DE112015004685T5

DE112015004685T5 - Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung und Beschlagschutzvorrichtung

Info

Publication number: DE112015004685T5
Application number: DE112015004685.2T
Authority: DE
Inventors: Koji Ota; Hisayoshi Oshima; Shinichiro Nakamura; Aun Ota
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-10-16
Filing date: 2015-10-08
Publication date: 2017-07-20
Anticipated expiration: 2035-10-09
Also published as: DE112015004685B4; JP2016080690A; JP2016078835A; JP6575248B2

Abstract

Eine Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung (100) umfasst eine Erfassungseinheit (10), die an eine Fahrzeuginnenseite einer Windschutzscheibe (30), die ein Fenster eines Fahrzeugs ist, geklebt ist und den Beschlag einer Windschutzscheibe (30) erfasst. Die Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung umfasst einen Außenoberflächenabschnitt (31), der außerhalb der Windschutzscheibe (30) angeordnet ist, und einen Wärmeisolationsabschnitt (34), der eine Fahrzeuginnenseitenoberfläche des Außenoberflächenabschnitts (31) bedeckt. Der Wärmeisolationsabschnitt (34) umfasst einen ersten Wärmeisolationsabschnitt (34a), der zwischen der Erfassungseinheit (10) und dem Außenoberflächenabschnitt (31) angeordnet ist, und einen zweiten Wärmeisolationsabschnitt (34b) außer dem ersten Wärmeisolationsabschnitt (34a). Eine Wärmeleitfähigkeit des ersten Wärmeisolationsabschnitts (34a) ist höher als die Wärmeleitfähigkeit des zweiten Wärmeisolationsabschnitts (34b).

Description

Verweis auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-211949 , eingereicht am 16. Oktober 2014, der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-178895 , eingereicht am 10. September 2015, und der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-178896 , eingereicht am 10. September 2015, deren Inhalt hier per Referenz eingebunden ist.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung zum Erfassen der Luftfeuchtigkeit einer Windschutzscheibe auf einer Fahrzeuginnenseite, um das Beschlagen der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs zu erfassen. Die vorliegende Offenbarung betrifft auch eine Beschlagschutzvorrichtung zum Entfernen des Beschlags der Windschutzscheibe. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung eine Beschlagschutzvorrichtung zum Entfernen des Beschlags der Windschutzscheibe des Fahrzeugs.
Hintergrundtechnik
Eine in der Patentliteratur 1 offenbarte Beschlagschutzvorrichtung unterdrückt die Verschlechterung einer Heizkapazität, während das Auftreten eines Beschlags einer Windschutzscheibe unterdrückt wird. Um die Unterdrückung zu erreichen, bestimmt die in der Patentliteratur 1 offenbarte Beschlagschutzvorrichtung basierend auf einer relativen Luftfeuchtigkeit der Windschutzscheibe, ob es wahrscheinlich ist, dass die Windschutzscheibe beschlagen wird oder nicht. Wenn ein Luftfeuchtigkeitssensor das Beschlagen eines Fensters erfasst, wird eine Steuerung vorgenommen, um eine Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung, die die Fahrzeugbeschlagschutzvorrichtung bildet, auf eine Entfrosterbetriebsart zu konfigurieren und den Beschlag des Fensters zu entfernen.
Andererseits hat eine Windschutzscheibe einer in der Patentliteratur 2 offenbarten Fahrzeugbeschlagschutzvorrichtung ein transparentes Substrat, das ein aus Harz oder Glas hergestellter Hauptkörper ist. Ein Metallmuster, das einen Heizdraht aufbaut, ist auf einer Innenoberfläche des transparenten Substrats auf der Fahrzeuginnenseite angeordnet. Das Metallmuster ist mit einer 3 Mikrometer dünnen Dicke aufgebaut, um die Sicht sicherzustellen. Das Metallmuster ist in einer derartigen Weise mit einer Grundierungsschicht und einer hartem Beschichtungsschicht bedeckt, um alle Unregelmäßigkeiten des Metallmusters zu bedecken. Eine Klebstoffschicht ist zwischen dem transparenten Substrat und dem Metallmuster angeordnet. Mit dem Anlegen von Elektrizität an ein derartiges Metallmuster wird Feuchtigkeit, die auf einer Fahrzeuginnenseitenoberfläche einer harten Beschichtungsschicht haftet, die bewirkt, dass das Fenster beschlagen wird, geheizt, um den Beschlag zu entfernen.
Literatur des bisherigen Stands der Technik
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP-A-2007-8449
Patentliteratur 2: JP-A-2014-218103

Zusammenfassung der Erfindung
Jedoch kann der Fensterbeschlag in der Fahrzeugbeschlagschutzvorrichtung der Patentliteratur 1 nicht zuverlässig erfasst werden, wenn nicht ein Referenzwert für den Luftfeuchtigkeitssensor zur Erfassung des Beschlags geschickt eingestellt wird, wobei ein Fehler eines Luftfeuchtigkeitserfassungswerts und eine Differenz in einer Form oder einem Material der Windschutzscheibe für jedes Fahrzeug berücksichtigt werden.
Außerdem wird ein Wärmestrom von dem Metallmuster in der Patentliteratur 2 nicht nur in Richtung der Feuchtigkeit auf der Innenseite des Fahrzeuginneren gerichtet, sondern umfasst auch einen Strom, der zulässt, dass die Wärme in dem Metallmuster selbst aufgenommen und angesammelt wird, und einen Strom, der zulässt, dass die Wärme die Klebstoffschicht und die transparente Substratseite durchläuft und ein Fahrzeugäußeres erreicht. Aus diesem Grund ist ein Teil einer elektrischen Leistung zum Heizen des Metallmusters nicht direkt an der Verdampfung von Feuchtigkeit beteiligt und daher nutzlos. Insbesondere wenn das transparente Substrat aus Glas hergestellt ist und das Fahrzeugäußere eine niedrige Temperatur hat, tritt wahrscheinlich nicht nur ein Beschlagen des Fensters auf, sondern es steigt auch die Wärmemenge, die von der transparenten Substratseite in das Fahrzeugäußere entweicht.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung bereitzustellen, die fähig ist, das Fensterbeschlagen zuverlässiger zu erfassen. Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Beschlagschutzvorrichtung bereitzustellen, die fähig ist, die Wärmemenge, die von einer transparenten Substratseite in ein Fahrzeugäußeres entweicht, zu verringern und die elektrische Leistungsmenge, die benötigt wird, um den Fensterbeschlag zu entfernen, zu verringern.
Die Inhalte der als bisheriger Stand der Technik angeführten Patentliteraturen können per Referenz als eine Beschreibung der in der vorliegenden Spezifikation beschriebenen Elemente eingeführt oder aufgenommen werden.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung eine Erfassungseinheit, die auf einer Fahrzeuginnenseite einer Windschutzscheibe angebracht ist, die als ein Fenster eines Fahrzeugs dient, wobei die Erfassungseinheit den Beschlag des Fensters erfasst, einen Außenoberflächenabschnitt, der auf einer Außenseite der Windschutzscheibe in der Windschutzscheibe enthalten ist, und einen Wärmeisolationsabschnitt, der in der Windschutzscheibe enthalten ist, der wenigstens einen Teil einer Fahrzeuginnenseitenoberfläche des Außenoberflächenabschnitts bedeckt, wobei der Wärmeisolationsabschnitt einen ersten Wärmeisolationsabschnitt, der zwischen der Erfassungseinheit und dem Außenoberflächenabschnitt angeordnet ist, und einen zweiten Wärmeisolationsabschnitt außer dem ersten Wärmeisolationsabschnitt umfasst, und wobei der erste Wärmeisolationsabschnitt eine höhere Wärmeleitfähigkeit als der zweite Wärmeisolationsabschnitt hat.
Da gemäß dem ersten Aspekt die Wärmeleitung des ersten Wärmeisolationsabschnitts höher als die Wärmeleitfähigkeit des zweiten Wärmeisolationsabschnitts höher ist, wird die Erfassungseinheit von der Außenluft gekühlt, wenn der Außenoberflächenabschnitt durch eine Außenluft gekühlt wird. Daher kann die Erfassungseinheit die Luftfeuchtigkeit leicht erfassen. Daher kann die Erfassungseinheit vor dem Auftreten des ernsthaften Beschlags auf der Seite des zweiten Wärmeisolationsabschnitts die Luftfeuchtigkeit von dem Beginn des Beschlagens oder unmittelbar nach dem Beginn des Beschlagens zuverlässig erfassen. Wenn es folglich einige Schwankungen in der Luftfeuchtigkeitserfassung der Erfassungseinheit gibt, kann die Erfassungseinheit die Luftfeuchtigkeit, die das Beschlagen bewirkt, zuverlässig erfassen, bevor die Sicht eines Insassen in dem Fahrzeuginneren aufgrund des Beschlags verringert wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Beschlagschutzvorrichtung einen Außenoberflächenabschnitt, der in einer Windschutzscheibe enthalten ist und auf einer Außenseite der Windschutzscheibe angeordnet ist, wobei die Windschutzscheibe ein Fenster eines Fahrzeugs ist, einen Wärmeisolationsabschnitt, der in der Windschutzscheibe enthalten ist und der wenigstens einen Teil einer Fahrzeuginnenseitenoberfläche des Außenoberflächenabschnitts bedeckt, einen transparenten dünnschichtförmigen oder linear geformten Heizabschnitt, der auf der Fahrzeuginnenseite des Wärmeisolationsabschnitts bereitgestellt ist und beliebige Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Metallpartikel, Kohlenstoffpartikel oder Metalloxidpartikel enthält, und einen Energiespeisungsabschnitt, der den Heizabschnitt mit einer elektrischen Leistung von einer auf dem Fahrzeug montierten Batterie speist, wobei der Wärmeisolationsabschnitt in einer Fahrzeuginnen- und Außenrichtung dicker als der Heizabschnitt ist.
Gemäß dem vorstehenden Aufbau kann erstens die von dem Heizabschnitt erzeugte Wärme durch den Wärmeisolationsabschnitt geblockt werden und darin beschränkt werden, in das Fahrzeugäußere zu entweichen, weil der Wärmeisolationsabschnitt, der einen Teil der Windschutzscheibe aufbaut und wenigstens einen Teil der Fahrzeuginnenseitenoberfläche des Außenoberflächenabschnitts bedeckt, bereitgestellt ist. Zweitens ist der Heizabschnitt als eine transparente dünnschichtförmige oder lineare Heizung aufgebaut, die beliebige der Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Metallpartikel, Kohlenstoffpartikel oder Metalloxidpartikel enthält. Da außerdem jedes/r der Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Metallpartikel, Kohlenstoffpartikel oder Metalloxidpartikel fein ist und eine kleine Wärmekapazität hat, ist die in dem Heizabschnitt aufgenommene und angesammelte Wärmemenge klein. Dies macht es möglich, die Feuchtigkeit, die bewirkt, dass der Beschlag an dem Fahrzeuginneren des Heizabschnitts haftet, durch die von dem Heizabschnitt erzeugte Wärme wirksam zu verdampfen. Außerdem ist der Wärmeisolationsabschnitt derart aufgebaut, dass er in der Fahrzeuginnen- und Außenrichtung dicker als der Heizabschnitt ist. Folglich ist die Wärme, die von der Außenoberflächenabschnittsseite, die das transparente Substrat ist, in das Fahrzeugäußere entweicht, klein und die Menge an elektrischer Leistung, die erforderlich ist, um das Fensterbeschlagen zu beseitigen, kann verringert werden. Die Dicke in der Fahrzeuginnen- und Außenrichtung ist eine Dicke entlang einer Linie, die das innere und Äußere des Fahrzeugs verbindet, und normalerweise stellt eine Dicke einer vorderen Windschutzscheibe die Dicke in der Fahrzeuginnen- und Außenrichtung dar.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Teilquerschnittansicht, die einen Zustand darstellt, in dem eine Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung auf einer vorderen Windschutzscheibe bereitgestellt ist, die als eine Windschutzscheibe gemäß einer ersten Ausführungsform dient.
2 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem die Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung und eine Beschlagschutzvorrichtung in einem Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform montiert sind.
3 ist eine Teilquerschnittansicht, die einen inneren Aufbau der Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
4 ist ein Blockdiagramm, das einen Zustand darstellt, in dem unter Verwendung der Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform ein Steuersignal an eine Klimatisierungssteuerung ausgegeben wird.
5 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerung zur Erzeugung des Steuersignals von 4 gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
6 ist eine Teilquerschnittansicht, die einen Zustand darstellt, in dem eine Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung an einer Windschutzscheibe gemäß einer zweiten Ausführungsform angebracht ist.
7 ist eine Teilquerschnittansicht, die einen Zustand darstellt, in dem eine Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung an einer Windschutzscheibe gemäß einer dritten Ausführungsform angebracht ist.
8 ist eine Draufsicht eines Fahrzeugs, die einen Zustand darstellt, in dem eine Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung an einer von mehreren Windschutzscheiben gemäß einer vierten Ausführungsform angebracht ist.
9 ist eine Teilquerschnittansicht, die einen Zustand darstellt, in dem eine Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung auf einer Windschutzscheibe, die als eine Windschutzscheibe gemäß einer fünften Ausführungsform dient, bereitgestellt ist.
10 ist eine teilweise vergrößerte erläuternde Ansicht der Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung von 9.
11 ist eine teilweise ausgelassene Querschnittansicht, die einen Zustand darstellt, in dem eine Beschlagschutzvorrichtung auf einer vorderen Windschutzscheibe bereitgestellt ist, die als eine Windschutzscheibe gemäß einer sechsten Ausführungsform dient.
12 ist ein elektrisches Schaltbild der Beschlagschutzvorrichtung von 11.
13 ist eine teilweise ausgelassene Querschnittansicht, die einen Zustand darstellt, in dem eine Beschlagschutzvorrichtung auf einer vorderen Windschutzscheibe bereitgestellt ist, die als eine Windschutzscheibe gemäß einer Modifikation der sechsten Ausführungsform dient.
Beschreibung von Ausführungsformen
Hier nachstehend werden mehrere Aspekte zum Implementieren der vorliegenden Offenbarung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen werdend die gleichen Bezugszahlen verwendet, um auf die gleichen und bereits beschriebenen Teile Bezug zu nehmen, und ihre Beschreibung wird in manchen Fällen weggelassen. Wenn ein Teil des Aufbaus in jeder Ausführungsform beschrieben wird, können andere Teile des Aufbaus andere Ausführungsformen verwenden, die früher beschrieben wurden.
In jeder Ausführungsform ist es möglich, nicht nur die Teile zu kombinieren, für welche die Möglichkeit der Kombination miteinander deutlich und spezifisch beschrieben ist, sondern die Ausführungsformen, selbst ohne eine deutliche Beschreibung der Kombinationsmöglichkeit, auch teilweise zu kombinieren, solange die Kombination keinen bestimmten Fehler bewirkt.
(Erste Ausführungsform)
Hier nachstehend wird eine erste Ausführungsform unter Bezug auf 1 bis 5 im Detail beschrieben. Bezug nehmend auf 1 umfasst eine Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung 100 eine Windschutzscheibe 30, die ein Fenster eines Fahrzeugs ist, und eine Erfassungseinheit 10, die an einer Fahrzeuginnenseite der Windschutzscheibe 30 klebt und das Beschlagen des Fensters erfasst. Die Erfassungseinheit 10 ist ein Sensorabschnitt der Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung. Die Windschutzscheibe 30 wird auch als Frontscheibe bezeichnet und hat einen aus Glas oder Harz hergestellten Außenoberflächenabschnitt 31, der außerhalb des Fensters angeordnet ist, und einen Wärmeisolationsabschnitt 34, der aus einer Wärmeisolationsdünnschicht ausgebildet ist, die die Oberfläche des Außenoberflächenabschnitts 31 bedeckt.
Der Wärmeisolationsabschnitt 34 ist zwischen der Erfassungseinheit 10 und dem Außenoberflächenabschnitt 31 angeordnet und umfasst einen ersten Wärmeisolationsabschnitt 34a als einen Wärmeisolationsabschnitt in einem Erfassungsbereich der Erfassungseinheit 10 und eine zweiten Wärmeisolationsabschnitt 34b, der ein anderer Abschnitt als der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a ist und als ein Wärmeisolationsabschnitt außerhalb des Erfassungsbereichs dient.
Wie in 1 und 2 dargestellt, erkennt ein Fahrer in dem Fahrzeuginneren einen äußeren Zustand durch den Hauptteil des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b visuell. Der Außenoberflächenabschnitt der Windschutzscheibe 30 ist aus Glas hergestellt, eine untere Oberflächenseite der Windschutzscheibe 30 in 1 ist eine Innenoberfläche 30a, die dem Fahrzeuginneren zugewandt ist, und eine obere Oberflächenseite der Windschutzscheibe 30 ist eine Außenoberfläche 30b, die dem Fahrzeugäußeren zugewandt ist.
Bezug nehmend auf 1 sind die Positionen des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a und der Erfassungseinheit 10 derart festgelegt, dass der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a 100% einer unteren Fläche der Erfassungseinheit zugewandt ist und sie überlappt. Jedoch kann der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a ein wenig von der Erfassungseinheit 10 verschoben sein. Jedoch ist es wünschenswert, dass der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a wenigstens 50% oder mehr der unteren Fläche der Erfassungseinheit 10 zugewandt ist und sie überlappt. Die Wärmeleitung des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a ist näher als die Wärmeleitung des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b festgelegt. Mit anderen Worten ist der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a mit höherer Wärmeleitfähigkeit als der zweite Wärmeisolationsabschnitt 34b festgelegt.
Zum Beispiel kann mit einer Erhöhung des Gehalts von Metallpartikeln oder Füllstoff, wie etwa Silber, Aluminium oder ähnlichem die zu der Wärmeleitfähigkeit in dem ersten Wärmeisolationsabschnitt 34a beitragen, so dass sie höher als die des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b ist, die Wärmeleitung des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a höher als die Wärmeleitung des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b (mit anderen Worten mit höherer Wärmeleitfähigkeit) festgelegt werden. Mit anderen Worten ist in diesem Fall das Material des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a verschieden zu dem des Materials des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b, und die Wärmeleitung des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a als der gering wärmeisolierende Abschnitt ist höher als die Wärmeleitung des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b als der gut wärmeisolierende Abschnitt. Mit anderen Warten überlappt wenigstens eine Hälfte oder mehr eines Fensterbeschlagerfassungsbereichs, der einer Breite W1 der Erfassungseinheit 10 entspricht, den ersten Wärmeisolationsabschnitt 34a mit einer geringen Wärmeisolationseigenschaft.
Die Wärmeleitung des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a ist derart festgelegt, dass sie höher als die Wärmeleitung des zweiten Warmeisolationsabschnitts 34b ist. Aus diesem Grund wird als eine spezifische Struktur zum Festlegen des Materials des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a, so dass es verschieden von dem Material des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b ist, zum Beispiel ein Metallpulver oder ein Füllstoff zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit in den ersten Wärmeisolationsabschnitt 34 gemischt. Außerdem können Kohlenstoff-Nanoröhrchen (auf die auch als CNTs Bezug genommen wird) mit hoher Wärmeleitfähigkeit in den ersten Wärmeisolationsabschnitt 34a gemischt werden. Außerdem kann ein transparentes geschäumtes Harz als der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a und der zweite Wärmeisolationsabschnitt 34b verwendet werden und eine Gesamtmenge geschäumter Leerräume des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a kann kleiner als die des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b festgelegt werden, um die Wärmeleitung zu verbessern.
Da gemäß dem vorstehenden Aufbau der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a weniger geschäumte Leerräume hat, die die Wärmeleitung behindern, und eine hohe Harzdichte hat, kann die Wärmeleitung verbessert werden. Als das transparente geschäumte Harz ist Nanozellenschaum, in dem das Innere einer dünnen Schicht mit Bläschen in der Größenordnung von Nanometern (Nanozellen) mit einem Durchmesser von weniger als 1 Mikrometer gefüllt ist, bekannt.
Die Wärmeleitfähigkeit in Bezug auf die Wärmeleitung ist eine physikalische Größe, die einen Betrag eines Wärmeflusses, der entlang eines Temperaturgradienten eines Mediums in dem Fall befördert wird, in dem es den Wärmegradienten in dem Medium in der Wärmeleitung von außerhalb des Fensters auf die Fahrzeuginnenseite gibt, definiert.
Eine Differenz in der Wärmeleitung wird durch eine Tatsache bewirkt, dass das Material des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a und das Material des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b voneinander verschieden ist und die Wärmeleitfähigkeit des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a höher als die Wärmeleitfähigkeit des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b ist. In der ersten Ausführungsform kann eine Dicke des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a derart festgelegt sein, dass sie identisch mit einer Dicke des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b ist, was zu keiner Stufe auf der Fahrzeuginnenseite der Windschutzscheibe führt. Der gesamte erste Wärmeisolationsabschnitt 34a hat nicht notwendigerweise einen Bereich mit höherer Wärmeleitfähigkeit als der zweite Wärmeisolationsabschnitt 34b.
Ferner ist Bezug nehmend auf 1 ein Heizabschnitt 35, der den Wärmeisolationsabschnitt 34 bedeckt, auf einer unteren rechten Seite von 1, die die Fahrzeuginnenseite des Wärmeisolationsabschnitts 34 ist, bereitgestellt, und die Erfassungseinheit 10 ist an einer weiter inneren Fahrzeugseite des Heizabschnitts 35 angebracht. Wenn das Beschlagen auf der Basis eines Signals der Erfassungseinheit 10 erfasst wird, wird der Heizabschnitt 35 mit Energie gespeist, um den Beschlag des Fensters zu entfernen.
Ein Beispiel für den Heizabschnitt 35 wird durch Abscheiden einer transparenten leitenden Dünnschicht auf einer Oberfläche eines Glases oder einer Harzdünnschicht mit einer hohen Temperatur ausgebildet. Die Silberpaste wird als Elektroden an beiden Enden der transparenten Dünnschicht bereitgestellt, und Strom fließt durch die transparente Dünnschicht, um Wärme zu erzeugen. Die transparente Dünnschicht und die Silberpaste können ferner mit einer Glasabdeckung bedeckt sein. Die transparente leitende Dünnschicht ist hauptsächlich aus Indiumoxid hergestellt. Ein Oberflächenwiderstand der transparenten leitenden Dünnsicht wird gemäß einem Mischungsverhältnis der Komponenten, die die transparente leitende Dünnschicht aufbauen, verändert. Zum Beispiel nimmt mit einer Verringerung von Silber in dem Mischverhältnis der Oberflächenwiderstand zu, und selbst wenn die gleiche Spannung an die transparente leitende Dünnschicht angelegt wird, nimmt die Wärmeerzeugungsmenge ab.
Der Heizabschnitt 35 umfasst einen ersten Heizabschnitt 35a, der derart installiert ist, dass er 50% oder mehr einer unteren Fläche einer Breite W1 der Erfassungseinheit 10 überlappt, und einen zweiten Heizabschnitt 35b, der der restliche Heizabschnitt 35 abgesehen von dem ersten Heizabschnitt 35a ist.
In einem anderen Beispiel des Heizabschnitts 35 sind mehrere Hitzdrähte, die so dünn sind, dass ein Sichtfeld nicht wesentlich blockiert wird, in dem transparenten Element installiert. In diesem Fall wird die Dichte der Hitzdrähte in dem zweiten Heizabschnitt 35b höher als die Dichte der Hitzdrähte in dem ersten Heizabschnitt 35a festgelegt. Mit anderen Worten ist die Wärmeerzeugungsmenge, die von dem ersten Heizabschnitt 35a, der als ein Niedertemperaturabschnitt dient, erzeugt wird, klein, und die Wärmemenge, die von dem zweiten Heizabschnitt 35b, der als ein Hochtemperaturabschnitt dient, erzeugt wird, ist groß. Wie vorstehend beschrieben, umfasst der Heizabschnitt 35 einen Hochtemperaturabschnitt und einen Niedertemperaturabschnitt, und wenigstens eine Hälfte der Fensterbeschlagerfassungsbereichs (Breite W1) der Erfassungseinheit 10 baut den Niedertemperaturabschnitt auf.
Eine Beschlagschutzvorrichtung kann auch unter vorteilhafter Nutzung einer Entfrosterbetriebsart einer vorhandenen Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung zusammen mit einem derartigen Heizabschnitt 35 oder anstelle des Heizabschnitts 35 aufgebaut werden. 2 stellt einen Aufbau einer Beschlagschutzvorrichtung dar, wobei die Erfassungseinheit 10 auf einem oberen Abschnitt der vorderen Windschutzscheibe installiert ist und Warmluft aus einer Entfrosterblasöffnung 37 einer Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 360 in der Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung geblasen wird, um ein Beschlagen zu verhindern oder einen Beschlag zu entfernen.
In der ersten Ausführungsform wird das Entfrosten unter vorteilhafter Ausnutzung der heißen Luft aus der Entfrosterblasöffnung 37 der Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 360 zusammen mit dem Heizabschnitt 35 durchgeführt. Wenn die Erfassungseinheit 10 den Beschlag erfasst, wird die heiße Luft in Richtung der Windschutzscheibe 30 geblasen, um den Beschlag des Fensters zu entfernen. Jedoch kann die Beschlagschutzvorrichtung nur durch die Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 360 oder nur durch den Heizabschnitt 35 aufgebaut werden.
Anschließend werden die Erfassung einer Luftfeuchtigkeit in der Erfassungseinheit 10 und die Übertragung eines Steuersignals an eine Steuervorrichtung der Beschlagschutzvorrichtung unter Bezug auf 3 bis 5 im Detail beschrieben. In der folgenden Beschreibung ist die Windschutzscheibe 30 durch Laminieren des Außenoberflächenabschnitts 31, des Wärmeisolationsabschnitts 34 und des Heizabschnitts 35, die in 1 und 2 dargestellt sind, aufeinander aufgebaut. Der Heizabschnitt 35 kann weggelassen werden.
Bezug nehmend auf 3 umfasst die Erfassungseinheit 10 ein Gehäuse 11, das aus Harz hergestellt ist und in ein oberes Gehäuse 11a und ein unteres Gehäuse 11b unterteilt ist. Das Gehäuse 11 ist aus einer dünnen rechteckigen Parallelepipedform mit einer kleinen Höhe, und mehrere Lüftungsschlitze 10s sind in einem Seitenwandabschnitt des oberen Gehäuses 11a bereitgestellt, so dass die Fahrzeuginnenluft einer Installationsumgebung im Inneren strömt.
Der Außenoberflächenabschnitt 31 der Windschutzscheibe 30 ist wie in 1 ein vorderes Oberflächen-(Front-)Gas des Fahrzeugs, eine obere Oberflächenseite in 3 ist die Innenoberfläche 30a, die dem Fahrzeuginneren zugewandt ist, und eine untere Oberfläche in 3 ist eine Außenoberfläche 30b, die dem Fahrzeugäußeren zugewandt ist. Die Erfassungseinheit 10 ist zum Beispiel durch eine Klebstofflage 13 auf einem oberen Seitenabschnitt eines (nicht gezeigten) Innenrückspiegels fest an der Innenoberfläche 30a der Windschutzscheibe 30 befestigt. Die Klebstofflage 13 ist eine doppelseitige Klebstofflage mit einer Dicke von etwa 0,5 mm und klebt das untere Gehäuse 11b an die Windschutzscheibe 30.
Eine Leiterplatte 14 ist parallel zu einer Oberfläche der Windschutzscheibe 30 in einem Innenraum des Gehäuses 11, das heißt, zwischen dem oberen Gehäuse 11a und dem unteren Gehäuse 11b, installiert. Insbesondere ist die Leiterplatte 14 durch drei Schrauben 24 fest an dem unteren Gehäuse 11b befestigt.
Ein Glastemperatursensor 23 ist auf einer Oberfläche der Leiterplatte 14 auf der Seite des unteren Gehäuses 11b montiert. Ein Luftfeuchtigkeitssensor 17, ein Lufttemperatursensor 18, eine Arithmetikschaltung (IC) 20, ein Verbinder 22 und ein Verstärker, eine Kommunikationsschaltung und ähnliches, die nicht gezeigt sind, sind auf die andere Oberfläche der Leiterplatte 14 auf der Seite des oberen Gehäuses 11a montiert.
Der Luftfeuchtigkeitssensor 17 ist an einer Ecke nahe an einem Umfangsrand der Leiterplatte 14 installiert, und die Arithmetikschaltung 20 ist in einem Abschnitt nahe an einem Umfangsrand einer Diagonalseite in Bezug auf den Luftfeuchtigkeitssensor 17 installiert. Dies liegt daran, dass die Arithmetikschaltung 20 durch den Betrieb Wärme erzeugt, aber die Arithmetikschaltung 20 und der Luftfeuchtigkeitssensor 17 sind mit dem Ergebnis weit voneinander weg in der Leiterplatte 14 installiert, dass verhindert wird, dass die durch die Arithmetikschaltung 20 erzeugte Wärme eine von dem Luftfeuchtigkeitssensor 17 erfasste Luftfeuchtigkeitsumgebung beeinflusst.
Um die Lüftung zu verbessern, ist der Luftfeuchtigkeitssensor 17 derart installiert, dass er ein in der Leiterplatte 14 geöffnetes Durchgangsloch 14b überbrückt. Gleichzeitig ist die Leiterplatte 14 um den Luftfeuchtigkeitssensor 17 herum mit Schlitzen 14a versehen, um die Übertragung von Wärme von der Platte zu verhindern.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Luftfeuchtigkeitssensor 17 vom Kapazitätsänderungstyp, in dem sich eine dielektrische Konstante einer luftfeuchtigkeitsempfindlichen Dünnschicht gemäß einer relativen Luftfeuchtigkeit von Luft ändert, um dadurch die Kapazität gemäß einer relativen Luftfeuchtigkeit der Luft zu ändern.
Der Lufttemperatursensor 18 und der Glastemperatursensor 23 sind in der Mitte der Leiterplatte 14 installiert, um so nahe wie möglich an dem Luftfeuchtigkeitssensor 17 zu sein, und sind im Wesentlichen koaxial auf der Vorderseite und Rückseite der Leiterplatte 14 installiert. Dies dient dazu, eine typische Luftfeuchtigkeit auf einer Windschutzscheibeninnenoberfläche und eine typische Temperatur der Innenoberfläche der Windschutzscheibe so weit wie möglich unter den gleichen Umgebungsbedingungen zu erfassen. Beide Temperatursensoren 18 und 23 sind aus einem Thermistor ausgebildet, dessen Widerstandswert sich in Abhängigkeit von der Temperatur ändert.
Außerdem sind die Schlitze 14a zur Verhinderung der Wärmeübertragung durch die Platte zwischen dem Lufttemperatursensor 18 und dem Glastemperatursensor 23 und der Arithmetikschaltung 20 in die Leiterplatte 14 geschnitten. Der Schlitz 14a kann derart angeordnet sein, dass er die Temperatursensoreinheit umgibt. Der Verbinder 22 ist mit einer Schraube 25 fest an der Leiterplatte 14 befestigt.
Ferner ist ein Anschluss des Verbinders 22 durch Löten mit einem Leiterplattenabschnitt der Leiterplatte 14 verbunden und verbindet einen elektrischen Leiterplattenabschnitt einschließlich des Verstärkers, der Arithmetikschaltung und der Kommunikationseinheit der Leiterplatte 14 und externe Schaltungen, wie etwa eine Klimatisierungssteuerung 26 in 4 und eine Fahrzeugleistungsversorgung.
Ein Metallelement 16 mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit ist durch Umspritzen mit einem Abschnitt integriert, der dem Glastemperatursensor 23 des unteren Gehäuses 11b entspricht. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Kupferplatte mit einer Dicke von 2 mm als das Metallelement 16 verwendet. Außerdem Ist ein Wärmeleitungselement 15 mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit (Wärmeleitfähigkeit: 3 bis 10 W/m·K) an beide Oberflächen des Metallelements 16 geklebt.
Das Wärmeleitelement 15 ist ein Element, das aus einer wärmeleitenden Lage, einem wärmeleitenden Gel, einem wärmeleitenden Fett oder ähnlichem hergestellt ist. Insbesondere ist ein glasseitiges Wärmeleitungselement 15a mit einer Dicke von 0,6 mm auf einer glasseitigen Oberfläche des Metallelements 16 bereitgestellt, und ein sensorseitiges Wärmeleitungselement (zweites Wärmeleitungselement) 15b mit einer Dicke von 0,8 mm ist auf einer sensorseitigen Oberfläche des Metallelements 16 bereitgestellt.
Wenn die Leiterplatte 14 fest an dem unteren Gehäuse 11b befestigt ist, wird der Glastemperatursensor 23 gegen das sensorseitige Wärmeleitelement 15b gedrückt, um ein wenig in das sensorseitige Wärmeleitelement 15b eingedellt zu werden. Außerdem ist das glasseitige Wärmeleitelement 15a ein wenig dicker als die umgebende Klebstofflage 13. Daher steht das glasseitige Wärmeleitelement 15a ein wenig von den Öffnungsfenstern 13a1 und 13a2 der Klebstofflage 13 vor. Wenn die Erfassungseinheit 10 als ein Ergebnis an der Windschutzscheibeninnenoberfläche 30a angebracht wird, wird das glasseitige Wärmeleitelement 15a sicher gegen die Glasoberfläche gedrückt. Es muss bemerkt werden, dass der als Glas bezeichnete Außenoberflächenabschnitt 31 nicht aus Glas hergestellt sein muss, sondern aus Harz hergestellt sein kann.
Wenngleich die Windschutzscheibe 30 in 3 einfach als eine Dreischichtstruktur dargestellt ist, hat die Windschutzscheibe 30, wie in 1 dargestellt, tatsächlich eine Dreischichtstruktur aus dem Außenoberflächenabschnitt 31, dem Wärmeisolationsabschnitt 34 und dem Heizabschnitt 35.
Als ein Ergebnis wird die Temperatur der Windschutzscheibe 30 durch die Wärmeübertragung durch das glasseitige Wärmeleitelement 15a, das Metallelement 16, das sensorseitige Wärmeleitelement 15b und den Glastemperatursensor 23 erfasst. Das obere Gehäuse 11a wird mit dem unteren Gehäuse 11b montiert, während die Leiterplatte 14 gedrückt wird, und wird durch eine (nicht gezeigte) Sperrklaue, die an einem unteren Ende eines Seitenwandabschnitts des oberen Gehäuses 11a bereitgestellt ist, fest gesperrt.
Als nächstes wird ein Systemaufbau für eine elektrische Steuerung unter Bezug auf 4 beschrieben. 4 stellt hauptsächlich einen elektrischen Block der Erfassungseinheit 10 von 1 dar. Ausgabesignale der Sensoren 17, 18 und 23 werden durch jeweilige Verstärker 19a bis 19c (19) verstärkt und in die jeweiligen Arithmetikschaltungen 20a bis 20c (20) eingespeist.
Die relative Luftfeuchtigkeit der Glasoberfläche wird durch eine relative Luftfeuchtigkeitsarithmetikschaltung 20d der Glasoberfläche auf der Basis der jeweiligen berechneten Werte der relativen Luftfeuchtigkeitsarithmetikschaltung 20a, der Lufttemperaturarithmetikschaltung 20b und der Glastemperaturarithmetikschaltung 20c berechnet. Der berechnete Wert der Arithmetikschaltung 20d wird durch die Kommunikationseinheit 21 an die Klimatisierungssteuerung 26 ausgegeben.
Die von der Klimatisierungssteuerung 26 gesteuerte Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung ist wohlbekannt, und der Hauptteil der Darstellung wird weggelassen. Jedoch ist eine Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 360 in 2 in einer Instrumententafel (Instrumententafel) in dem vordersten Abschnitt in dem Fahrzeuginneren oder einem seitlichen Fahrzeuginnenabschnitt angeordnet. Die Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 360 hat ein Gehäuse, und ein Luftdurchgang, in dem die Luft in Richtung des Fahrzeuginneren geblasen wird, ist in dem Gehäuse bereitgestellt.
Ein Innen/Außenluftumschaltkasten ist an einem strömungsaufwärtigsten Abschnitt des Luftdurchgangs in diesem Gehäuse installiert, und eine Innenlufteinleitungsöffnung oder eine Außenlufteinleitungsöffnung wird durch eine Innen/Außenluftumschaltklappe (Innen/Außenluftumschalteinrichtung) als eine Lufteinleitungsöffnung umgeschaltet.
Ein elektrisches Gebläse, das Luft in Richtung des Fahrzeuginneren bläst, ist auf einer strömungsabwärtigen Seite des Innen/Außenluftumschaltkastens bereitgestellt. In dem Gebläse wird ein Vielflügel-Zentrifugalgebläseventilator durch einen Gebläsemotor angetrieben. Ein Verdampfer zum Kühlen der Blasluft ist auf der strömungsabwärtigen Seite des Gebläses installiert.
Der Verdampfer ist eines der Elemente, die eine Kältekreislaufvorrichtung aufbauen, und ein Niedertemperatur- und Niederdruckkältemittel nimmt Wärme aus der Blasluft auf und verdampft, um dadurch die Blasluft zu kühlen. Die Kältekreislaufvorrichtung ist wohlbekannt, und das Kältemittel zirkuliert von einer Abgabeseite eines Kompressors durch einen Kondensator, einen Flüssigkeitssammler und ein Expansionsventil, das eine Druckverringerungseinrichtung bildet, zu dem Verdampfer.
Eine Außenluft wird durch den elektrischen Kühlventilator zu dem Kondensator geblasen. in der Kältekreislaufvorrichtung wird der Kompressor durch einen Kompressorantriebsmotor angetrieben.
Andererseits ist ein Heizungskern zum Heizen der in dem Gehäuse strömenden Luft auf der strömungsabwärtigen Seite des Verdampfers in der Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit installiert. Der Heizungskern ist ein Heizwärmetauscher zum Heizen der Luft (Kaltluft), nachdem sie den Verdampfer durchlaufen hat, mit Heißwasser (Motorkühlwasser) eines Fahrzeugfahrmotors als eine Wärmequelle. Ein Umleitungsdurchgang ist auf einer Seite des Heizungskerns ausgebildet, und eine Umleitungsluft des Heizungskerns strömt durch den Umleitungsdurchgang.
Eine Luftmischklappe, die eine Temperatureinstelleinrichtung aufbaut, ist zwischen dem Verdampfer und dem Heizungskern installiert. Die Luftmischklappe wird von einem Servomotor angetrieben, und eine Drehposition (ein Öffnungsgrad) der Luftmischklappe kann kontinuierlich eingestellt werden. Ein Verhältnis der Luftmenge, die den Heizungskern durchläuft (Warmluftvolumen), und der Luftmenge, die den Umleitungsdurchgang durchläuft und den Heizungskern umgeht (Kaltluftvolumen), wird gemäß dem Öffnungsgrad der Luftmischklappe eingestellt, um dadurch die Temperatur von Luft, die in das Fahrzeuginnere ausgeblasen wird, einzustellen.
Die Entfrosterblasöffnung 37 zum Blasen des Klimatisierungswinds in Richtung der vorderen Windschutzscheibe 30 des Fahrzeugs ist an dem strömungsabwärtigsten Abschnitt des Luftdurchgangs des Gehäuses bereitgestellt. Eine Gesichtsblasöffnung zum Blasen der klimatisierten Luft in Richtung eines Kopfs und einer Brust des Insassen und eine Fußblasöffnung zum Ausblasen des Klimatisierungswinds in Richtung eines Fußabschnitts des Insassen sind in dem strömungsabwärtigsten Abschnitt des Luftdurchgangs des Gehäuses bereitgestellt.
Eine Klimatisierungssteuerung 26 in 4 wird auch als ein Klimatisierungs-ESG bezeichnet. Die Klimatisierungssteuerung 26 speichert ein Steuerprogramm für die Klimatisierungssteuerung in einem ROM. Die Klimatisierungssteuerung 26 empfängt den vorstehend beschriebenen berechneten Wert der Erfassungseinheit 10 und empfängt auch Erfassungssignale von einer wohlbekannten Klimatisierungssensorgruppe und verschiedene Bediensignale von einem Klimatisierungsbedienfeld.
Der Klimatisierungswind, dessen Temperatur eingestellt wird, wird von einer oder mehreren der Entfrosterblasöffnung 37, der Gesichtsblasöffnung und der Fußblasöffnung, die an dem strömungsabwärtigsten Abschnitt in dem Luftdurchgang des Gehäuses angeordnet sind, in das Fahrzeuginnere geblasen, um die Klimatisierung des Fahrzeuginneren durchzuführen und den Beschlag der Windschutzscheibe 30 des Fahrzeugs zu entfernen.
Als nächstes wird der Betrieb der Erfassungseinheit 10 gemäß der ersten Ausführungsform unter Bezug auf 5 beschrieben. 5 ist ein Flussdiagramm der Arithmetikverarbeitung, die von der in 4 dargestellten Arithmetikschaltung 20 ausgeführt werden soll. Zuerst werden die Ausgabewerte (tatsächlich Ausgabewerte, die von den Verstärkern 19a bis 19c verstärkt wurden) der jeweiligen Sensoren 17, 18 und 23 in 3 gelesen (S10).
Als nächstes wird eine relative Luftfeuchtigkeit RH des Fahrzeuginneren in der Nachbarschaft der Windschutzscheibe 30 auf der Basis eines Ausgabewerts V des Luftfeuchtigkeitssensors 17 berechnet (S20). Mit anderen Worten wird ein vorgegebener arithmetischer Ausdruck zum Umwandeln des Ausgabewerts V des Luftfeuchtigkeitssensors 17 in die relative Luftfeuchtigkeit RH vorgegeben, und die relative Luftfeuchtigkeit RH wird durch Anwenden des Ausgabewerts V auf den arithmetischen Ausdruck berechnet. Der folgende Ausdruck 1 ist ein spezifisches Beispiel für einen arithmetischen Luftfeuchtigkeitsausdruck. RH = αV + β (Bsp. 1)
In dem Ausdruck ist α ein Steuerkoeffizient und β ist eine Konstante.
Als nächstes wird der Ausgabewert des Lufttemperatursensors 18 auf einen vorgegebenen arithmetischen Ausdruck angewendet, der im Voraus festgelegt wird, um die Temperatur der Fahrzeuginnenluft in der Nachbarschaft einer Windschutzscheibe zu berechnen (S30). Als nächstes wird der Ausgabewert des Glastemperatursensors 23 auf einen vorgegebenen arithmetischen Ausdruck angewendet, der im Voraus festgelegt wird, um die Windschutzscheibentemperatur, die eine Oberflächentemperatur des Glases auf der Fahrzeuginnenseite ist, zu berechnen (S40).
Als nächstes wird die relative Luftfeuchtigkeit der Windschutzscheibenoberfläche, das heißt, eine relative Luftfeuchtigkeit RHw auf der Windschutzscheibenoberfläche auf der Fahrzeuginnenseite, auf der Basis der relativen Luftfeuchtigkeit RH, der Lufttemperatur und der in den vorstehenden jeweiligen Schritten S20 bis S40 berechneten Lufttemperatur und Windschutzscheibentemperatur berechnet (S50). Mit anderen Worten kann unter Verwendung eines Nassluftdiagramms die relative Luftfeuchtigkeit der Windschutzscheibenoberfläche RHw auf der Basis der relativen Luftfeuchtigkeit RH, der Lufttemperatur und der Windschutzscheibentemperatur berechnet werden. In Schritt S60 wird der erhaltene Wert der relativen Luftfeuchtigkeit der Windschutzscheibenoberfläche RHw an die Klimatisierungssteuerung 26 ausgegeben.
Wenn die relative Luftfeuchtigkeit der Windschutzscheibenoberfläche RHw über eine vorgegebene relative ZielLuftfeuchtigkeit der Windschutzscheibenoberfläche TRHw, die ein Referenzwert ist, steigt, legt die Klimatisierungssteuerung 26 eine Außenluftbetriebsart fest, und wenn die relative Luftfeuchtigkeit der Windschutzscheibenoberfläche RHw darunter fällt (TRHw – a), legt die Klimatisierungssteuerung 26 eine Innenluftbetriebsart fest. Die relative Zielluftfeuchtigkeit der Windschutzscheibenoberfläche TRHw ist zum Beispiel etwa 85%, was eine relative Luftfeuchtigkeit auf einem Pegel ist, der das Beschlagen der Windschutzscheibe ausreichend verhindern kann.
Da in einer Innen/Außenlufteinsaugbetriebsartsteuerung die relative Zielluftfeuchtigkeit der Windschutzscheibenoberfläche TRHw auf eine obere Grenzluftfeuchtigkeit festgelegt ist, bei der die Windschutzscheibe nicht beschlägt, kann die Innen/Außenlufteinsaugbetriebsart derart gesteuert werden, dass ein Innenluftanteil in einem Bereich, in dem die Windschutzscheibe nicht beschlägt, hoch wird. Als ein Ergebnis wird mit einer Zunahme des Innenluftanteils zur Zeit des Startens der Heizung in der Winterjahreszeit ein Lüftungswärmeverlust verringert, und ein Anlaufen der Fahrzeuginnenheizungswirkung kann gefördert werden. Wenn es andererseits eine große Notwendigkeit für den Beschlagschutz gibt, wird der Beschlag der Windschutzscheibe entfernt.
Mit anderen Worten wird die Innen/Außenlufteinsaugbetriebsart zwangsweise auf die Außenluftbetriebsart umgeschaltet, ein Gebläsepegel des elektrischen Klimatisierungsgebläses wird erhöht und die Blasbetriebsart wird auf eine Entfrosterbetriebsart geschaltet. Als ein Ergebnis wird die geheizte warme Luft durch Einleiten der Außenluft mit der geringen Luftfeuchtigkeit aus der Entfrosterblasöffnung 37 zu der Innenoberfläche der Windschutzscheibe 30 geblasen. Zu der gleichen Zeit wird mit einer Zunahme des Blasluftvolumens der warmen Luft die relative Luftfeuchtigkeit der Windschutzscheibenoberfläche RHw schnell verringert und der Beschlag der Windschutzscheibe 30 kann entfernt werden. Ferner wird der Heizabschnitt 35 mit Energie gespeist, um die Windschutzscheibe 30 zu heizen.
(Betriebsergebnis der ersten Ausführungsform)
Es gibt eine Grenze für die Feuchtigkeitsmenge, die als Wasserdampf in die Luft eintreten kann, und je höher die Temperatur, desto höher die Grenze. Wenn die Grenze überschritten wird, kondensiert überschüssiger Wasserdampf. Die Grenzmenge, in der Luft Wasserdampf enthalten kann, wird als „Sättigungswasserdampfmenge” bezeichnet. Die Sättigungswasserdampfmenge nimmt stärker ab, wenn die Temperatur weiter fällt. Wenn der Außenoberflächenabschnitt durch die Außenluft gekühlt wird und die Luft, die in Kontakt mit der Innenoberfläche der Windschutzscheibe ist, abkühlt und die Sättigungswasserdampfmenge überschreitet, kann der restliche Wasserdampf nicht in der Luft vorhanden sein, wird zu Wassertröpfchen und bewirkt das Beschlagen. Daher wird bevorzugt, dass die Luftfeuchtigkeit, die den Referenzwert übersteigt, der die Grenze unmittelbar bevor oder unmittelbar nachdem das Beschlagen auftritt, erfasst wird.
In der ersten Ausführungsform ist die Erfassungseinheit 10 an der Fahrzeuginnenseite der Windschutzscheibe 30 des Fahrzeugs angebracht, um das Beschlagen zu erfassen. Die Windschutzscheibe 30 umfasst den Außenoberflächenabschnitt 31, der außerhalb der Windschutzscheibe 30 angeordnet ist, und den Wärmeisolationsabschnitt 34, der die Fahrzeuginnenseitenoberfläche des Außenoberflächenabschnitts 31 bedeckt. Der Wärmeisolationsabschnitt 34 umfasst einen ersten Wärmeisolationsabschnitt 34a, der zwischen der Erfassungseinheit 10 und dem Außenoberflächenabschnitt 31 angeordnet ist, und einen zweiten Wärmeisolationsabschnitt 34b außer dem ersten Wärmeisolationsabschnitt. Die Wärmeleitung des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a ist höher als die Wärmeleitung des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b.
Gemäß dem vorstehenden Aufbau ist die Wärmeleitung des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a höher als die Wärmeleitung des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b festgelegt. Wenn daher der Außenoberflächenabschnitt 31 durch die Außenluft gekühlt wird, wird die Erfassungseinheit 10 durch die Außenluft zufriedenstellend gekühlt. Vor dem Auftreten eines schweren Beschlags auf der Seite des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b erfasst daher die Erfassungseinheit 10 zuverlässig die Luftfeuchtigkeit, die den Referenzwert übersteigt. Selbst wenn es folglich einige Schwankungen in der Luftfeuchtigkeitserfassung der Erfassungseinheit 10 gibt, kann die Erfassungseinheit 10 die Luftfeuchtigkeit, die den Referenzwert überschreitet, zuverlässig erfassen, bevor die Sicht des Insassen in dem Fahrzeuginneren aufgrund des Beschlags verringert wird. Mit anderen Worten wird äußere Kaltluft durch den ersten Wärmeisolationsabschnitt 34a mit einer relativ hohen Wärmeleitfähigkeit an die Innenoberfläche der Windschutzscheibe 30 übertragen. Als ein Ergebnis wird die Innenoberfläche der Windschutzscheibe 30, die dem ersten Wärmeisolationsabschnitt 34a entspricht, im Vergleich zu der Innenoberfläche der Windschutzscheibe 30, die dem zweiten Wärmeisolationsabschnitt 34b entspricht, sicher gekühlt. Als ein Ergebnis schreitet die Taukondensation auf der Innenoberfläche der Windschutzscheibe 30, die dem ersten Wärmeisolationsabschnitt 34a entspricht, relativ schnell voran, und die Erfassungseinheit 10 erfasst die Wassermenge, die den Referenzwert übersteigt. Mit anderen Worten erfasst die Erfassungseinheit 10 die Wassermenge, die die Referenzstelle überschreitet, bevor das Beschlagen auf der Innenoberfläche der Windschutzscheibe 30, die dem zweiten Wärmeisolationsabschnitt 34b entspricht, auftritt, als ein Ergebnis wovon die gesamte Windschutzscheibe 30 im Voraus davon abgehalten wird, beschlagen zu werden.
Auch sind das Material des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a und das Material des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b verschieden voneinander. Gemäß dem Aufbau kann die Wärmeleitung des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34b mit einer Änderung in dem Material des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a und dem Material des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b leicht höher als die Wärmeleitung des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b festgelegt werden.
Der Heizabschnitt 35, der den Wärmeisolationsabschnitt 34 bedeckt, ist auf der Fahrzeuginnenseite des Wärmeisolationsabschnitts 34 bereitgestellt, und die Erfassungseinheit 10 ist weiter auf der Fahrzeuginnseite des Heizabschnitts 35 angebracht. Wenn die Erfassungseinheit 10 das Beschlagen, das den Referenzwert überschreitet, erfasst, wird der Heizabschnitt 35 mit Energie gespeist, um den Beschlag des Fensters zu entfernen.
Gemäß dem vorstehenden Aufbau wird die Erfassungseinheit 10 durch die Außenluft zufriedenstellend gekühlt. Daher erfasst die Erfassungseinheit 10 die Luftfeuchtigkeit, die den Referenzwert überschreitet, vor dem Auftreten eines ernsthaften Beschlags auf der Seite des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b. Selbst wenn der Unterschied in der Form und dem Material der Windschutzscheibe 30 für jedes Fahrzeug nicht berücksichtigt wird, kann die Erfassungseinheit 10 aus diesem Grund die Luftfeuchtigkeit, die den Referenzwert überschreitet, zuverlässig erfassen und den Beschlagschutz durchführen. Wenn der Beschlag auftritt, wird ferner der Heizabschnitt 35 geheizt, wodurch man fähig ist, die Entfernung des Beschlags mit weniger Energieverbrauch zu realisieren.
Der Heizabschnitt 35 umfasst den ersten Heizabschnitt 35a, der zwischen der Erfassungseinheit 10 und dem Außenoberflächenabschnitt 31 angeordnet ist, und den zweiten Heizabschnitt 35b außer dem ersten Heizabschnitt. Wenn die Erfassungseinheit 10 den Beschlag erfasst, wird der Heizabschnitt 35 mit Energie gespeist, um den Beschlag des Fensters zu entfernen. In diesem Fall wird der Heizabschnitt 35 derart gesteuert, dass der zweite Heizabschnitt 35b Wärme mit einer höheren Temperatur als der erste Heizabschnitt 35a erzeugt.
Gemäß dem vorstehenden Aufbau wird der Heizabschnitt 35 mit Energie gespeist, um den Beschlag des Fensters zu entfernen. in diesem Fall kommt der zweite Heizabschnitt 35b auf eine höhere Temperatur als der erste Heizabschnitt 35a. Wenn die Erfassungseinheit 10 daher das Beschlagen erfasst, wird der Heizabschnitt 35 mit Energie gespeist, um den Beschlag des Fensters, der die Sicht des Insassen beeinträchtigt, zuverlässiger zu entfernen.
(Zweite Ausführungsform)
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. In den folgenden jeweiligen Ausführungsformen werden die gleichen Komponenten wie die in der ersten Ausführungsform mit identischen Bezugszahlen bezeichnet und werden aus einer Beschreibung weggelassen, und unterschiedliche Aufbauten werden beschrieben. In den zweiten und nachfolgenden Ausführungsformen bezeichnen die gleichen Bezugszahlen wie die in der ersten Ausführungsform identische Aufbauten, und eine vorhergehende Beschreibung wird aufgenommen. Bezug nehmend auf 6 ist eine Dicke eines ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a in einer Fahrzeuginnen- und Außenrichtung verschieden zu einer Dicke eines zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b in der Fahrzeuginnen- und Außenrichtung, und eine Wärmeleitung des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a ist höher als eine Wärmeleitung des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b (das heißt, höhere Wärmeleitfähigkeit).
Mit anderen Worten wird die Dicke des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a relativ dünn festgelegt und die Dicke des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a wird verschieden zu der Dicke des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b festgelegt. Als ein Ergebnis wird die Wärmeleitung des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a höher als die Wärmeleitung des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b festgelegt.
Gemäß dem vorstehenden Aufbau wird die Dicke des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a relativ dünn festgelegt, und die Dicke des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a wird verschieden zu der Dicke des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b festgelegt. Selbst wenn folglich das Material des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a identisch mit dem Material des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b ist, kann die Wärmeleitung des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a leicht höher als die Wärmeleitung des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b festgelegt werden.
(Dritte Ausführungsform)
Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform beschrieben. Zurück zu 7 kehrend hat ein erster Wärmeisolationsabschnitt 34a eine Region mit einer höheren Wärmeleitung als der zweite Wärmeisolationsabschnitt 34b, und die Region umfasst Löcher 36, die in dem ersten Wärmeisolationsabschnitt 34a bereitgestellt sind, und die Löcher 36 sind mit einem Füllmaterial, das eine große Menge an Metallpulver oder Kohlenstoff-Nanoröhrchen enthält, die eine hohe Wärmeleitung haben, gefüllt.
Da gemäß dem vorstehenden Aufbau ein Abschnitt der Löcher 36 kein Hohlraum ist, der einfach Luft ohne ein wärmeisolierendes Material enthält, sondern mit einem Füllmaterial gefüllt ist, das eine große Menge an Metallpulver oder Kohlenstoff-Nanoröhrchen mit hoher Wärmeleitung enthält, ist die Wärmeleitung hervorragend (hohe Wärmeleitfähigkeit). Daher hat der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a, in dem die Löcher 36 teilweise bereitgestellt sind, als ein Ganzes eine höhere Wärmeleitung als der zweite Wärmeisolationsabschnitt 34b ohne Löcher 36. Ob die Wärmeleitung (Wärmeleitfähigkeit) hervorragend ist oder nicht, hängt nicht nur von der Differenz in der thermischen Leitfähigkeit in Abhängigkeit von dem Material, sondern auch von der Form und den Abmessungen ab. Wenn das Material außerdem nicht einheitlich ist, beeinflusst eine Konzentrationsverteilung des Materials zum Beispiel auch eine Füllkonzentrationsverteilung des Füllstoffs, das heißt, eine Verteilungsregion des wärmeleitenden Abschnitts, die Wärmeleitfähigkeit.
Ob die Wärmeleitung hoch ist oder nicht, wird durch Drücken eines Niedertemperaturelements mit der gleichen Wärmekapazität gegen das Äußere des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a und das Äußere des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b und das Beobachten eines Erscheinens eines Temperaturabfalls der Fahrzeuginnenseite des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a und der Fahrzeuginnenseite des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b bestimmt. Wenn der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a eine höhere Wärmeleitung als der zweite Wärmeisolationsabschnitt 34b hat, fällt die Temperatur der Fahrzeuginnenseite des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a früher als die Temperatur der Fahrzeuginnenseite des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b.
(Modifikationsbeispiel der dritten Ausführungsform)
Die Löcher 36 können mit einem wärmeleitenden Gel oder wärmeleitenden Fett gefüllt sein. Wenn mehrere Löcher 36 bereitgestellt werden, um einen Innendurchmesser der Löcher 36 zu verringern, kann das wärmeleitende Gel oder wärmeleitende Fett durch ein Kapillarphänomen gehalten werden, ohne in die Löcher 36 auszufließen.
Wenn es andererseits eine Lücke gibt, wird die Wärmeleitung behindert. Daher können der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a und der zweite Wärmeisolationsabschnitt 34b aus einem geschäumten Harz hergestellt sein, und eine Harzdichte des geschäumten Harzes kann geändert werden, um eine Differenz in der Wärmeleitung zu ergeben. In diesem Fall wird die Harzdichte des geschäumten Harzes des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a größer festgelegt, und ein Anteil des geschäumten Leerraumvolumens in dem Harz wird verringert.
Wenn das geschäumte Harz für den zweiten Wärmeisolationsabschnitt 34b verwendet wird, ist es wünschenswert, ein transparentes geschäumtes Harz unter Verwendung von Nanozellenschäumen zu verwenden, in dem das Innere der Dünnschicht mit Bläschen (Nanozellen) in der Größenordnung von Nanometern mit einem Durchmesser kleiner als 1 Mikrometer gefüllt ist. Da gemäß dem vorstehenden Aufbau der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a weniger geschäumte Leerräume, die die Wärmeleitung behindern, und eine hohe Harzdichte hat, kann die Wärmeleitung verbessert werden.
(Betriebsergebnis der dritten Ausführungsform)
Da gemäß der dritten Ausführungsform der Hohlraumabschnitt, der mit dem durch den Füllstoff gefüllten Loch versehen ist, die Wärmeleitung verbessert, wenn der Außenoberflächenabschnitt 31 durch die Außenluft gekühlt wird, wird die Erfassungseinheit 10 durch die Außenluft zufriedenstellend gekühlt. Daher kann die Erfassungseinheit 10 die Luftfeuchtigkeit, die den Referenzwert überschreitet, vor dem Auftreten eines ernsthaften Beschlags auf der Seite des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b zuverlässig erfassen. Selbst wenn es folglich einige Schwankungen in der Luftfeuchtigkeitserfassung der Erfassungseinheit 10 gibt, kann die Erfassungseinheit 10 die Beschlagschutztätigkeit ausüben, bevor die Sicht eines Insassen in dem Fahrzeuginneren aufgrund des Beschlagens verringert wird.
(Vierte Ausführungsform)
Als nächstes wird eine vierte Ausführungsform beschrieben. 8 stellt insbesondere ein Automobil, das ein Fahrzeug ist, von einer Oberseite gesehen dar. Eine Windschutzscheibe 30 des Fahrzeugs umfasst eine Frontwindschutzscheibe 30f, Seitenwindschutzscheiben 30s und eine hintere Windschutzscheibe 30r.
Von diesen Windschutzscheiben ist die Frontwindschutzscheibe 30f die störendste, wenn die Windschutzscheibe 30 beschlagen ist. Daher führt die wirkungsvollste Verstärkung der Beschlagschutztätigkeit, die mit dem Energieverbrauch in der Frontwindschutzscheibe 30f einhergeht, zu einer Energieeinsparung.
In der vierten Ausführungsform ist wie in 1 eine Beschlagschutzvorrichtung, die einen Heizabschnitt 35 verwendet, jeweils in der Frontwindschutzscheibe 30f, den Seitenwindschutzscheiben 30s und der hinteren Windschutzscheibe 30r bereitgestellt. Außerdem ist die Wärmeerzeugungsmenge, die von dem Heizabschnitt 35 in der Frontwindschutzscheibe 35f erzeugt wird, größer festgelegt als die Wärmemenge, die von dem Heizabschnitt 35 in den Seitenwindschutzscheiben 30s und der hinteren Windschutzscheibe 30r erzeugt wird.
Um die Wärmeerzeugungsmenge zur Zeit der Beschlagentfernung des Heizabschnitts 35 zu erhöhen, ist ein Oberflächenwiderstand einer transparenten leitenden Dünnschicht gemäß einem Mischungsverhältnis von Komponenten, die die transparente leitende Dünnschicht des Heizabschnitts 35 aufbauen, verringert. Zum Beispiel nimmt der Oberflächenwiderstand mit einer Erhöhung in dem Mischungsverhältnis von Silber zu, und selbst wenn die gleiche Spannung an die transparente leitende Dünnschicht angelegt wird, steigt die Wärmeerzeugungsmenge.
Außerdem ist in dem Fall, in dem der Heizabschnitt 35 durch mehrere Hitzdrähte, die in dem transparenten Element angeordnet sind, aufgebaut ist, die Anzahl von Hitzdrähten pro Einheitsfläche, die eine Dichte der Hitzdrähte ist, erhöht, um dadurch die Wärmeerzeugungsmenge auch dann zu erhöhen, wenn die gleiche Spannung an den Heizabschnitt 35 angelegt wird.
Auf diese Weise wird die Wärmemenge, die zur Zeit der Beschlagentfernung des Heizabschnitts 35 in der Frontwindschutzscheibe 30f erzeugt wird, größer als die Wärmeerzeugungsmenge, die zur Zeit der Beschlagentfernung der Heizabschnitts 35 in den Seitenwindschutzscheiben 30s und der hinteren Windschutzscheibe 30s erzeugt wird, festgelegt. Da die Frontwindschutzscheibe 30f bevorzugt frostgeschützt wird, kann als ein Ergebnis die Sicherheit der Fahrzeugfahrt unter Verwendung einer begrenzten Energie verbessert werden.
(Betriebsergebnis der vierten Ausführungsform)
In der vierten Ausführungsform mit dem vorstehenden Aufbau ist die Temperatur der Heizabschnitte 35 in den Windschutzscheiben, die nicht die Frontwindschutzscheibe 30f sind, niedriger als die Temperatur des Heizabschnitts 35 der Frontwindschutzscheibe 30f festgelegt. Als ein Ergebnis kann die Energieeinsparung erreicht werden, und selbst wenn eine beliebige Windschutzscheibe beschlägt, gibt es wenig Probleme, da die beschlagene Windschutzscheibe nicht die Frontwindschutzscheibe 30f ist.
Um den Niedertemperaturabschnitt aufzubauen, in dem die Temperatur des Heizabschnitts 35 zum Entfernen des Beschlags verringert ist, wird bevorzugt, einen elektrischen Widerstand des Heizabschnitts 35 mit einer Änderung in dem Material zu erhöhen oder zum Beispiel die Dichte der Hitzdrähte, die den elektrisch leitenden Abschnitt bilden, zu verringern.
(Fünfte Ausführungsform)
Als nächstes wird eine fünfte Ausführungsform beschrieben. In der vorstehenden ersten Ausführungsform und so weiter umfasst die Erfassungseinheit 10 das Gehäuse 11, das aus Harz hergestellt ist und in das obere Gehäuse 11a und das untere Gehäuse 11b unterteilt ist. Da ein Fahrer daher die Erfassungseinheit 10 visuell sieht, ist es schwierig, eine Installationsposition der Erfassungseinheit 10 festzulegen. Mit anderen Worten muss die Erfassungseinheit 10 derart bereitgestellt werden, dass sie die Sicht nach vorn nicht behindert und die Sehkraft nicht versperrt. Die fünfte Ausführungsform stellt eine Struktur bereit, in der die Erfassungseinheit 10 die Sicht nach vorn nicht versperrt und die nicht zu auffällig ist.
Die fünfte Ausführungsform wird unter Bezug auf 9 und 10, die eine vergrößerte Ansicht eines Teils von 9 ist, beschrieben. Bezug nehmend auf 9 umfasst die Erfassungseinheit 10 eine Dünnschicht mit Transparenz als ein Ganzes, eine Elektrode und eine Messeinheit, die an der Spitze der Elektrode vorhanden ist.
Eine Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung 100 umfasst eine Windschutzscheibe 30, die ein Fenster eines Fahrzeugs ist, und eine Erfassungseinheit 10, die an einer Fahrzeuginnenseite der Windschutzscheibe 30 klebt und das Beschlagen des Fensters erfasst. Die Erfassungseinheit 10 baut einen Sensorabschnitt der Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung auf. Die Windschutzscheibe 30 wird auch als Frontfensterscheibe bezeichnet und hat einen aus Glas oder Harz hergestellten Außenoberflächenabschnitt 31, der außerhalb des Fensters angeordnet ist, und einen Wärmeisolationsabschnitt 34, der aus einer wärmeisolierenden Dünnschicht ausgebildet ist, die die Oberfläche des Außenoberflächenabschnitts 31 bedeckt.
Der Wärmeisolationsabschnitt 34 umfasst einen ersten Wärmeisolationsabschnitt 34a, der ein Wärmeisolationsabschnitt innerhalb eines Erfassungseinheitsbereichs ist, der zwischen dem Erfassungsabschnitt 10 und einem Außenoberflächenabschnitt 31 angeordnet ist, und einen zweiten Wärmeisolationsabschnitt 34b, der ein anderer Wärmeisolationsabschnitt als der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a außerhalb des Erfassungseinheitsbereichs ist.
Wie in 2 als Bezug dargestellt, erkennt ein Fahrer in dem Fahrzeuginneren durch das meiste des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b einen äußeren Zustand. Der Außenoberflächenabschnitt der Windschutzscheibe 30 ist aus Glas hergestellt, eine untere Oberflächenseite der Windschutzscheibe 30 in 9 ist eine Innenoberfläche 30a, die dem Fahrzeuginneren zugewandt ist, und eine obere Oberflächenseite der Windschutzscheibe 30 ist eine Außenoberfläche 30b, die dem Fahrzeugäußeren zugewandt ist.
Wie in 9 dargestellt, sind Positionen des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a und der Erfassungseinheit 10 derart festgelegt, dass der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a mit 100% einer unteren Fläche der Erfassungseinheit 10 überlappt. Mit anderen Worten ist der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a zwischen der Erfassungseinheit 10 und dem Außenoberflächenabschnitt 31 vorhanden und ist derart angeordnet, dass er 100% einer unteren Fläche der Erfassungseinheit 10 zugewandt ist. Alternativ kann der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a derart angeordnet sein, dass er der Erfassungseinheit 10 zugewandt ist, um mit 50% oder mehr der unteren Fläche der Erfassungseinheit 10 zwischen der Erfassungseinheit 10 und dem Außenoberflächenabschnitt 31 zu überlappen. Mit anderen Worten kann der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a der Erfassungseinheit 10 nicht vollständig zugewandt sein und kann ein wenig von der Erfassungseinheit 10 abweichen. Jedoch ist es wünschenswert, dass der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a wenigstens 50% der Fläche der Erfassungseinheit 10 zugewandt ist und damit überlappt. Die Wärmeleitung des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a ist höher als die Wärmeleitung des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b (höhere Wärmeleitfähigkeit).
Zum Beispiel kann mit einer Erhöhung des Gehalts von Metallpartikeln oder Füllstoffen, die zu der Wärmeleitfähigkeit in dem ersten Wärmeisolationsabschnitt 34a beitragen, so dass er höher als der des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b ist, die Wärmeleitung des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a höher als die Wärmeleitung des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b festgelegt werden. Mit anderen Worten ist in diesem Fall das Material des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a verschieden von dem Material des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b, und die Wärmeleitfähigkeit des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a, der der gering wärmeisolierende Abschnitt ist, ist höher als die Wärmeleitfähigkeit des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b, der der gut wärmeisolierende Abschnitt sein soll. Mit anderen Worten überlappt wenigstens eine Hälfte oder mehr eines Fensterbeschlagerfassungsbereichs, der einer Breite W1 der Erfassungseinheit 10 in 9 entspricht, mit dem ersten Wärmeisolationsabschnitt 34a mit der geringen Wärmeisolationseigenschaft.
Die Wärmeleitfähigkeit in Bezug auf die Wärmeleitung ist eine physikalische Größe, die einen Betrag eines Wärmeflusses, der entlang eines Temperaturgradienten eines Mediums in dem Fall, in dem es den Wärmegradienten in dem Medium gibt, in der Wärmeleitung von außerhalb des Fensters auf die Fahrzeuginnenseite befördert wird, definiert Der Kehrwert der Wärmeleitfähigkeit ist ein spezifischer Wärmewiderstand.
Eine Differenz in der Wärmeleitung wird durch eine Tatsache bewirkt, dass das Material des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a und das Material des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b verscheiden zueinander sind und dass die Wärmeleitfähigkeit des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a höher als die Wärmeleitfähigkeit des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b ist. In der fünften Ausführungsform kann eine Dicke des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a derart festgelegt werden, dass sie identisch mit einer Dicke des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b ist, was keine Stufe auf der Fahrzeuginnenseite der Windschutzscheibe ergibt. Der gesamte erste Wärmeisolationsabschnitt 34a kann keine Region mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als der Wärmeisolationsabschnitt 34b haben.
Ferner ist Bezug nehmend auf 9 ein Heizabschnitt 35, der den Wärmeisolationsabschnitt 34 bedeckt, auf einer unteren rechten Seite, die die Fahrzeuginnenseite des Wärmeisolationsabschnitts 34 ist, angebracht, und die Erfassungseinheit 10 ist an der Fahrzeuginnenseite des Heizabschnitts 35 angebracht. Die Fahrzeugbeschlagschutzvorrichtung, in der der Heizabschnitt 35 mit Energie gespeist wird, um den Beschlag des Fensters zu entfernen, wenn der Beschlag auf der Basis eines Signals der Erfassungseinheit 10 erfasst wird, wird aufgebaut.
Ein Beispiel des Heizabschnitts 35 wird durch Abscheiden einer transparenten leitenden Dünnschicht auf einer Oberfläche eines Glases oder einer Harzdünnschicht mit einer hohen Temperatur ausgebildet. Die Silberpaste wird als Elektroden an beiden Enden der transparenten leitenden Dünnschicht bereitgestellt, und Strom fließt durch die transparente leitende Dünnschicht, um Wärme zu erzeugen. Die transparente leitende Dünnschicht und die Silberpaste können ferner mit einer Glasabdeckung bedeckt sein. Die transparente leitende Dünnschicht ist aus einem seltenen Metall, das hauptsächlich Indiumoxid enthält, hergestellt. Ein Oberflächenwiderstand der transparenten leitenden Dünnschicht wird gemäß einem Mischungsverhältnis der Komponenten, die die transparente leitende Dünnschicht aufbauen, verändert.
Der Heizabschnitt 35 umfasst einen ersten Heizabschnitt 35a, der derart installiert ist, dass er 50% oder mehr einer unteren Fläche einer Breite W1 der Erfassungseinheit 10 überlappt.
In einem anderen Beispiel des Heizabschnitts 35 kann ein aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen hergestellter Hitzdraht, der so dünn ist, dass eine Sicht nicht erheblich blockiert wird, in dem transparenten Element installiert werden. Die in der vorliegenden Spezifikation beschriebenen Kohlenstoff-Nanoröhrchen sind ein Kohlenstoffkristall mit einer hohlen zylindrischen Struktur, die ein rohrförmiges Material mit einem Durchmesser von 0,7 bis 70 nm ist, das heißt, etwa mehrere Zehntausendstel der Länge eines Haars und eine Länge von einigen Dutzend Mikrometern oder weniger. Ein wesentliches Merkmal der Kohlenstoff-Nanoröhrchen liegt darin, dass aus einem großen Seitenverhältnis eine große Oberfläche, die 100 bis 1000 Quadratmeter pro Gramm beträgt, bereitgestellt wird. Eine transparente leitende Dünnschicht oder eine transparente Oberflächenheizung unter Verwendung der Kohlenstoff-Nanoröhrchen gibt es bereits auf dem Markt.
Die Dichte der Hitzdrähte in dem zweiten Heizabschnitt 35b ist höher als die Dichte der Hitzdrähte in dem ersten Heizabschnitt 35a festgelegt. Wie vorstehend beschrieben, umfasst der Heizabschnitt 35 einen Hochtemperaturabschnitt und einen Niedertemperaturabschntt, und wenigstens eine Hälfte des Fensterbeschlagerfassungsbereichs (Breite W1) der Erfassungseinheit 10 baut den Niedertemperaturabschnitt auf.
Eine Beschlagschutzvorrichtung kann auch unter vorteilhafter Nutzung einer Entfrosterbetriebsart einer vorhandenen Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung zusammen mit einem derartigen Heizabschnitt 35 oder anstelle des Heizabschnitts 35 aufgebaut werden. 2 stellt einen Aufbau einer Beschlagschutzvorrichtung dar, in dem die Erfassungseinheit 10 auf einem oberen Abschnitt einer Frontwindschutzscheibe installiert ist und Warmluft aus einer Entfrosterblasöffnung 37 einer Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 360 in der Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung geblasen wird, um das Beschlagen zu verhindern oder den Beschlag zu entfernen.
In der fünften Ausführungsform wird das Entfrosten unter vorteilhafter Nutzung der heißen Luft von der Entfrosterblasöffnung 37 der Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 360 zusammen mit dem Heizabschnitt 35 durchgeführt. Es ist unnötig zu sagen, dass die heiße Luft in Richtung der Windschutzscheibe 30 geblasen wird, wenn die Erfassungseinheit 10 den Beschlag erfasst, um den Beschlag des Fensters zu entfernen, die Beschlagschutzvorrichtung aber nur durch die Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 360 oder nur durch den Heizabschnitt 35 aufgebaut sein kann.
Anschließend werden die Erfassung einer Luftfeuchtigkeit in der Erfassungseinheit 10 und die Übertragung eines Steuersignals an eine Steuervorrichtung der Beschlagschutzvorrichtung beschrieben. Wie in 10 dargestellt, ist in der Erfassungseinheit 10 ein Substratabschnitt 101 der Erfassungseinheit 10 an einer Kontaktposition des ersten Heizabschnitts 35a mit einem Klebstoff mit dem ersten Heizabschnitt 35 verbunden. Eine Schicht 102 aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen ist auf der Fahrzeuginnenseite des Substratabschnitts 101 (Oberseite von 10) ausgebildet, und eine feuchtigkeitsdurchlässige Dünnschicht 103 ist ferner auf der Fahrzeuginnenseite (Oberseite von 10) ausgebildet. Da Feuchtigkeit in die feuchtigkeitsdurchlässige Membran 103 (Oberseite von 10) eindringt, wenn aufgrund des Fensterbeschiagens Feuchtigkeit an der Fahrzeuginnenseite der feuchtigkeitsdurchlässigen Dünnschicht 103 haftet, erreicht die Feuchtigkeit die Schicht 102 der Nanoröhrchen. Die Schicht 102 aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen, die die Feuchtigkeit aufgenommen hat, erhöht einen Widerstandswert. Eine Beziehung zwischen der Wassermenge und dem Widerstandswert ist eine lineare Beziehung.
Daher wird ein Widerstandswert zwischen beiden Enden der Schicht 102 aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen durch den Messabschnitt 106 gemessen, der an Spitzen der Elektroden 104, 105 angeordnet ist, die an beiden Enden der Schicht 102 aus Kohlenstoff Nanoröhrchen verbunden sind, wodurch sie fähig sind, die Beschlagmenge zu messen, die an einer Fahrzeuginnenseite des Fensters haftet. Der Substratabschnitt 101 kann aus lichttransmittierenden Aluminiumoxidkeramiken hergestellt werden.
Eine feuchtigkeitsdurchlässige Dünnschicht 103 und die Schicht 102 aus Kohlenstoff Nanoröhrchen werden als Ganzes auch als eine luftfeuchtigkeitsempfindliche Dünnschicht bezeichnet und können durch verschiedene Komponenten aufgebaut werden. Als ein Beispiel wird eine Dispersion aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen auf ein transparentes isolierendes Substrat in der Form eines Steifens beschichtet, getrocknet und mit den Elektroden 104 und 105 verbunden. Dann wird die aus Zellglas hergestellte feuchtigkeitsdurchlässige Dünnschicht 103 auf die getrocknete Dispersion aufgebracht. Wenngleich die feuchtigkeitsdurchlässige Dünnschicht 103 die Schicht 102 aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen schützen kann, ist die feuchtigkeitsdurchlässige Membran 103 nicht wesentlich, und Feuchtigkeit kann direkt an der Schicht 102 aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen haften. Wie in der ersten Ausführungsform ist die Dichte der Hitzdrähte in dem zweiten Heizabschnitt 35b höher festgelegt. Mit anderen Worten ist die Wärmeerzeugung des ersten Heizabschnitts 35a, der als ein Niedertemperaturabschnitt dient, klein und die Wärmeerzeugung des zweiten Heizabschnitts 35b, der als ein Hochtemperaturabschnitt dient, ist groß. Wie vorstehend beschrieben, umfasst der Heizabschnitt 35 den Hochtemperaturabschnitt und den Niedertemperaturabschnitt, und wenigstens eine Hälfte des Fensterbeschlagerfassungsbereichs (Breite W1) der Erfassungseinheit 10 ist dem Niedertemperaturabschnitt zugewandt.
Die Windschutzscheibe 30 ist durch Laminieren des Außenoberflächenabschnitts 31, des Wärmeisolationsabschnitts 34 und des Heizabschnitts 35 aufeinander aufgebaut. Der Heizabschnitt 35 kann weggelassen werden. Mit anderen Worten kann der Beschlagschutz nicht durch die Wärmeerzeugung der Heizung durchgeführt werden, sondern die Beschlagschutztätigkeit kann durch den Klimatisierungswind durchgeführt werden.
Der Außenoberflächenabschnitt 31 der Windschutzscheibe 30 ist ein Frontoberflächen-(Front-)Glas des Fahrzeugs, eine Oberseite in 10 ist die Innenoberfläche 30a, die dem Fahrzeuginneren zugewandt ist, und eine Unterseite in 10 ist eine Außenoberfläche 30b, die dem Fahrzeugäußeren zugewandt ist. Die Erfassungseinheit 10 ist auf der Innenoberfläche 30a der Windschutzscheibe 30 installiert. Da die gesamte Erfassungseinheit 10 eine lichttransmittierende Eigenschaft hat, wird die Sicht durch die Erfassungseinheit 10 nicht versperrt, was zu keinem unschönen Anblick führt. Da die Elektroden 104 und 105 außerdem dünne Metalldrähte sind, versperren die Elektroden 104 und 105 die Sicht nicht und bewirken keinen unschönen Anblick. Die Messeinheit 106 kann eine feine Schaltung anfertigen, um auf dem Glassubstrat nicht zu auffällig zu sein, aber wenn die Messeinheit 106 den unschönen Anblick bewirkt, wird die Messeinheit 106 an einer Ecke der Windschutzscheibe 30 ausgebildet und wandelt Feuchtigkeit in ein elektrisches Signal um. Das umgewandelte elektrische Signal wird nach Bedarf verstärkt und zu einer Klimatisierungssteuerung geleitet, die als ein Klimatisierungs-ESG bezeichnet wird.
Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung, die durch die Klimatisierungssteuerung 26 gesteuert wird, ist wohlbekannt und der Hauptteil der Darstellung wird weggelassen. Jedoch ist eine Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 360 in 2 als Referenz auf einem Seitenabschnitt in einer Instrumententafel (Instrumententafel) in dem vordersten Abschnitt des Fahrzeuginneren oder einem Fahrzeuginnenseitenabschnitt angeordnet. Die Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 360 hat ein Gehäuse, und ein Luftdurchgang, in den die Luft in Richtung des Fahrzeuginneren geblasen wird, ist in dem Gehäuse bereitgestellt.
Ein Innen/Außenluftumschaltkasten ist an dem strömungsaufwärtigsten Abschnitt des Luftdurchgangs in diesem Gehäuse installiert, und eine Innenlufteinleitungsöffnung oder eine Außenlufteinleitungsöffnung wird durch eine Innen/Außenluftumschaltklappe (Innen/Außenluftumschalteinrichtung) umgeschaltet, um geöffnet oder geschlossen zu werden. Die Innen/Außenluftumschaltklappe wird von einem Servomotor angetrieben.
Ein elektrisches Gebläse, das Luft in Richtung des Fahrzeuginneren bläst, ist auf einer strömungsabwärtigen Seite des Innen/Außenluftumschaltkastens bereitgestellt. In dem Gebläse wird ein Vielflügel-Zentrifugalgebläseventilator durch einen Gebläsemotor angetrieben. Ein Verdampfer (Kühlwärmetauscher) zum Kühlen der Blasluft ist auf der strömungsabwärtigen Seite des Gebläses installiert.
Der Verdampfer ist eines der Elemente, die eine Kältekreislaufvorrichtung aufbauen, und ein Niedertemperatur- und Niederdruckkältemittel nimmt Wärme aus der Blasluft auf und verdampft, um dadurch die Blasluft zu kühlen. Die Kältekreislaufvorrichtung ist wohlbekannt, und das Kältemittel zirkuliert von einer Abgabeseite eines Kompressors durch einen Kondensator, einen Flüssigkeitssammler und ein Expansionsventil, das eine Druckverringerungseinrichtung bildet, zu dem Verdampfer.
Eine Außenluft (Kühlluft) wird durch den elektrischen Kühlventilator zu dem Kondensator geblasen. Der Kühlventilator wird von einem Motor angetrieben. In der Kältekreislaufvorrichtung wird der Kompressor durch einen Kompressorantriebsmotor angetrieben.
Andererseits ist ein Heizungskern auf der strömungsabwärtigen Seite des Verdampfers in der Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit installiert. Der Heizungskern heizt die Luft (Kaltluft), nachdem sie den Verdampfer durchlaufen hat, mit Heißwasser (Motorkühlwasser) eines Fahrzeugfahrmotors als eine Wärmequelle. Ein Umleitungsdurchgang ist auf einer Seite des Heizungskerns ausgebildet, und eine Luft, die den Heizungskern umgangen hat, strömt durch den Umleitungsdurchgang.
Eine Luftmischklappe, die eine Temperatureinstelleinrichtung aufbaut, ist zwischen dem Verdampfer und dem Heizungskern installiert. Die Luftmischklappe wird von einem Servomotor angetrieben, und eine Drehposition (ein Öffnungsgrad) der Luftmischklappe kann kontinuierlich eingestellt werden. Ein Verhältnis der Luftmenge, die den Heizungskern durchläuft (Warmluftvolumen), und der Luftmenge, die den Umleitungsdurchgang durchläuft und den Heizungskern umgeht (Kaltluftvolumen), wird gemäß dem Öffnungsgrad der Luftmischklappe eingestellt, um dadurch die Temperatur von Luft, die in das Fahrzeuginnere ausgeblasen wird, einzustellen.
Die Entfrosterblasöffnung 37 ist an dem strömungsabwärtigsten Abschnitt des Luftdurchgangs des Gehäuses bereitgestellt. Drei Arten von Luftauslässen, die insgesamt eine Gesichtsblasöffnung zum Blasen der klimatisierten Luft in Richtung eines Kopfs und einer Brust des Insassen und eine Fußblasöffnung zum Ausblasen der klimatisierten Luft in Richtung eines Fußabschnitts des Insassen umfassen, sind in dem strömungsabwärtigsten Abschnitt des Luftdurchgangs des Gehäuses bereitgestellt.
Eine Klimatisierungssteuerung 26 in 4 wird auch als ein Klimatisierungs-ESG bezeichnet und umfasst einen wohlbekannten Mikrocomputer einschließlich einer CPU, eines ROM, eines RAM und ähnliche und Peripherieschaltungen des Mikrocomputers. Die Klimatisierungssteuerung 26 speichert ein Steuerprogramm für die Klimatisierungssteuerung in dem ROM und führt auf der Basis des Steuerprogramms verschiedene arithmetische Verarbeitungen durch. Der vorstehend beschriebene berechnete Wert der Erfassungseinheit 10 wird in die Klimatisierungssteuerung 26 eingespeist.
Der Klimatisierungswind, dessen Temperatur eingestellt wird, wird von einer oder mehreren der Entfrosterblasöffnung 37, der Gesichtsblasöffnung und der Fußblasöffnung, die an dem strömungsabwärtigsten Abschnitt in dem Luftdurchgang des Gehäuses angeordnet sind, in das Fahrzeuginnere geblasen, um die Klimatisierung des Fahrzeuginneren durchzuführen und den Beschlag der Windschutzscheibe 30 des Fahrzeugs zu entfernen.
Als nächstes stellt ein Ausgabewert der Messeinheit einen Widerstandwert dar, der proportional zu der Wassermenge ist und in die Klimatisierungssteuerung 26 eingegeben wird. Wenn die Wassermenge WRHw auf der Oberfläche der Windschutzscheibe über eine vorgegebene Zielwassermenge der Windschutzscheibenoberfläche WTRHw als ein Referenzwert steigt, wird in der Klimatisierungssteuerung 26 eine Außenluftbetriebsart festgelegt. Angenommen, dass eine vorgegebene Menge a ist, wird, wenn die Wassermenge WRHw auf der Oberfläche der Windschutzscheibe unter (WTRHw – a) fällt, eine Innenluftbetriebsart festgelegt. Die Zielwassermenge der Windschutzscheibe WTRHw wurde vorher experimentell als eine Feuchtigkeitsmenge mit einem Pegel gewonnen, der das Beschlagen der Windschutzscheibe ausreichend verhindert.
Da die Zielwassermenge der Windschutzscheibe TRHw in einer Innen/Außenlufteinsaugbetriebsartsteuerung etwa auf einen oberen Grenzwassergehalt festgelegt wird, bei dem die Windschutzscheibe nicht beschlägt, kann die Innen/Außenlufteinsaugbetriebsart derart gesteuert werden, dass ein Innenluftanteil in einem Bereich, in dem die Windschutzscheibe nicht beschlägt, immer hoch wird. Als ein Ergebnis wird mit einer Zunahme in dem Innenluftanteil zur Zeit des Startens der Heizung in der Winterjahreszeit ein Lüftungswärmeverlust verringert und ein Anlaufen der Fahrzeuginnenheizwirkung kann gefördert werden. Wenn andererseits eine große Notwendigkeit zum Beschlagentfernen der Windschutzscheibe besteht, wird die Steuerung des Beschlagschutzes der Windschutzscheibe durchgeführt.
Mit anderen Worten wird die Innen/Außenlufteinsaugbetriebsart zwangsweise auf die Außenluftbetriebsart geschaltet, ein Gebläsepegel des elektrischen Klimatisierungsgebläses wird erhöht, und die Blasbetriebsart wird auf eine Entfrosterbetriebsart festgelegt. Als ein Ergebnis wird warme Luft durch Einleiten der Außenluft mit der geringen Luftfeuchtigkeit aus der Entfrosterblasöffnung 37 geblasen. Gleichzeitig wird mit einer Zunahme des Blasluftvolumens der warmen Luft die Wassermenge der Windschutzscheibenoberfläche schnell verringert und der Beschlag der Windschutzscheibe 30 kann entfernt werden. Ferner wird der Heizabschnitt 35 mit Energie gespeist, um die Windschutzscheibe 30 zu heizen.
(Betriebsergebnis der fünften Ausführungsform)
Die Windschutzscheibe 30 wird aufgrund von Kondensation beschlagen. Es gibt eine Grenze für die Feuchtigkeitsmenge, die als Wasserdampf in die Luft eintreten kann. Die Grenze ist umso höher, je höher die Temperatur ist. Wenn die Grenze überschritten wird, kondensiert ein überschüssiger Wasserdampf. Die Sättigungswasserdampfmenge nimmt weiter ab, wenn die Temperatur weiter abnimmt. Wenn der Außenoberflächenabschnitt durch die Außenluft gekühlt wird und die Luft, die in Kontakt mit der Innenoberfläche der Windschutzscheibe kommt, abkühlt und eine Sättigungswasserdampfmenge überschreitet, wird der restliche Wasserdampf zu Wassertröpfchen und bewirkt das Beschlagen. Daher wird bevorzugt, die Wassermenge, die den Referenzwert, der die Grenze unmittelbar bevor oder unmittelbar nachdem das Beschlagen auftritt, ist, zu erfassen.
In der fünften Ausführungsform ist die Erfassungseinheit 10 an der Fahrzeuginnenseite der Windschutzscheibe 30 des Fahrzeugs angebracht, um die Wassermenge zu erfassen. Die Windschutzscheibe 30 umfasst einen Außenoberflächenabschnitt 31, der außerhalb der Windschutzscheibe 30 angeordnet ist, und einen Wärmeisolationsabschnitt 34, der die Fahrzeuginnenseitenoberfläche des Außenoberflächenabschnitts 31 bedeckt. Der Wärmeisolationsabschnitt 34 umfasst einen ersten Wärmeisolationsabschnitt 34a, der zwischen der Erfassungseinheit 10 und dem Außenoberflächenabschnitt 31 angeordnet ist, um im Wesentlichen der Erfassungseinheit 10 und dem Auenoberflächenabschnitt 31 zugewandt zu sein, und einen zweiten Wärmeisolationsabschnitt 34b außer dem ersten Wärmeisolationsabschnitt 34a.
Wenn daher der Außenoberflächenabschnitt 31 durch die Außenluft gekühlt wird, wird die Erfassungseinheit 10 durch die Außenluft zufriedenstellend gekühlt. Daher kann die Erfassungseinheit 10 vor dem Auftreten eines ernsthaften Beschlags auf der Seite des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b die Wassermenge, die den Referenzwert übersteigt, zuverlässig erfassen. Selbst wenn es folglich einige Schwankungen in der Erfassung der Wassermenge durch die Erfassungseinheit 10 gibt, kann die Erfassungseinheit 10 die Wassermenge, die den Referenzwert überschreitet, zuverlässig erfassen, und das Beschlagen verhindern, bevor die Sicht des Insassen in dem Fahrzeuginneren aufgrund des Beschlags verringert wird. Mit anderen Worten wird die äußere Kaltluft durch den ersten Wärmeisolationsabschnitt 34a mit einer relativ hohen Wärmeleitfähigkeit an die Innenoberfläche der Windschutzscheibe 30 übertragen. Als ein Ergebnis wird die Innenoberfläche der Windschutzscheibe 30, die dem ersten Wärmeisolationsabschnitt 34a entspricht, im Vergleich zu der Innenoberfläche der Windschutzscheibe 30, die dem zweiten Wärmeisolationsabschnitt 34b entspricht, sicher gekühlt. Als ein Ergebnis schreitet die Taukondensation auf der Innenoberfläche der Windschutzscheibe 30, die dem ersten Wärmeisolationsabschnitt 34a entspricht, relativ schnell voran, und die Erfassungseinheit 10 erfasst die Wassermenge, die den Referenzwert übersteigt. Mit anderen Worten erfasst die Erfassungseinheit 10 die Wassermenge, die die Referenzstelle überschreitet, bevor das Beschlagen auf der Innenoberfläche der Windschutzscheibe 30, die dem zweiten Wärmeisolationsabschnitt 34b entspricht, auftritt, als ein Ergebnis wovon die gesamte Windschutzscheibe 30 im Voraus davon abgehalten wird, beschlagen zu werden.
Das Material des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a und das Material des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b sind verschieden voneinander, und die Wärmeleitung des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34b ist höher als die Wärmeleitung des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b (hat eine höhere Wärmeleitfähigkeit). Auf diese Weise kann mit einer Änderung in dem Material des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a und dem Material des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b die Wärmeleitung des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a leicht höher als die Wärmeleitung des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b festgelegt werden.
Der Heizabschnitt 35, der den Wärmeisolationsabschnitt 34 bedeckt, ist auf der Fahrzeuginnenseite des Wärmeisolationsabschnitts 34 bereitgestellt, und die Erfassungseinheit 10 ist weiter auf der Fahrzeuginnseite des Heizabschnitts 35 angebracht. Wenn die Erfassungseinheit 10 das Beschlagen, das den Referenzwert überschreitet, erfasst, wird der Heizabschnitt 35 mit Energie gespeist, um den Beschlag des Fensters zu entfernen.
Gemäß dem vorstehenden Aufbau wird die Erfassungseinheit 10 durch die Außenluft gekühlt. Daher kann die Erfassungseinheit 10 die Luftfeuchtigkeit, die den Referenzwert überschreitet, vor dem Auftreten eines ernsthaften Beschlags auf der Seite des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b zuverlässig erfassen. Daher kann die Erfassungseinheit 10 die Luftfeuchtigkeit, die den Referenzwert überschreitet, zuverlässiger erfassen und den Beschlagschutz durchführen. Wenn der Beschlag auftritt, wird ferner der Heizabschnitt 35 geheizt.
Der Heizabschnitt 35 umfasst den ersten Heizabschnitt 35a, der zwischen der Erfassungseinheit 10 und dem Außenoberflächenabschnitt 31 angeordnet ist, und den zweiten Heizabschnitt 35b außer dem ersten Heizabschnitt 35a. Wenn die Erfassungseinheit 10 den Beschlag erfasst, wird der Heizabschnitt 35 mit Energie gespeist. In diesem Fall kommt der Heizabschnitt 35b auf eine höhere Temperatur als der erste Heizabschnitt 35a.
Folglich entfernt der zweite Heizabschnitt 35b den Beschlag leicht stärker als der erste Heizabschnitt 35a. Wenn die Erfassungseinheit 10 die Wassermenge erfasst, die zu dem Beschlagen führt, erfasst, wird der Heizabschnitt 35 daher mit Energie gespeist, um den Beschlag des Fensters, der die Sicht des Insassen beeinträchtigt, zuverlässiger zu entfernen.
(Modifikationsbeispiel der ersten bis fünften Ausführungsformen) Wenngleich der Heizabschnitt 35 in Verbindung mit der Windschutzscheibe 30 zur Beschlagentfernung bereitgestellt ist, kann der Heizabschnitt 35 weggelassen werden. In diesem Fall kann warme Luft aus der Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung geblasen werden, um den Beschlag des Fensters zu entfernen. Wenn die Erfassungseinheit 10 mit anderen Worten den Beschlag erfasst, wird in der Fahrzeugbeschlagschutzvorrichtung unter Verwendung der Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung die warme Luft in Richtung der Windschutzscheibe geblasen, um den Beschlag des Fensters zu entfernen.
Außerdem ist der Wärmeisolationsabschnitt 34 bereitgestellt, um die Fahrzeuginnenseitenoberfläche des Außenoberflächenabschnitts 31 zu bedecken. Der Wärmeisolationsabschnitt 34 umfasst einen ersten Wärmeisolationsabschnitt 34a, der zwischen der Erfassungseinheit 10 und dem Außenoberflächenabschnitt 31 angeordnet ist, und einen zweiten Wärmeisolationsabschnitt 34b außer dem ersten Wärmeisolationsabschnitt 34a. Die Wärmeleitung des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a ist höher als die Wärmeleitung des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b festgelegt.
Wie vorstehend beschrieben, wird der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a mit der hohen Wärmeleitung in dem Abschnitt verwendet, der der Erfassungseinheit 10 zugewandt ist. Alternativ kann ähnlich 7 ein hohler Abschnitt, wie etwa ein Loch, das innen mit einem Füllstoff mit hoher Wärmeleitung gefüllt ist, in dem ersten Wärmeisolationsabschnitt 34a bereitgestellt sein.
Es ist bekannt, dass der Beschlag an einem Glasabschnitt mit niedriger Temperatur auftritt, wenn die Luftfeuchtigkeit in der Luft zunimmt. Daher wird mit der Bereitstellung des vorstehend beschriebenen Aufbaus die Wärmeleitung von dem Außenoberflächenabschnitt 31 zu der Erfassungseinheit 10 hervorragend, die Erfassung des Fensterbeschlags kann aufgrund einer Änderung in der Außenluft unverzüglich erfasst werden und eine Reaktion wird verbessert. Mit anderen Worten ist die Wärmeleitung des Hohlraums des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a höher als die Wärmeleitung des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b. Wenn daher der Außenoberflächenabschnitt 31 durch die Außenluft gekühlt wird, wird die Erfassungseinheit 10 durch die Außenluft zufriedenstellend schnell gekühlt. Aus diesem Grund erfasst die Erfassungseinheit 10 leicht die Luftfeuchtigkeit in der Luft. Daher kann die Erfassungseinheit 10 vor dem Auftreten eines ernsthaften Beschlags auf der Seite des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b die Luftfeuchtigkeit, die den Referenzwert überschreitet, zuverlässig erfassen. Wenn es folglich einige Schwankungen in der Luftfeuchtigkeitserfassung der Erfassungseinheit 10 gibt, kann die Erfassungseinheit 10 die Luftfeuchtigkeit, die den Referenzwert überschreitet, zuverlässig erfassen, bevor die Sicht des Insassen in dem Fahrzeuginneren aufgrund des Beschlags verringert wird. Bezug nehmend auf 1 wird die gesamte Region des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a mit höherer Wärmeleitfähigkeit als der zweite Wärmeisolationsabschnitt 34b festgelegt, aber die Region mit der hohen Wärmeleitfähigkeit braucht nicht die gesamte Region zu sein.
Als nächstes wird in der fünften Ausführungsform die Vorrichtung beschrieben, die ein neues Material für die Erfassungseinheit verwendet, das als Kohlenstoff-Nanoröhrchen bezeichnet wird, transparent ist und die Wassermenge messen kann. In diesem Fall können die Kohlenstoff-Nanoröhrchen in dem Fall, in dem der Heizabschnitt 35 für den Beschlagschutz auf der Windschutzscheibe 30 bereitgestellt ist, auch für den Heizabschnitt 35 verwendet werden. Ein Heizdraht aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen, der in einer dünnen Linienform anstelle eines dünnen Metalldrahts ausgebildet ist, wird um das innere oder die Oberfläche des Harzes des Heizabschnitts 35 gedehnt, so dass die Kohlenstoff-Nanoröhrchen mit Energie gespeist werden können, um Wärme zu erzeugen.
Die Heizung unter Verwendung der Kohlenstoff-Nanoröhrchen ist leicht und fein und behindert die Transparenz nicht. Außerdem kann die Wärmekapazität der Heizung selbst verringert werden. Als ein Ergebnis kann die Wärmeerzeugungsmenge wirksam vorteilhaft genutzt werden, um Feuchtigkeit zu entfernen.
Außerdem ist in dem Fall, in dem der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a eine Region mit der höheren Wärmeleitung als der zweite Wärmeisolationsabschnitt 34b hat, die Region mit hoher Wärmeleitung durch eine Differenz in der Verteilung des Materials und der Mischmenge des Metallfüllstoffs ausgebildet. Jedoch können anstelle des Metallfüllstoffs die Kohlenstoff-Nanoröhrchen in das Harz gemischt werden, um den ersten Wärmeisolationsabschnitt 34a mit einer Region mit hoher Wärmeleitung zu bilden. Da die Kohlenstoff-Nanoröhrchen fein sind und eine hohe Wärmeleitung haben, kann außerdem der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a mit hoher Transparenz ausgebildet werden. Folglich kann die Beschlagschutzvorrichtung, die leicht ist, eine hohe Transparenz hat und eine hervorragende Beschlagschutzwirkung hat, bereitgestellt werden, indem die Kohlenstoff-Nanoröhrchen jeweils für den Heizabschnitt, den Wärmeisolationsabschnitt und die Erfassungseinheit vorteilhaft genutzt werden.
(Sechste Ausführungsform)
Hier nachstehend wird eine sechste Ausführungsform unter Bezug auf 11 bis 12 im Detail beschrieben. Bezug nehmend auf 11 hat die Beschlagschutzvorrichtung eine Windschutzscheibe 30 als ein Fenster des Fahrzeugs. Ferner ist ein Heizabschnitt 35 auf einer Fahrzeuginnenseite des Wärmeisolationsabschnitts 34, der aus einem synthetischen Harzwärmeisolationsabschnitt 34 hergestellt ist, in 11 bereitgestellt, der auf einer Oberseite von 11 angeordnet ist, und eine Heizabschnittschutzdünnschicht 35c ist als ein Teil des Heizabschnitts 35 auf der Fahrzeuginnenseite des Heizabschnitts 35 bereitgestellt. Die Beschlagschutzvorrichtung ist mit einer Erfassungseinheit 10 ausgestattet, deren elektrisches Signal sich ansprechend auf eine Feuchtigkeit, die an der Fahrzeuginnenseite des Heizabschnitts 35 haftet, oder eine Luftfeuchtigkeit der Fahrzeuginnenseite ändert. Als die Erfassungseinheit 10 kann die in den ersten bis fünften Ausführungsformen beschriebene Erfassungseinheit 10 verwendet werden.
Der Wärmeisolationsabschnitt 34 ist derart aufgebaut, dass er in der Fahrzeuginnen- und Außenrichtung dicker als der Heizabschnitt 35 ist. Es ist unnötig zu sagen, dass der Wärmeisolationsabschnitt 34 in der Fahrzeuginnen- und Außenrichtung dicker als die Heizabschnittschutzdünnschicht 35c aufgebaut ist. Als der sonstige Aufbau des Wärmeisolationsabschnitts 34 kann der in den ersten bis fünften Ausführungsformen beschriebene Aufbau des Wärmeisolationsabschnitts 34 geeignet verwendet werden. Mit anderen Worten umfasst der Wärmeisolationsabschnitt 34 gemäß der sechsten Ausführungsform ebenfalls einen ersten Wärmeisolationsabschnitt 34a, der zwischen der Erfassungseinheit 10 und dem Außenoberflächenabschnitt 31 angeordnet ist, und einen zweiten Wärmeisolationsabschnitt 34b außer dem ersten Wärmeisolationsabschnitt 34a (siehe 1). Der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a ist mit höherer Wärmeleitung als der zweite Wärmeisolationsabschnitt 34b (das heißt, höherer Wärmeleitfähigkeit) festgelegt.
In diesem Beispiel ist der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a, der zwischen der Erfassungseinheit 10 und dem Außenoberflächenabschnitt 31 angeordnet ist, derart zwischen der Erfassungseinheit 10 und dem Außenoberflächenabschnitt 31 positioniert, dass er wenigstens einem Teil der Erfassungseinheit 10 zugewandt ist (siehe 1). Insbesondere ist der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a derart angeordnet, dass er 50% oder mehr der unteren Fläche der Erfassungseinheit 10 überlappt. Zu dieser Zeit kann der erste Wärmeisolationsabschnitt 34a, wie in der dritten Ausführungsform beschrieben, einen Hohlraumabschnitt mit einem Loch 36 haben, das einen Füllstoff zur Verbesserung der Wärmeleitung enthält (siehe 7). Da das Material des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a außerdem verschieden zu dem Material des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b ist, kann die Wärmeleifähigkeit des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a erhöht werden. Alternativ kann die Dicke des ersten Wärmeisolationsabschnitts 34a in der Fahrzeuginnen- und Außenrichtung, wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben, dünner als die Dicke des zweiten Wärmeisolationsabschnitts 34b in der Fahrzeuginnen- und Außenrichtung festgelegt werden, um die Wärmeleitfähigkeit des Wärmeisolationsabschnitts 34 zu verbessern (siehe 6). Es sollte bemerkt werden, dass die Heizabschnittschutzdünnschicht 35c weggelassen werden kann.
Der Heizabschnitt 35 ist durch eine Schicht aufgebaut, die einen linearen Heizabschnitt umfasst, der beliebige Kohlenstoff-Nanoröhrchen (auch als „CNT” bezeichnet), Metallpartikel, Kohlenstoffpartikel oder Metalloxidpartikel enthält. Insbesondere ist der Heizabschnitt 35 durch mehrere liniensegmentförmige Heizdrähte 35d aufgebaut, die unter Verwendung von Kohlenstoff-Nanoröhrchen ausgebildet sind. Jedoch kann der Heizabschnitt 35 als eine dünne Metalldampfabscheidungsschicht ausgebildet werden. Die Drähte 35d, die aus den Kohlenstoff-Nanoröhrchen ausgebildet sind, sind in einer derartigen Weise aufgebaut, dass mehrere Liniensegmente, die in einer Richtung verlegt sind, die durch einen in 12 dargestellten Pfeil Y35 angezeigt wird, parallel angeordnet sind. Strom fließt in jeweiligen Segmenten der mehreren Drähte 35d parallel in die Richtung des Pfeils Y35. Zu diesem Zweck wird eine Gleichspannung an die Elektroden angelegt, die mit beiden Enden der liniensegmentförmigen Drähte 35d verbunden sind. Die Dichtungsabschnitte 35c1 an den beiden Enden können integral mit der Heizabschnittdünnschicht 35c sein.
12 stellt die elektrische Schaltung dar. Eine Spannung an einer auf dem Fahrzeug montierten Batterie 43 wird durch eine Energiespeisungseinheit 44 mit einem Relais oder einem Schalter an Elektroden 41 und 42 angelegt. Die Energiespeisungseinheit 44 ist mit der Erfassungseinheit 10 elektrisch verbunden, und ein elektrisches Signal, das Feuchtigkeit oder Luftfeuchtigkeit, die von der Erfassungseinheit 10 erfasst werden, entspricht, wird an die Energiespeisungseinheit 44 ausgegeben. Wenn die Feuchtigkeit oder die Luftfeuchtigkeit, die von der Erfassungseinheit 10 erfasst werden, größer als ein vorgegebener im Voraus festgelegter Betrag ist, liefert die Energiespeisungseinheit 44 eine Leistung der Batterie 43 an den Heizabschnitt 35. Als ein Ergebnis fließt ein Strom in den Drähten 35d, die aus den Kohlenstoffnanoröhrchen ausgebildet sind, in eine Richtung des Pfeils Y35, wodurch Wärme erzeugt wird. Da der Heizabschnitt 35 transparent sein muss, ist ein Drahtdurchmesser des Drahts 35d auf etwa einige Mikrometer beschränkt. Die in der vorliegenden Spezifikation gemeinten Kohlenstoff-Nanoröhrchen sind ein Kohlenstoffkristall mit einer hohlen zylindrischen Struktur, die ein rohrförmiges Material mit einem Durchmesser von 0,7 bis 70 nm ist, das heißt, etwa mehrere Zehntausendstel der Länge eines Haars und eine Länge von einigen Dutzend μm oder weniger. Kahlenstoff-Nanoröhrchen haben aus einem großen Seitenverhältnis eine große Oberfläche, die als 100 bis 1000 Quadratmeter pro Gramm betrachtet wird, und haben eine kleine Wärmekapazität, und daher sammelt sich die erzeugte Wärmemenge nicht in den Kohlenstoff-Nanoröhrchen an. Daher haben die Kohlenstoff-Nanoröhrchen ein großes vorteilhaftes Merkmal für die Lösung des Problems der vorliegenden Ausführungsform, dass die Wärmeerzeugungsmenge wirksam für die Entfernung von Feuchtigkeit, die das Beschlagen verursacht, verwendet werden kann.
Wie der in der ersten Ausführungsform beschriebene Heizabschnitt 35 umfasst der Heizabschnitt 35 einen ersten Heizabschnitt 35a, der an einem Abschnitt zwischen der Erfassungseinheit 10 und dem Außenoberflächenabschnitt 31 angeordnet ist, der der Erfassungseinheit 10 zugewandt ist, und einen zweiten Heizabschnitt 35b, der der restliche Heißabschnitt 35 außer dem ersten Heizabschnitt 35a ist (siehe 1). Wenn die Erfassungseinheit 10 den Beschlag erfasst, kann der zweite Heizabschnitt 35b auf eine höhere Temperatur als der erste Heizabschnitt 35a geheizt werden.
Die Heizabschnittschutzdünnschicht 35c von 11 kann auch aus Harz, wie etwa PET, hergestellt sein. Die Heizabschnittschutzdünnschicht 35c schützt den Draht 35d vor einer äußeren Kraft und ähnlichem. Der Heizabschnitt 35 mit der Heizabschnittschutzdünnschicht 35c ist dünner als eine Dicke des Wärmeisolationsabschnitts 34 festgelegt. Mit anderen Worten hat der Wärmeisolationsabschnitt 34 eine ausreichende Dicke, so dass eine Wärmeleitung gering ist und nicht zugelassen wird, dass die von dem Heizabschnitt 35 erzeugte Wärme nach außerhalb des Fahrzeuginneren entweicht. Der Wärmeisolationsabschnitt 34 kann aus einem geschäumten Harz oder ähnlichem hergestellt werden.
(Betriebsergebnis der sechsten Ausführungsform)
Die Wärmeleitung in der vorliegenden Spezifikation ist eine physikalische Größe, die einen Betrag eines Wärmeflusses, der entlang eines Temperaturgradienten eines Mediums in dem Fall, in dem es den Wärmegradienten in dem Medium gibt, in der Wärmeleitung von der Fahrzeuginnenseite des Fensters zu der Fahrzeugaußenseite befördert wird. Der Kehrwert der Wärmeleitfähigkeit ist ein spezifischer Wärmewiderstand.
Die Differenz in der Wärmeleitung wird durch die Art und das Material des Harzes des Wärmeisolationsabschnitts 34, Leerräume im Inneren des Harzes, die Metallpartikel in dem Harz, das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein und der Menge des Füllstoffs, und die Dickenabmessung des Wärmeisolationsabschnitts 34 beeinflusst. Die Wärmeleitfähigkeit ändert sich abhängig von der Art des für den Wärmeisolationsabschnitt 34 verwendeten Kunstharzes. Außerdem kann ein transparentes geschäumtes Harz als der Wärmeisolationsabschnitt 34 verwendet werden, und die Gesamtmenge der geschäumten Leerräume in dem Wärmeisolationsabschnitt 34 kann erhöht werden, um den spezifischen Wärmewiderstand zu erhöhen. Als das transparente geschäumte Harz ist Nanozellenschaum, in dem das Innere einer Dünnschicht mit Bläschen (Nanozellen) in der Größenordnung von Nanometern mit einem Durchmesser von weniger als 1 Mikrometer gefüllt ist, bekannt. Bei Vorhandensein von Leerräumen oder Bläschen nimmt neben der schlechten Wärmeleitung von Leerräumen oder Bläschen, ein Wärmewiderstand, wenn sich Wärme durch eine Grenzfläche zwischen dem Harz und Leerräumen oder Bläschen fortpflanzt, zu und der spezifische Wärmewiderstand steigt.
Die Beschlagschutzvorrichtung speist den Heizabschnitt 35 durch die Energiespeisungseinheit 44 von 12 gemäß einem Signal von der Erfassungseinheit 10 automatisch mit Energie, wenn die Windschutzscheibe 30, die das Fenster des Fahrzeugs ist, beschlagen wird. In diesem Fall wird eine Gelichspannung von 12 Volt oder 48 Volt von der Batterie 43 an die Elektroden 41 und 42 an beiden Enden des Heizabschnitts 35 angelegt. Als ein Ergebnis fließt ein Strom durch den Heizabschnitt 35 und der Heizabschnitt 35 wird geheizt. Da der Heizabschnitt 35 derart aufgebaut ist, dass er Kohlenstoff-Nanoröhrchen enthält, ist die Wärmekapazität klein.
Aus diesem Grund wird die erzeugte Wärme kaum in dem Heizabschnitt 35 an sich angesammelt. Außerdem geht die Wärme kaum durch den Wärmeisolationsabschnitt 34 und entweicht in das Fahrzeugäußere. Als ein Ergebnis heizt die erzeugte Wärme eine Feuchtigkeit 45, die den an der Oberfläche der Heizabschnittschutzdünnschicht 35c auf der Fahrzeuginnenseite haftenden Beschlag bewirkt, durch die dünne Schicht der Heizabschnittschutzdünnschicht 35c. Dies macht es möglich, die Feuchtigkeit 45 wirksam zu verdampfen, und den Beschlag mit dem Ergebnis zu entfernen, dass der Leistungsverbrauch verringert wird. Dies wird insbesondere für Elektrofahrzeuge und Hybridfahrzeuge, die mit der elektrischen Leistung der Batterie 43 fahren, bevorzugt.
Hier nachstehend werden der Aufbau, der Betrieb und die Ergebnisse der sechsten Ausführungsform wie folgt zusammengefasst.
Der Heizabschnitt 35 der Beschlagschutzvorrichtung wird ausgebildet, indem die Kohlenstoff-Nanoröhrchen, die in einer faserartigen oder Drahtform ausgebildet sind, in einer Netzform oder in einer Weise, in der eine Vielzahl von Linien ausgerichtet sind, angeordnet werden.
Gemäß dem vorstehenden Aufbau erzeugen die mit Energie gespeisten Kohlenstoff-Nanoröhrchen Wärme in einer Netzform oder einer mehrfachen Liniensegmentform. Als ein Ergebnis kann Feuchtigkeit, die den Beschlag bewirkt, der an der Heizabschnittschutzdünnschicht 35c, die die Fahrzeuginnenseite bedeckt, haftet, über einen großen Bereich verdampft werden. Es sollte bemerkt werden, dass die Heizabschnittschutzdünnschicht 35c weggelassen werden kann.
(Modifikation der sechsten Ausführungsform)
In der sechsten Ausführungsform ist ein Heizabschnitt 35 durch Anordnen der Kohlenstoff-Nanoröhrchen, die in einer faserartigen oder Drahtform ausgebildet sind, in einer Netzform oder einer Weise, in der eine Vielzahl von Linien ausgerichtet sind, ausgebildet. Im Gegensatz dazu kann der Heizabschnitt 35 wie in einer in 13 dargestellten Modifikation in einer transparenten Dünnschichtform ausgebildet werden. Zum Beispiel ist der Heizabschnitt 35 als ein planares Heizelement 35f aufgebaut, in dem beliebige von Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Metallpartikeln, Kohlenstoffpartikeln und Metalloxidpartikeln verteilt sind. Detaillierter kann der Heizabschnitt 35 als ein transparentes planares Heizelement 35f aufgebaut sein, in dem die Kohlenstoff-Nanoröhrchen in einem Harz, das als ein Binder dient, verteilt sind. Gemäß dem vorstehenden Aufbau erzeugt der Heizabschnitt 35 Wärme in einer planaren Form, und Feuchtigkeit, die den Beschlag bewirkt, der an der Heizabschnittschutzdünnschicht 35c, die die Fahrzeuginnenseite bedeckt, haftet, kann über einen großen Bereich verdampft werden.
Wenn in der sechsten Ausführungsform die Feuchtigkeit oder die Luftfeuchtigkeit, die von der Erfassungseinheit 10 erfasst werden, eine vorgegebene Menge überschreiten, speist die Energiespeisungseinheit 44 den Heizabschnitt 35 mit Energie. Jedoch kann zu der Zeit, zu der die Energiespeisungseinheit 44 den Heizabschnitt 35 mit Energie speist, ein Fahrer zum Beispiel, wenn die Windschutzscheibe 30 beschlagen ist, einen (nicht gezeigten) Bedienknopf betätigen, wodurch der Heizabschnitt 35 mit Energie gespeist wird. in diesem Fall ist die Erfassungseinheit 10 nicht immer notwendig.

Claims

Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung, die umfasst: eine Erfassungseinheit (10), die auf einer Fahrzeuginnenseite einer Windschutzscheibe (30), die als ein Fenster eines Fahrzeugs dient, angebracht ist, wobei die Erfassungseinheit den Beschlag des Fensters erfasst, einen Außenoberflächenabschnitt (31), der auf einer Außenseite der Windschutzscheibe in der Windschutzscheibe enthalten ist, und einen Wärmeisolationsabschnitt (34), der in der Windschutzscheibe enthalten ist, der wenigstens einen Teil einer Fahrzeuginnenseitenoberfläche des Außenoberflächenabschnitts bedeckt, wobei der Wärmeisolationsabschnitt umfasst: einen ersten Wärmeisolationsabschnitt (34a), der zwischen der Erfassungseinheit und dem Außenoberflächenabschnitt angeordnet ist, und einen zweiten Wärmeisolationsabschnitt (34b) außer dem ersten Wärmeisolationsabschnitt, und wobei der erste Wärmeisolationsabschnitt eine höhere Wärmeleitfähigkeit als der zweite Wärmeisolationsabschnitt hat.
Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der erste Wärmeisolationsabschnitt an einem Abschnitt angeordnet ist, der einem Teil der Erfassungseinheit zwischen der Erfassungseinheit und dem Außenoberflächenabschnitt zugewandt ist.
Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Wärmeisolationsabschnitt zwischen der Erfassungseinheit und dem Außenoberflächenabschnitt derart angeordnet ist, dass er 50% oder mehr einer unteren Fläche der Erfassungseinheit zu gewandt ist.
Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Wärmeisolationsabschnitt einen hohlen Abschnitt hat, der einen Füllstoff enthält.
Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Material des ersten Wärmeisolationsabschnitts verschieden von einem Material des zweiten Wärmeisolationsabschnitts ist.
Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Dicke des ersten Wärmeisolationsabschnitts in einer Fahrzeuginnen- und Außenrichtung dünner als eine Dicke des zweiten Wärmeisolationsabschnitts in der Fahrzeuginnen- und Außenrichtung ist.
Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, die ferner umfasst: einen Heizabschnitt (35), der in der Windschutzscheibe auf der Fahrzeuginnenseite des Wärmeisolationsabschnitts enthalten ist, wobei der Heizabschnitt wenigstens einen Teil des Wärmeisolationsabschnitts bedeckt, wobei die Erfassungseinheit weiter in Richtung der Fahrzeuginnenseite angebracht ist als es der Heizabschnitt in Richtung der Fahrzeuginnenseite ist, und der Heizabschnitt, wenn die Erfassungseinheit einen Beschlag erfasst, mit Energie gespeist wird, um den Beschlag der Windschutzscheibe zu entfernen.
Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei der Heizabschnitt umfasst: einen ersten Heizabschnitt (35a), der an einem Abschnitt zwischen der Erfassungseinheit und dem Außenoberflächenabschnitt angeordnet ist, der der Erfassungseinheit zugewandt ist, und einen zweiten Heizabschnitt (35b), der der verbleibende Heizabschnitt außer dem ersten Heizabschnitt ist, und wobei der Heizabschnitt, wenn die Erfassungseinheit den Beschlag erfasst, mit Energie gespeist wird, um den Beschlag der Windschutzscheibe zu entfernen, und der zweite Heizabschnitt Wärme mit einer höheren Temperatur als der erste Heizabschnitt erzeugt.
Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der erste Wärmeisolationsabschnitt eine Region mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als der des zweiten Wärmeisolationsabschnitts hat.
Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die Region mehrere Löcher, die in dem ersten Wärmeisolationsabschnitt ausgebildet sind, und eine in die Löcher gefüllte Füllung umfasst.
Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei ein wärmeleitendes Gel oder ein wärmeleitendes Fett als die Füllung eingefüllt ist.
Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung, die umfasst: eine Erfassungseinheit (10), die auf einer Fahrzeuginnenseite einer Windschutzscheibe (30) die als ein Fenster eines Fahrzeugs dient, angebracht ist, wobei die Erfassungseinheit den Beschlag des Fensters erfasst, einen Außenoberflächenabschnitt (31), der auf einer Außenseite der Windschutzscheibe in der Windschutzscheibe enthalten ist, und einen Wärmeisolationsabschnitt (34), der in der Windschutzscheibe enthalten ist, der wenigstens einen Teil einer Fahrzeuginnenseitenoberfläche des Außenoberflächenabschnitts bedeckt, wobei der Wärmeisolationsabschnitt (34) einen ersten Wärmeisolationsabschnitt (34a), der zwischen der Erfassungseinheit und dem Außenoberflächenabschnitt angeordnet ist, und einen zweiten Wärmeisolationsabschnitt (34b) außer dem ersten Wärmeisolationsabschnitt umfasst, wobei der erste Wärmeisolationsabschnitt eine höhere Wärmeleitfähigkeit als der zweite Wärmeisolationsabschnitt hat, und wobei die Erfassungseinheit umfasst: eine Schicht (102) aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen, die auf der Fahrzeuginnenseite der Windschutzscheibe bereitgestellt sind, und eine Messeinheit (106), die einen elektrischen Widerstand der Schicht der Kohlenstoff-Nanoröhrchen misst.
Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei der erste Wärmeisolationsabschnitt in einem Zustand, in dem ein Teil des ersten Wärmeisolationsabschnitts der Erfassungseinheit zugewandt ist, zwischen der Erfassungseinheit und dem Außenoberflächenabschnitt angeordnet ist.
Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei der erste Wärmeisolationsabschnitt zwischen der Erfassungseinheit und dem Außenoberflächenabschnitt derart angeordnet ist, dass er 50% oder mehr einer unteren Fläche der Erfassungseinheit zu gewandt ist.
Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der erste Wärmeisolationsabschnitt einen hohlen Abschnitt hat, der einen Füllstoff enthält.
Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 15, wobei ein Material des ersten Wärmeisolationsabschnitts verschieden von einem Material des zweiten Wärmeisolationsabschnitts ist.
Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 16, wobei eine Dicke des ersten Wärmeisolationsabschnitts in einer Fahrzeuginnen- und Außenrichtung dünner als eine Dicke des zweiten Wärmeisolationsabschnitts in der Fahrzeuginnen- und Außenrichtung ist.
Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 17, die ferner umfasst: einen Heizabschnitt (35), der in der Windschutzscheibe auf der Fahrzeuginnenseite des Wärmeisolationsabschnitts enthalten ist und wenigstens einen Teil des Wärmeisolationsabschnitts bedeckt, wobei die Erfassungseinheit weiter in Richtung der Fahrzeuginnenseite angebracht ist als es der Heizabschnitt in Richtung der Fahrzeuginnenseite ist, und der Heizabschnitt, wenn die Erfassungseinheit einen Beschlag erfasst, mit Energie gespeist wird, um den Beschlag der Windschutzscheibe zu entfernen.
Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei der Heizabschnitt umfasst: einen ersten Heizabschnitt (35a), der an einem Abschnitt zwischen der Erfassungseinheit und dem Außenoberflächenabschnitt angeordnet ist, der der Erfassungseinheit zugewandt ist, und einen zweiten Heizabschnitt (35b), der der verbleibende Heizabschnitt außer dem ersten Heizabschnitt ist, und wobei der Heizabschnitt (35), wenn die Erfassungseinheit den Beschlag erfasst, mit Energie gespeist wird, um den Beschlag der Windschutzscheibe (30) zu entfernen, und der zweite Heizabschnitt (35b) Wärme mit einer höheren Temperatur als der erste Heizabschnitt (35a) erzeugt.
Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 19, wobei der erste Wärmeisolationsabschnitt (34a) eine Region mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als der des zweiten Wärmeisolationsabschnitts (34b) hat.
Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 20, wobei die Region mehrere Löcher (36), die in dem ersten Wärmeisolationsabschnitt bereitgestellt sind, und eine in die Löcher gefüllte Füllung umfasst.
Luftfeuchtigkeitserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 21, wobei ein wärmeleitendes Gel oder ein wärmeleitendes Fett als die Füllung eingefüllt ist.
Beschlagschutzvorrichtung, die umfasst: einen Außenoberflächenabschnitt (31), der in einer Windschutzscheibe (30) enthalten ist und auf einer Außenseite der Windschutzscheibe angeordnet ist, wobei die Windschutzscheibe ein Fenster eines Fahrzeugs ist; einen Wärmeisolationsabschnitt (34), der in der Windschutzscheibe enthalten ist und der wenigstens einen Teil einer Fahrzeuginnenseitenoberfläche des Außenoberflächenabschnitts bedeckt; einen transparenten dünnschichtförmigen oder linear geformten Heizabschnitt (35), der auf der Fahrzeuginnenseite des Wärmeisolationsabschnitts bereitgestellt ist und beliebige Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Metallpartikel, Kohlenstoffpartikel oder Metalloxidpartikel enthält; und einen Energiespeisungsabschnitt (44), der den Heizabschnitt mit einer elektrischen Leistung von einer auf dem Fahrzeug montierten Batterie (43) speist, wobei der Wärmeisolationsabschnitt in einer Fahrzeuginnen- und Außenrichtung dicker als der Heizabschnitt ist.
Beschlagschutzvorrichtung gemäß Anspruch 23, wobei der lineare Heizabschnitt durch Anordnen der Kohlenstoff-Nanoröhrchen, die in einer faserartigen oder Drahtform ausgebildet sind, in einer Netzform oder in einer Weise, in der eine Vielzahl von Linie ausgerichtet sind, ausgebildet wird.
Beschlagschutzvorrichtung gemäß Anspruch 23, wobei der dünnschichtförmige Heizabschnitt als ein transparentes planares Heizelement aufgebaut ist, in dem die Kohlenstoff-Nanoröhrchen in einem Harz, das als ein Bindemittel dient, verteilt sind.
Beschlagschutzvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 23 bis 25, die ferner umfasst: eine Erfassungseinheit, die ansprechend auf eine Feuchtigkeit, die an der Fahrzeuginnenseite des Heizabschnitts haftet, oder eine Luftfeuchtigkeit auf der Fahrzeuginnenseite ein elektrisches Signal ändert, wobei die Energiespeisungseinheit, wenn die Feuchtigkeit oder die Luftfeuchtigkeit, die von der Erfassungseinheit erfasst werden, eine vorgegebene Menge überschreitet, den Heizabschnitt unter Verwendung der elektrischen Leistung von der Batterie mit Energie speist.
Beschlagschutzvorrichtung gemäß Anspruch 26, wobei der Wärmeisolationsabschnitt umfasst: einen ersten Wärmeisolationsabschnitt (34a), der zwischen der Erfassungseinheit und dem Außenoberflächenabschnitt angeordnet ist, und einen zweiten Wärmeisolationsabschnitt (34b) außer dem ersten Wärmeisolationsabschnitt, und wobei der erste Wärmeisolationsabschnitt eine höhere Wärmeleitfähigkeit als der zweite Wärmeisolationsabschnitt hat.
Beschlagschutzvorrichtung gemäß Anspruch 27, wobei der erste Wärmeisolationsabschnitt derart zwischen der Erfassungseinheit und dem Außenoberflächenabschnitt angeordnet ist, so dass er wenigstens einem Teil der Erfassungseinheit zwischen der Erfassungseinheit und dem Außenoberflächenabschnitt zugewandt ist.
Beschlagschutzvorrichtung gemäß Anspruch 28, wobei der erste Wärmeisolationsabschnitt zwischen der Erfassungseinheit und dem Außenoberflächenabschnitt derart angeordnet ist, dass er 50% oder mehr einer unteren Fläche der Erfassungseinheit zu gewandt ist.
Beschlagschutzvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 27 bis 29, wobei der erste Wärmeisolationsabschnitt einen Hohlraumabschnitt hat, der ein Loch (36) hat, das einen Füllstoff zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit enthält.
Beschlagschutzvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 27 bis 30, wobei ein Material des ersten Wärmeisolationsabschnitts verschieden von einem Material des zweiten Wärmeisolationsabschnitts ist.
Beschlagschutzvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 27 bis 31, wobei eine Dicke des ersten Wärmeisolationsabschnitts in einer Fahrzeuginnen- und Außenrichtung dünner als eine Dicke des zweiten Wärmeisolationsabschnitts in der Fahrzeuginnen- und Außenrichtung Ist.
Beschlagschutzvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 26 bis 32, wobei die Erfassungseinheit auf der Fahrzeuginnenseite einer Heizabschnittschutzdünnschicht (35c) angebracht ist, die einen Teil des Heizabschnitts bildet und das weitere Fahrzeuginnere des Heizabschnitts bedeckt, und wobei der Heizabschnitt mit Energie gespeist wird, um den Beschlag der Windschutzscheibe zu entfernen, wenn die Erfassungseinheit den Beschlag erfasst.
Beschlagschutzvorrichtung gemäß Anspruch 33, wobei der Heizabschnitt umfasst: einen Heizabschnitt (35a), der an einem Abschnitt zwischen der Erfassungseinheit und dem Außenoberflächenabschnitt angeordnet ist, der der Erfassungseinheit zugewandt ist, und einen zweiten Heizabschnitt (35b), der der verbleibende Heizabschnitt außer dem ersten Heizabschnitt ist, und wobei der zweite Heizabschnitt, wenn die Erfassungseinheit den Beschlag erfasst, auf eine höhere Temperatur als der erste Heizabschnitt geheizt wird.
Beschlagschutzvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 27 bis 32, wobei der erste Wärmeisolationsabschnitt eine Region mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als der des zweiten Wärmeisolationsabschnitts hat.
Beschlagschutzvorrichtung gemäß Anspruch 35, wobei die Region mit höherer Wärmeleitfähigkeit mehrere Löcher, die in dem ersten Wärmeisolationsabschnitt ausgebildet sind, und eine in die Löcher gefüllte Füllung umfasst.
Beschlagschutzvorrichtung gemäß Anspruch 36, wobei ein wärmeleitendes Gel oder ein wärmeleitendes Fett als die Füllung eingefüllt ist.
Beschlagschutzvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 26 bis 37, wobei wobei die Erfassungseinheit umfasst: eine Schicht (102) aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen, die auf der Fahrzeuginnenseite der Windschutzscheibe bereitgestellt sind, und eine Messeinheit (106), die einen elektrischen Widerstand der Schicht der Kohlenstoff-Nanoröhrchen misst.