JPH0446847A - ウインドガラス加熱装置 - 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、ウィンドガラスを加熱することによってウィ
ンドガラスの霜取りおよび解氷を行うウィンドガラス加
熱装置に関する。

［従来の技術］ 例えば、特開昭６１−２７７４１号公報においては、ウ
ィンドガラスに配設した抵抗性被膜と、この抵抗性被膜
の対向する二辺に接続された一対の電極と、一対の電極
を介して抵抗性被膜への電力の供給および電力の供給を
停止する電力供給回路とを備え、抵抗性被膜に電力を供
給することにより発生するジュール熱によってウィンド
ガラスの霜取りおよび解氷を行うウィンドガラス加熱装
置が記載されている。

なお、電力供給回路は、各電極の一点に接続する導電線
、抵抗性被膜の電気抵抗値または温度が望ましくない値
をとるとウィンドガラスにひび割れが発生していると判
断して抵抗性被膜への電力の供給を停止する比較回路と
を具備している。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、従来のウィンドガラス加熱装置において、抵
抗性被膜を通電してウィンドガラスを迅速に霜取りおよ
び解氷を行える温度に上昇させるには、大電力（例えば
１５００Ｗ）を消費する。また、一対の電極のそれぞれ
の電極の一点に接続する導電線は、流すことが可能な電
流値が規定されているので、消貴電力が大きくても大電
流を流すことができない。このため、この抵抗性被膜に
必要な電力を供給する場合には、高電圧電源によって抵
抗性被膜に高電圧を印加する必要があった。なお、この
ウィンドガラス加熱装置を車両に搭載した場合は、車両
用バッテリが１２Ｖ電源であるため、この１２Ｖから抵
抗性被膜に印加する電圧に昇圧するために高電圧変換回
路が必要であった。

また、従来のウィンドガラス加熱装置は、導電線が電極
の一点に接続されているので、一方の電極から他方の電
極に向かって抵抗性被膜を１つの電流の流れが形成され
る。このため、ウィンドガラスにひび割れが発生した場
合には、ひび割れ箇所に当たる抵抗性被膜に電流が集中
して火花が飛ぶので、この箇所の抵抗性被膜が他の箇所
の抵抗性被膜より局部的に発熱するという課題があった
。

さらに、抵抗性被膜の電気抵抗値は、ウィンドガラスの
製造誤差などにより製品側々で相違する。

このため、従来のウィンドガラス加熱装置においては、
比較回路が製造誤差による抵抗性被膜の電気抵抗値の誤
差をひび割れと判断して抵抗性被膜への電力の供給を停
止してしまうことを防止する必要があった。そこで、従
来のウィンドガラス加熱装置においては、抵抗性被膜の
電気抵抗値がかなり（例えば２０％〜５０％程度）変化
しないと、ウィンドガラスにひび割れが発生したと判断
しないように、比較回路の基準値を設定している。とこ
ろが、このような基準値の設定方法では、ウィンドガラ
スの微小のひび割れによる電気抵抗値の小さな変化（例
えば５％〜１５％程度の変化）は正常であると判断され
るので、検出精度が悪い。また、抵抗性被膜への電力の
供給が停止されないので、微小のひび割れ箇所の局部的
な発熱を防止できないという課題があった。

本発明は、低電圧で導電性被膜に必要な電力を供給でき
、導電性被膜の局部的な発熱を防止できるウィンドガラ
ス加熱装置の提供を目的とする。

さらに、本発明は、検出精度を向上でき、導電性被膜の
局部的な発熱を防止できるウィンドガラス加熱装置の提
供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ （請求項１） 本発明のウィンドガラス加熱装置は、ウィンドガラスに
対向して配設された一対の電極と、この一対の電極間に
形成された導電性被膜と、前記−対の電極を介して前記
導電性被膜に電力を供給する電力供給回路とを備え、 前記電力供給回路は、前記一対の電極のうち一方の電極
の複数の位置に各々が接続される複数の第１導電線と、
他方の電極の複数の位置に各々が接続される複数の第２
導電線とを有する技術手段を採用した。

（請求項２） 本発明のウィンドガラス加熱装置は、ウィンドガラスに
対向して配設された一対の電極と、この一対の電極間に
形成された導電性被膜と、前記−対の電極を介して前記
導電性被膜に電力を供給する電力供給回路とを備え、 前記電力供給回路は、前記一対の電極のうち一方の電極
の対称的な２つの位置にそれぞれ接続される２つの導電
線と、前記２つの導電線のうち一方の導電線を流れる第
１電流値と他方の導電線を流れる第２電流値との差を検
出する検出手段と、この検出手段により検出された前記
第１電流値と前記第２電流値との差が基準値以上となっ
た際に、前記導電性被膜への電力の供給を停止する制御
手段とを有する技術手段を採用した。

［作用コ （請求項１） 一方の電極の複数の位置には複数の第１導電線が接続さ
れ、他方の電極の複数の位置には複数の第２導電線が接
続されている。このため、導電性被膜によりウィンドガ
ラスを加熱するのに消費電力が大きくても、複数の第１
導電線および複数の第２導電線に分けて導電性被膜に供
給する電流を流すことができるので、各第１導電線およ
び各第２導電線を流れる電流は従来装置と比較して小さ
くなる。

なお、導電性被膜には、一方の電極の複数の位置から他
方の電極の複数の位置に向かう複数の電流の流れが形成
される。このため、ウィンドガラスにひび割れが発生し
た場合でも、ひび割れ箇所を通らなくても一方の電極の
複数の位置から他方の電極の複数の位置に向かって導電
性被膜を電流が流れる。

（Ｍ求項２） ２つの導電線が一方の電極の対称的な２つの位置に接続
されているので、２つの導電性被膜を流れる電流値は正
常時にほぼ等しくなる。また、ウィンドガラスにひび割
れが発生した場合には、ひび割れ箇所を通る導電路の電
気抵抗値が、ひび割れ箇所を通らない導電路の電気抵抗
値より大きくなる。このため、２つの導電性被膜を流れ
る電流値に差が生ずる。

そして、２つの導電線のうち一方の導電線を流れる第１
電流値と他方の導電線を流れる第２電流値との差を検出
手段により検出して、第１電流値と第２電流値とに基準
値以上の差が生じていれば、制御手段により導電性被膜
への電力の供給が停止される。

［発明の効果］ （請求項１） 高価な高電圧変換回路や高電圧電源を用いることなく、
低電圧で導電性被膜に必要な電力を供給できるので非常
に経済的である。しかも、導電性被膜に２つの電流の流
れが形成されるので、導電性被膜のひび割れ箇所に電流
が集中しない。このため、導電性被膜のひび割れ箇所で
火花が発生しないので、ひび割れ箇所における導電性被
膜の局部的な発熱を防止できる。

（請求項２） 本発明は、２つの導電線を流れる電流値の差を検出して
いるので、ウィンドガラスの製造誤差などによる導電性
被膜の電気抵抗値の変化に何等拘束されることはない、
このため、ウィンドガラスにひび割れが発生していると
判断する基準値を比較的小さく設定できるので、ウィン
ドガラスの数小なひび割れも精度良く検出できる。

よって、ウィンドガラスの微小なひび割れの際にも確実
に導電性被膜への電力の供給を停止することができるた
め、微小なひび割れ箇所の導電性被膜の局部的な発熱を
防止できる。

［実施例］ 本発明のウィンドガラス加熱装置を図に示す一実施例に
基づき説明する。

第１図ないし第３図は本発明の請求項１および請求項２
に対応する実施例である。第１図はウィンドシールド加
熱装置を示す図である。

ウィンドシールド加熱装置１は、ウィンドシールド２を
加熱することによってウィンドシールド２の霜取りおよ
び解氷を行うものである。この実施例のウィンドシール
ド２には、車両のウィンドガラスに使用されるものであ
り、２枚の板ガラスをポリビニルブチラール等の中間膜
を介して接合した合わせガラスが採用されている。

２枚の板ガラスの一方の合わせ面には、Ａｇべ−スト等
の導電性ペーストを印刷または焼成してなる２つの導電
帯３．４が形成されている。これらの導電帯３．４は、
ウィンドシールド２の辺に沿って配設されている。

これらの導電帯３．４のウィンドシールド２の対向する
二辺に沿った中央部分は、一対の電極として働く第１を
極５および第２電極６とされている。この一対の電極５
．６間には、スパッタリング等により透明な長方形状の
導電性被膜７が形成されている。

この導電性被膜７は、良導電性の酸化金属層と金属層と
を積層して形成されている。酸化金属層としては、２０
０Ａ　〜６００Ａ厚さのＺｎＯやＺｎＯ２層が好ましく
、金属層としては５０λ〜２５０人厚さのＡｇ、Ａｕ、
Ａｊ、Ｃｕ層等が好ましい。

また、この導電性被膜７は、導電帯３．４を介して電力
供給回路８に接続されている。

電力供給回路８は、２つの第１導電線９．１０．２つの
第２導電線１１．１２、車両用バッテリ１３、車両用発
電機１４、リレースイッチ１５、リレー制御回路１６を
備える。

一方の第１導電線９は、導電帯３の導電性被膜７と接触
していない一方側の部分を含み、第１電極５の図示左端
と車両用バッテリ１３の＋側とをリレースイッチ１５を
介して接続する。

他方の第１導電線１０は、導電帯３の導電性被膜７と接
触していない他方側の部分を含み、第１電極５の図示右
端と車両用バッテリ１３の＋側とをリレースイッチ１５
を介して接続する。他方の第１導電線１０の一部には、
一方の第１導電Ｉｉ９の一部と電流の流れ方向が逆方向
となる逆方向部分１７がある。なお、一方の第１導電線
９の先端と他方の第１導電線１０の先端とは、第１電極
５の中心から対称的な位置に接続されている。

一方の第２導電線１１は、導電帯４の導電性被膜７と接
触していない一方側の部分を含み、第２電極６の図示左
端と車両用バッテリ１３の一側とを接続する。

他方の第２導電線１２は、導電帯４の導電性被膜７と接
触していない他方側の部分を含み、第２電極６の図示右
端と車両用バッテリ１３の一側とを接続する。他方の第
２導電線１２の一部には、一方の第１導電線９の一部と
電流の流れ方向が逆方向となる逆方向部分１８がある。

なお、一方の第２導電線１１の先端と他方の第２導電線
１２の先端とは、第２電極６の中心から対称的な位置に
接続されている。

車両用バッチ１月３は、エンジン停止中およびエンジン
回転中に導電性被膜７に必要な電力を供給するものであ
る。

車両用発電機１４は、エンジンにより回転駆動され、エ
ンジン回転中に車両用電気負荷（図示せず）に電力を供
給するとともに、車両用バッテリ１３を充電し、いつで
も車両用バッテリ邦が使用できる状態に保つものである
。

リレースイッチ１５は、リレー制御回路１６によって開
閉され、閉じると車両用バッテリ１３および車両用発電
機１４と一対の電極５．６とを接続し、開くと車両用バ
ッテリ１３および車両用発電機１４と一対の電極５．６
との接続を遮断する。

リレー制御回路１６は、本発明の制御手段であって、マ
イクロコンピュータまたは比較器、およびリレーコイル
などから構成されている。

このリレー制御回路１６は、操作スイッチ１９の開閉、
第１差電流検出器２０および第２差電流検出器２１の出
力に応じて、リレースイッチ１５を開閉するものである
。また、リレー制御回路１６は、操作スイッチ１９が閉
じられるとリレースイッチ１５を閉じ、操作スイッチ１
９が開かれるとリレースイッチ１５を開く。さらに、リ
レー制御回路１６は、第１差電流検出器２０または第２
差電流検出器２１の出力が基準値以上となったときにリ
レースイッチ１５を閉じる。

操作スイッチ１９は、車両乗員により開閉操作され、開
かれたときに開信号をリレー制御回路１６に送り、閉じ
られたときに閉信号をリレー制御回路１６に送る。

第１差電流検出器２０は、本発明の検出手段であって、
逆方向部分１７に配設され、一方の第１導電線９の第１
電流値と他方の第１導電線１０の第２電流値との差を検
出するものである。この第１差電流検出器２０は、ウィ
ンドシールド２にひび割れ等のない正常時に、一方の第
１導電線９を流れる電流と他方の第１導電線１０を流れ
る電流とによって第１差電流検出器２０に発生する磁束
が打ち消されるため、ＯＶの出力をリレー制御回路１６
に送る。

また、第１差電流検出器２０は、ウィンドシールド２に
ひび割れ等が発生した異常時に、一方の第２導電線１１
を流れる電流と他方の第２導電線１２を流れる電流とに
よって第１差電流検出器２０に磁束が発生して磁束に比
例した電圧を発生する。このため、第１差電流検出器２
０は、一方の第２導電ｌ１１１を流れる第１電流値と他
方の第２導電線１２を流れる第２電流値との差に応じた
電圧値をリレー制御回路１６に送る。

第２差電流検出器２１は、本発明の検出手段であって、
逆方向部分１８に配設され、第１差電流検出器２０と同
様に、ウィンドシールド２にひび割れ等のない正常時に
Ｏｖの出力をリレー制御回路１６に送る。またウィンド
シールド２にひび割れ等のある異常時に磁束の大きさに
応じた電圧値をリレー制御回路１６に送る。

本実施例のウィンドシールド加熱装置１の作動を第１図
ないし第３図に基づき説明する。

操作スイッチ１９が車両乗員によって閉じられると、リ
レー制御回路１６はリレースイッチ１５を閉じて、車両
用バッテリ１３から導電性被膜７の作動に必要な電力が
供給される。このように、導電性被膜７に電力が供給さ
れると、導電性被膜７に発生するジュール熱により霜取
りまたは解氷が行われる。

このため、導電性被膜７を使用するのに消費電力が大き
くても、２つの第１導電線および２つの第２導電線に分
けて導電性被膜７に供給する電流を流すことができるの
で、第１導電線９．１０および第２導電線１１．１２を
それぞれ流れる電流は従来装置と比較して小さくなる。

よって、第１導電線９．１０および第２導電線１１．１
２にそれぞれ従来装置の導電線と同一電流を流す場合に
は、従来装置より低電圧電源によって導電性被膜７に必
要な電力を供給できる。このため、車両用バッテリ１３
または発電機１４のみで導電性被膜７に必要な電力を供
給できるので、高価な高電圧変換回路が不要となり非常
に経済的な電力供給回路８となる。

なお、第１電極５の２つの位置にそれぞれ２つの第１導
電線９．１０が接続され、第２電極６の２つの位置にそ
れぞれ２つの第２導電線１１．１２が接続されているの
で、第１電極５から第２電極６に向かう導電性被膜７に
２つの主な電流の流れが形成される。このため、ウィン
ドシールド２にひび割れが発生した場合でも、ひび割れ
箇所を通らなくても第１電極５から第２電極６に向かっ
て導電性被膜７を電流が流れるので、導電性被膜７のひ
び割れ箇所に電流が集中せず、火花も発生しないので、
ひび割れ箇所における導電性被膜７の局部的な発熱を防
止できる。

ここで、ウィンドシールド２にひび割れが発生していな
い場合には、２つの第１導電線９．１０および２つの第
２導電線１１．１２を各々流れる電流値は等しいので、
それぞれの逆方向部分１７．１８に配設された第１、第
２差電流検出器２０．２１に磁束が発生せず電圧が生じ
ない。このため、第１、第２差電流検出器２０．２１の
出力電圧は、０■であるので、当然のごとく基準値より
低い、よって、リレー制御回路１６は、ウィンドシール
ド２にひび割れが発生していないと判断するため、リレ
ースイッチ１５の閉状態が継続される。

また、第２図および第３図に示すように、ウィンドシー
ルド２にひび割れが発生した場合には、導電性被膜７の
電気抵抗値が図示左側（ひび割れが発生していない）部
分で小さく、図示右側（ひび割れが発生している）部分
で大きくなる。このため、一方の第１導電線９から第１
電極５の図示左側部分、導電性被膜７の図示左側部分、
第２電極６の図示左側部分、一方の第２導電線１２を流
れる第１電流値は正常時と同じ電流値となる。一方、他
方の第１導電線１０から第１電極５の図示右側部分、導
電性被膜７の図示右側部分、第２電極６の図示右側部分
、他方の第２導電線１２を流れる第２電流値は正常時よ
り導電性被膜７の電気抵抗値が大きくなる。すなわち、
２つの第１導電線９．１０および２つの第２導電１１１
１．１２の各々の第１電流値と第２電流値とに差ができ
る。よって、逆方向部分１７．１８に配設された第１、
第２差電流検出器２０．２１に磁束が発生し磁束に比例
した電圧が発生する。

このため、第１、第２差電流検出器２０．２１の出力電
圧は、導電性波ｌＩ７の図示右側部分のひび割れの大き
さに対応した電圧値となる。そして、この電圧値が基準
値以上の場合には、リレー制御回路１６がウィンドシー
ルド２にひび割れが発生していると判断するため、リレ
ースイッチ１５を開き、導電性被膜７への電力の供給を
停止する。

すなわち、第１、第２差電流検出器２０．２１により第
１電流値と第２電流値との差を検出しているので、従来
装置のようにウィンドシールド２の製造誤差などにより
導電性被膜７全体の電気抵抗値に製品によりばらつきが
あっても、ウィンドシールド２のひび割れの発生を精度
良く検出できる。

このため、従来装置と比較してウィンドシールド２にひ
び割れが発生したと判断する基準値をいくらでも低く設
定することができる。すなわち、従来装置ではウィンド
シールド２の製造誤差などによる導電性被膜７全体の電
気抵抗値が製品により誤差が生じるため、従来装置では
検出することが不可能であった微小なひび割れによる導
電性被膜７の電気抵抗値の微小変化も精度良く検出でき
る。

したがって、ウィンドシールド２の微小なひび割れの際
にも確実に作動するため、微小なひび割れ箇所の導電性
被膜７の局部的な発熱を防止できる。

（変形例） 本実施例では、検出手段として２つの差電流検出器２０
．２１を設けたが、２つの差電流検出器２０．２１のう
ちの一方の差電流検出器を設けてあれば良い。

第１電流値と第２電流値とは、正常時に相違していても
良い、但しその差が基準値より小さいもに限られる。

本実施例では、１つの電極に２つの導電線を接続したが
、請求項１では１つの電極に２以上の導電線を接続して
も良い。また、請求項２では一対の電極のうち一方の電
極に２ｎ個（ｎは整数）の導電線を設けても良い。

本実施例では、導電性被膜への電力供給および供給の停
止をリレースイッチの開閉により行ったが、トランジス
タなどその他のスイッチング回路により行っても良い。

本実施例では、ウィンドシールドのひび割れを検出する
とウィンドシールドへの供給電力を遮断するように説明
したが、上記ひび割れを検出すると、ランプやブザー等
で警報するようにしても良い また、導電帯３．４の形状を、第４図ないし第６図に示
すような形状としても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例である。 第１図はウィンドシールド加熱装置の電気回路図、第２
図および第３図はウィンドシールドの平面図である。 第４図ないし第６図は本発明の変形例で、ウィンドシー
ルドの平面図である。 図中

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ウインドガラスに対向して配設された一対の電極と
   、 この一対の電極間に形成された導電性被膜と、前記一対
   の電極を介して前記導電性被膜に電力を供給する電力供
   給回路と を備え、 前記電力供給回路は、 前記一対の電極のうち一方の電極の複数の位置に各々が
   接続される複数の第１導電線と、 他方の電極の複数の位置に各々が接続される複数の第２
   導電線と を有することを特徴とするウインドガラス加熱装置。 ２）ウインドガラスに対向して配設された一対の電極と
   、 この一対の電極間に形成された導電性被膜と、前記一対
   の電極を介して前記導電性被膜に電力を供給する電力供
   給回路と を備え、 前記電力供給回路は、 前記一対の電極のうち一方の電極の対称的な２つの位置
   にそれぞれ接続される２つの導電線と、前記２つの導電
   線のうち一方の導電線を流れる第１電流値と他方の導電
   線を流れる第２電流値との差を検出する検出手段と、 この検出手段により検出された前記第１電流値と前記第
   ２電流値との差が基準値以上となった際に、前記導電性
   被膜への電力の供給を停止する制御手段と を有することを特徴とするウインドガラス加熱装置。