、該ゲート７４の出力でトランジスタ７
５．７６が作動せしめられる。上記トランジスタ７５に
は警報表示灯７７が接続しである。また、上記トランジ
スタ７６にはリレーコイル７８が接続され、そのリレー
接点７８ａは常閉接点で、上記給電線５１中に介設され
、作動時に開放状態となる。

かかるヒータ付きガラスの作動を以下に説明する。

通電時の上記し−タ膜４の温度分布は、各通電電極２．
３の一端２１．３１間の部分において最も高くなり、他
端２２．３２間の部分に向けて漸次低くなるとともに、
上記一端２１．３１と他端２２．３２の間の温度差Ｔｄ
は時間とともに拡大する。しかして、上記一端２１近く
の温度Ｔ１と、他端近くの温度Ｔ２の時間推移を見ると
、第３図に示す如きものとなり、時間とともにその温度
差Ｔｄは拡大する傾向にあるが、通常は、例えば外気温
−２０℃、着氷量４００ｃｃで、常用的な４分間通電の
後でも１０℃程度と比較的小さい。

また、上記温度Ｔ１が、ガラス基板１の耐久上許される
上限温度Ｔｕに達することもない。

したがって、第２図において、信号？２ａ電圧＜Ｖａで
、かつ、Ｖｋ＜Ｖｂであるから、トランジスタ７５．７
６はいずれも非導通であり、警報表示灯７７は点灯せず
、リレー接点７８ａは閉じている。

さて、第４図のＸ点で示す位置でガラス基板１にひび割
れを生じ、ここで通電電極２が断線した場合、断線部以
降の他端２２までの電極部には通電がなされず、これに
対向する通電電極３の他端３１に近いガラス面の温度Ｔ
２の上昇は偏かである（第５図）。一方、断線により、
上記通電電極２の一端２１近くのヒータ膜４では電流密
度が増大し、この部分でガラス面の温度Ｔ１が急上昇し
て上限温度Ｔｕを越えることがある。また、この場合に
は、温度差Ｔｄも拡大する。

しかして、第２図において、信号７２ａ電圧〉Ｖａとな
り、あるいはＶｋ＞Ｖｂとなって、トランジスタ７５．
７６が導通し、警報表示灯７７が点灯するとともにリレ
ー接点７８ａが開いてヒータ膜４への通電が停止する。

また、第６図のＸ点で示す位置でガラス基板１にひび割
れを生じ、ここで通電電極３が断線した場合には、断線
部以降の他端３２までの電極部には通電がなされず、他
端３２に近いガラス面の温度Ｔ２は、第７図に示す如く
、やはり殆ど上昇しない。そして、上記の断線時と同様
に温度Ｔ１は急上昇して上限温度Ｔｕを越えることがあ
り、また、温度差Ｔｄも拡大する。

かくして、この場合も警報表示灯７７が点灯するととも
にヒータ膜４への通電が停止する。

［第２実施例］ 第８図には、上記実施例における警報回路７の差動増幅
器７２とコンパレータ７３に代わる回路例を示す。図に
おいて、抵抗７０３．７０４．７０５、サーミスタ６Ａ
、および、抵抗７０６が直列接続されたサーミスタ６Ｂ
によりブリッジ回路を構成しており、該ブリッジ回路の
出力は抵抗を経てコンパレータ７９の「＋」端子と「−
」端子に入力している。

かかる回路において、ひび割れにより通電電極２．３に
断線が生じると、サーミスタ６Ａ設置部の温度が上昇し
てその抵抗値が増大し、サーミスタ６Ｂの抵抗値との差
が一定値以上に大きくなると、上記コンパレータ７９の
「＋」端子入力が「−」端子入力よりも大きくなって「
１」レベルの出カフ９ａを発する。

かかる回路構成でも上記第１実施例と同様の効果がある
。

上記各実施例において示す如く、サーミスタは少なくと
も通電電極の一端近くと他端近くに設ける必要があり、
断線位置および温度勾配の詳細な情報を得たい場合には
さらに他の位置にサーミスタを設けると良い。

またサーミスタの設置位置は、上記実施例の如き異なる
通電電極の一端と他端である必要はなく、同一の通電電
極に沿って設けても良い。

サーミスタ以外に白金抵抗体等の他の温度センサを使用
することが可能である。

［発明の効果］ 以上の如く、本発明のヒータ付きガラスによれば、ひび
割れに伴うガラス基板の局部的な温度上昇や温度勾配の
急増を効果的に検出することにより、上記ガラスの耐久
性の低下を未然に防止できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の第１実施例を示し、第１
図はヒータ付きガラスの概略正面図、第２図は警報回路
の回路図、第３図はサーミスタ設置部温度の経時変化を
示す図、第４図はひび割れの一例を示すヒータ付きガラ
スの概略正面図、第５図はその場合のサーミスタ設置部
温度の経時変化を示す図、第６図はひび割れの他の例を
示すヒータ付きガラスの概略正面図、第７図はその場合
のサーミスタ設置部温度の経時変化を示す図、第８図は
本発明の第２実施例における要部回路図である。 １・・・ガラス基板 ２．３・・・通電電極 ２１．３１・・・一端 ２２．３２・・・他端 ４・・・ヒータ膜 ５１．５２・・・給電線 ６Ａ、６Ｂ・・・サーミスタ（温度センサ）７・・・警
報回路（警報手段） 第１図 第２図 Ｏ 第３図 時 間 第６図 第７図 第４図 第５図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガラス基板の対向する二辺に沿って通電電極を形成し、
   これら電極間のガラス面に透明導電膜よりなるヒータ膜
   を形成したヒータ付きガラスにおいて、少なくとも、上
   記いずれかの通電電極の、給電線が接続される一端に近
   いガラス面と、上記給電線が接続されない他端に近いガ
   ラス面に温度センサを設け、かつ、上記両温度センサ間
   の検出温度差が所定値を越え、あるいは上記一端近くに
   設けた温度センサによる検出温度が他の所定値を越えた
   時に警報出力を発する警報手段を設けたことを特徴とす
   るヒータ付きガラス。