JPS59202954A - 自動車用除氷装置 - 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】 本発明は自動車の窓ガラスに付着した霜・氷を取り除く
除氷装置に関する。

従来、冬期窓ガラス外表に付着した霜・氷の除氷作業は
手間がかかるものであった。従来の車両に装着されてい
る温水式ヒータでは温風が得られるまでに長時間を要し
た。またニクロム線式の温風ヒータ等を用いた場合、空
気を一度加熱し、その空気により窓ガラスを内側より暖
めなければならないので、伝熱効率が悪く、多大の電力
を要した。

本発明は、上記の問題点を解消するため、赤外線による
輻射エネル七−で窓ガラス及び霜・氷を直接加熱し、効
率良く、迅速に除氷が出来る装置を提供することを目的
とするものである。

以下、本発明を図に示す実施例について説明する。第１
図（ａｌは本発明になる自動車用除氷装置の第１実施例
の構成を示す部分断面模式図兼本発明装置の取付状態を
示す図で、第１図（ｂｌ乃至第１図（ｆＪは前記第１図
＋ａ１図示装置の各部の詳細構成を示（２） す模式図である。１は発熱体、２はカバー、２ａはコラ
ム、３は発熱体ｌのホルダ、４は減速機付モータ、４ａ
はシャフト、５はダツシュボードに形成された格納部、
５ａはフタ、６はウィンド・ガラス、７は着氷、７ａは
融解面、８ａ、８ｂはリミッタスイッチ、９はリード線
である。カバー２は耐熱性樹脂よりなりその内側面にク
ローム・メッキ等の金属コーティング鏡面処理がしであ
る。

コラム２ａも耐熱性樹脂よりなり前記カバー２と一体で
ある。前記ホルダ３はセラミックやアスベストの固形状
の断熱材よりなり、第１図＋ｄ＋に発熱体１の取付部を
示すように、カバー２、発熱体１はホルダ３およびカオ
ールのペーパ状のクッション・シート３Ｃを介してスク
リュウ３ａ、３ｂで固定されている。第１図（ｅｌは減
速機付モータの詳細構成を示す模式図で、４はモータ、
４１，４２゜４３．４４は減速歯車、４５は軸受で、シ
ャフト４ａの出力としては高トルク、低回転となってい
る。第１図（ｆｌは発熱体１の部分断面模式図で、コー
ジライトあるいはアルミナ等の第１のセラミツ（３） り基板１１の上面にモリブデンまたはタングステン、白
金などの抵抗体１２がプリンＩ・印刷され、その上に抵
抗体１２を酸化等から保護すると共に高温部面積を大き
くするために前記セラミック基盤１１と同様のセラミッ
ク基盤１３が置かれ同時焼成され、このセラミック基盤
１３の上面には結晶化ガラスと二酸化マンガンＭ　ｎ　
Ｏ２により黒色コーティング１４が形成されている。１
８は固定用孔である。また１５はリード端子であり、メ
タライズ処理によりセラミック基盤１１に固定されてい
る。なお、第１図ｔｅｌに示す通り、リード端子１５と
リード線９とは接続ホルダ１６によりかしめて接合され
、そのまわりをセラミック等の断熱パイプ１７で囲まれ
ている。

上記構成になる本発明装置は、発熱体の輻射エネルギー
、すなわち赤外線によって車両のウィンド・ガラスに付
着した霜や氷を効率良く、迅速に融解するものである。

第１図（ａ＋において、発熱体１から発せられる赤外線
はウィンド・ガラス６にも多少吸収されるが、大部分は
着氷７に吸収され（４） る。ウィンド・ガラス６を通して、赤外線を受けるため
、着氷の融解部７ａはウィンド・ガラス６と着氷７との
接続部より生じてゆく。また、この時、ウィンド・ガラ
ス６に吸収された赤外線も熱となり、熱伝導に上り、融
解部７ａに熱を供与する。そして、前述のように、ウィ
ンド・ガラス６と着氷７との間に融解部が生じているの
で、例えば、ウィンド・ワイパを作動してやれば、容易
に着氷は取り除ける。

本装置において、上述のような、作用が効率良く行える
よう、次のような作動をさせる。第２図に一例として、
本装置を作動させるための回路図を示す。本装置は使用
されない時はダツシュボード５内に格納されている。そ
して、使用する際、ダッシュ・ボード上のフタ５ａを開
ける。そして、スイッチＳＷＩをオンにすると、リレー
ＣＲ１、ＣＲ２、ＣＲ３が作動し、減速機付モータ４と
発熱体１に通電される。そして発熱体がゆっくりとシャ
ツ）４ａを中心として円弧状に回動し始め、また同時に
発熱体１が発熱し、赤外線を発し始め（５） る。そして、発熱体１は赤外線を発しながらゆっ（りと
動いて行き、この間に、赤外線によって着氷が融解して
行く。そして、予め設定した角度まで回動するとりミッ
タスイッチ８ａがオンし、リレーＣＲ４、ＣＲ５が作動
し、リレーＲ４はリレーＣＲ１、ＣＲ２、ＣＲ３をオフ
し、減速機付モータ４および発熱体１への通電が絶たれ
ると同時に減速機付モータ４は逆方向に通電され、減速
機付モータ４は逆回転し、発熱体１も逆方向にもどって
ゆく。この間にワイパーを作動させれば着氷は容易に取
り除かれる。そして、減速機付モータ４はリミッタスイ
ッチ８ｂをオフすることにより、減速機付モータ４への
通電を終え、元の位置に戻ったところで止まる。なお、
この逆戻りの間に発熱体は周囲の空気によって冷却され
てゆく。

以上、示したように、本装置は回動の行き側で、着氷部
を融解させ、戻りの場合は、発熱体の冷却に利用される
。そして、融解した着氷はワイパーを作動させることに
より簡単に除氷される。また、不要時はダツシュボード
内に格納されている。

（６） ところで、上記のように、発熱体を回動させるために、
本装置では、発熱体が効率良く赤外線を発するように、
また、発熱体の重さが軽いように、さらに、発熱体の昇
温速度が速くなるように、前記第１図（ｆｌに示したよ
うな構造の発熱体を使用している。仮状のセラミック基
盤１３はセラミック基盤１１より薄くしてセラミック基
盤１３側の昇温速度を速め、さらに黒色コーティング１
４により、赤外線が放射しやすくなっている。その理由
は、第３図に示すように、発熱体の黒色コーティング１
４側から赤外線の大部分が放射されるからである。さら
に、第１図（ａ）に示すように発熱体１とカバー２との
固定部３の接触面積を小さくし、すなわち、発熱体ｌを
宙に浮かしているので熱伝導等が少なく、またカバー２
の内側面は赤外線を反射するようにしであるため、カバ
ー自体には赤外線による熱の供給はほとんどなく、さら
に、この反射された赤外線は、発熱体自身やウィンド・
ガラスへと照射され、非常に消費エネルギー効率が良い
。なお、発熱体はセラミックで形成されて（７） いるため、同じ発熱面積のシース・ヒータやニクロム線
と比べると、非常に軽量である。（輻射量は発熱面積に
比例する。）さらに、回動する部分のカバーも耐熱樹脂
やアルミを使用すれば軽くでき、モータへの負荷も小さ
い。

次に第４図は本発明装置の第２実施例の構成を示す模式
図で、この実施例ではワイパの作動軸を共用し、電磁ク
ラッチとユニバーサル・ジヨイントを介して、発熱体を
回動させるものである。本装置のスイッチをワイパーの
作動スイッチと継ぎスイッチをオンするとワイパー５０
が作動し、同時に電磁クラッチ５２、発熱体１にも通電
され、発熱体１は発熱しながら、ワイパー作動軸５１、
電磁クラッチ５２、ユニバーサル・ジヨイント５３、軸
受５４を介して、カバー２と共にワイパー５０と連動し
て除氷するものである。そして、スイッチをオフにする
とワイパー・スイッチもオフされ、ワイパー５０はもと
の位置に停止し、発熱体等も自動的に停止位置で止まる
。本実施例ではワイパー・モータを動力源として利用し
ているた（８） め、本装置専用の駆動用モータを無くすことができる。

さらに、ワイパー５０と連動して回動するため、より速
い除氷が可能である。なお、この場合、本装置の格納場
所を車両空調用のデフォソゲ吹出口と共用し、本装置を
車両の空調用モードがデフォツガの位置でないと作動し
ないようにし、本装置が停止し、格納された後、ヒータ
用ファンモータ５５が暫らくの間回転し、風により発熱
体１が冷却するようにしておけば、より安全である。

次に、第５図は本発明装置の第３実施例の構成を示す模
式図で、この実施例では発熱体１を格納部５にそのまま
固定したものであり、発熱体１からの赤外線が格納部５
内で吸収され高温にならないよう、また赤外線を有効に
ウィンド・ガラス６に照射されるように、格納部５側壁
部およびフタ５ａ内側部を反射率の良い、金属コーティ
ング鏡面処理をしたものである。こうすることにより、
前記第１、第２実施例より除氷に対する効率、迅速性に
劣るが、可動部が無いため、非常に簡単な構成でしかも
静粛性に富んだ除氷装置が得られる。

（９） なお、発熱体の冷却には前述のようにヒータファン５５
を利用しても良い。

次に、第６図は前記第１図ｆｆ）図示の本発明装置第１
実施例における発熱体の他の実施例の構成を示す部分断
面模式図で、前記第１図（ｆｌにおいては抵抗体１２の
上に直接、結晶化ガラス１４をコーティング焼成したも
のである。これにより赤外線が多量に出る結晶化ガラス
面側の昇温速度をさらに速めることができる。なお、抵
抗体パターンも並列のものを使用しても良い。前述の第
１図（ｆｌにおいては一本の直列であったが、本実施例
では、並列にいくつか配されているので、一部が断熱し
ても、他の部分が発熱するため、ある程度、支障なく使
用できる。また、多少発熱体の長さが長くなるが、抵抗
体１２と取付孔１８の距離を長くとってやることにより
、取付部の温度が低（なるため、耐熱的にも有利にする
ことができる。

なお、発熱体１の形状は平板の長方形で示してきたが、
形状は湾曲しているものや、円筒状のもの等、何れでも
良い。また、第１実施例において（１０） も前記第４図図示の第２実施例のようにヒータ・ファン
を冷却用として使用しても良い。さらにこの場合、装置
作動時の帰りの間も発熱体に通電しても良く、作動の速
さも倍にできる。

なお、各実施例に用いたケース２内側面の金属コーティ
ング鏡面処理は、クロム・メッキの他、アルミやステン
レス等の反射率の高いものの箔や薄板を用いても良い。

また、第２のセラミツク基盤１３上面の黒色コーティン
グ１４は結晶化ガラスと二酸化マンガンＭｎＯ２の代り
に粘土元素例えばラタンＬＡやセリウムＣｅを使用して
もよい。

また、上記各実施例では車両のフロント・ガラス側を対
象に述べてきたが、リヤ・ウィンドガラスの除氷につい
ても目標にできる。この場合、本除氷装置はリヤ・ボー
ド内に格納される。

上述のように、本発明になる自動車用除氷装置において
は、赤外線を発する発熱体、赤外線を反射させる反射面
を有するカバー、前記発熱体を前記カバーに固定する発
熱体ホルダーを備え、前記赤外線をウィンドガラス越し
にガラスに付着した氷、霜等に照射するように構成しで
あるので、赤外線によってウィンドガラス越しに着氷を
融解せしめ、かつ融解部はウィンドガラスと着氷との接
触部に出来るので、着氷をすべて融かす前にワイパを作
動させることにより容易に、迅速に、かつ効率的に着氷
を取り除くことができるという効果が大である。

さらに、本発明装置における発熱体を、第１のセラミッ
ク基盤の上面に抵抗体をプリント印刷し、その上を前記
第１のセラミック基盤より板厚の薄い第２のセラミック
基盤で覆い、この第２のセラミック基盤の上面に輻射率
を上げるための処理例えば結晶化ガラスによる黒色コー
ティングを施して、構成されると共に、カバー２の内側
にクロムメッキ等の金属コーティング鋺面処理がしであ
るから、赤久線の輻射効率が特に向上するという効果が
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図ｆａｔは本発明になる自動車用除氷装置の第１実
施例の構成を示す部分断面模式図兼本発明装置の取付状
態図、第１図（ｂｌ乃至（ｆｌは前記第１図（ａ１図示
装置の詳細構成を示す模式図で、第１図（ｂｌはリミッ
ト装置の模式図、第１図（Ｃ１は発熱体のリード端子の
接続模式図、第１図ｆｄ）は発熱体の保持部の模式図、
第１図（ｅｌはモータ４の減速装置模式図、第１図ｆｆ
ｌは発熱体の部分断面図である。第２図は本発明除氷装
置を作動させる回路図、第３図は本発明除氷装置におけ
る発熱体１の赤外線輻射状態を説明する模式図、第４図
は本発明除氷装置の第２実施例の構成を示す模式図、第
５図は本発明除氷装置の第３実施例の構成を示す模式図
、第６図は本発明除氷装置における発熱体１の他の実施
例の構成を示す部分断面模式図である。 １・・・発熱体、３・・・発熱体１のホルダ、２・・・
カバー、３・・・発熱体ホルダ、４・・・減速機付モー
タ、５・・・ダツシュボードに形成された格納部、６・
・・ウィンドガラス、７・・・着氷、３ａ、９ｂ・・・
リミットスイッチ、１１・・・第１のセラミック基盤、
１２・・・抵抗体、１３・・・第２のセラミック基盤、
１４・・・二酸化マンガンと結晶化ガラスよりなる黒色
コーティ（１３） ング、１５・・・リード端子、５０・・・ワイパ、５２
・・・電磁クラッチ、５１・・・ワイパ作動軸、５３・
・・ユニバーサルジヨイント、５４・・・軸受、５５・
・・ヒータ用ファンモータ。 代理人弁理士　岡　部　　　隆 （１４）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■）赤外線を発する発熱体、赤外線を反射させる反射面
   を有するカバー、および前記発熱体を前記カバーに固定
   する発熱体ホルダを備え、前記赤外線をウィンドガラス
   越しにガラスに付着した氷、霜等に照射するように構成
   したことを特徴とする自動車用除氷装置。 ２）前記発熱体は、第１のセラミック基盤の上面に抵抗
   体をプリント印刷し、その上を前記第１のセラミック基
   盤より板厚の薄い第２のセラミック基盤で覆い、この第
   ２のセラミック基盤の上面に赤外線の輻射率を上げるた
   めの処理例えば二酸化マンガンと結晶化ガラスによる黒
   色コーティングを施して構成し、前記カバーの反射面は
   、その内側面にクロームメッキ等の金属コーティング鏡
   面処理がしであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の自動車用除氷装置。 （１）