JP2003337112A - 結露センサ付き窓ガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成でフロントガラス等の曇りやその
解消状態を速い応答性で検知するとともに、洗浄剤や塵
埃に対する保護機能を高めて耐久性を向上させ、低コス
トで実現可能な結露センサ付き窓ガラスを提供する。 【解決手段】 主結露面（フロントガラス２）上に設け
たコ字状断面の外カバー３と、該外カバー３両端の開口
面３ｂに平行な一対の立壁８と、該一対の立壁８間で前
記主結露面２に面接触する台座７と、該台座７上に設け
た結露検出素子５とを備え、前記立壁８はその両側縁が
前記外カバー３の内側面（側壁３ｂの内側面）との間に
間隔（隙間９）を隔てた状態で外カバー３の内部に設け
られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のフロント
ガラスやリヤガラスなどの表面付近での湿度や結露を検
出するための結露センサ付き窓ガラスに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のフロントガラスやリヤガラス等
は、雨の日などに曇りを生じて運転者の視界を妨げ運転
の支障になることが多い。この曇りはガラス表面での結
露であり、これを取り除くために、通常エアーコンディ
ショナーの温風又は除湿風をガラス表面に吹付けるデフ
ロスターが備わる。また、さらに効果的に曇りを取り除
くために電熱ヒータをガラスに装着した電熱風防ガラス
も実用化されている。

【０００３】しかしながら、これらの装置は運転者自身
が視覚で曇りを検知し、スイッチを手動で入れるもので
あり、前方から目をそらすこともあり操作が面倒であ
る。このため結露センサを用いて曇りを検出し、自動的
にデフロスターや電熱ヒータをオン／オフさせる曇取り
構造が実用化されている。

【０００４】例えばフロントガラスが冷たい外気で冷え
ると、フロントガラスの温度が低下し、これが湿度に応
じた露点温度以下になるとガラス表面に細かい水滴が付
着して結露が生じる。結露センサはこの結露状態を検出
する。この結露センサは、フロントガラス表面（主結露
面）に台座を接合し、この台座上に結露検出素子を搭載
し、結露状態に応じた電気抵抗値の変化から結露を検知
するものである。

【０００５】従来の結露センサが実開昭６２−１３５
９５２号公報及び特開平８−１２２２９０号公報に記
載されている。

【０００６】上記の公報記載の結露センサは、結露セ
ンサの通気口に設けられたフィルタの安定した付着状態
の確保等を目的として、結露センサのケースの通気口
に、該ケースの内側からフィルタを設け、このフィルタ
を該フィルタと感湿部が設けられた基板との間に介在す
る保持具により通気口に固定する構成としている。

【０００７】また、上記の公報記載の結露センサは、
フロントガラス等の曇りと、曇りの解消を速い応答性で
検知することを目的として、結露を感知し電気信号に変
換する結露検知素子と、主結露面に密着する部分と主結
露面と空隙を隔てて対向する部分とを有する台座とを備
え、前記台座の対向する部分に結露検知素子を密着して
設置した構造としている。

【０００８】さらに上記の公報では、台座やカバー等
に通気孔を設け、この通気孔を撥水性及び撥油性の加工
をしたＰＴＦＥ多孔膜で覆って洗浄剤等の侵入を図った
結露センサを開示している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
の公報記載の結露センサでは、ケースが感湿部の周囲全
体を覆うとともにフィルタが介在するため、通気性の面
から感湿部の応答性が十分でなく、また、感湿部に対す
るガラスからの熱伝導性の面からも十分な応答性は得ら
れない。

【００１０】上記の公報記載の結露センサでは、フロ
ントガラスが外気により冷却された場合に、ガラス面と
検知素子との間に台座の空隙部が形成されるため、ガラ
ス面と台座の接触面積を大きくしても十分な熱伝達性は
得られない。

【００１１】また、台座の下面側に形成された空隙部が
通気路となり、この通気路に結露検知素子がそのまま配
設されるため、通帰路の開口面を通して洗浄剤や塵埃等
が侵入し、検知素子の機能に影響を与えるおそれがあ
る。

【００１２】これに対処して、この公報に記載されてい
るように、台座の上面側に検知素子を配設し、これをカ
バーで覆い、このカバーに通気孔を設ける構成が提案さ
れている。

【００１３】しかしながら、このようなカバーを設けた
場合、上記の公報記載の技術と同様に、通気性の面か
ら応答性が悪くなる。特に自動車内部の湿度自体が上昇
した場合には、空気の流れが阻害されケース内の空気の
置換が遅くなるため、フロントガラス（主結露面）での
結露発生より検出素子上での結露発生が遅くなる。ま
た、結露が解消した場合、空気の置換が遅いため、検出
素子上での結露解消も遅れる。この場合、空気流通促進
のために通気孔をあまり大きくしたのでは、洗浄剤や塵
埃からの防護機能が得られなくなる。

【００１４】また、この通気孔に撥水性や撥油性のＰＴ
ＦＥ多孔膜加工を施こして洗浄剤等の侵入を防止する方
法を用いると、加工プロセスが面倒になりコストの上昇
を来たす。

【００１５】本発明は上記従来技術を考慮したものであ
って、簡単な構成でフロントガラス等の曇りやその解消
状態を速い応答性で検知するとともに、洗浄剤や塵埃に
対する保護機能を高めて耐久性を向上させ、低コストで
実現可能な結露センサ付き窓ガラスの提供を目的とす
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、窓ガラスと窓ガラスの表面上に設けた
コ字状断面の外カバーと、該外カバー両端の開口面に平
行な一対の立壁と、該一対の立壁間で前記表面に面接触
する台座と、該台座上に設けた結露検出素子とを備え、
前記立壁はその両側縁が前記外カバーの内側面との間に
間隔を隔てた状態で外カバーの内部に設けられたことを
特徴とする結露センサ付き窓ガラスを提供する。

【００１７】この構成によれば、両端が開口したコ字状
断面の外カバー内が空気の流通路となり、この流通路内
に配設された結露検出素子が、外カバー内で一対の立壁
で両側から挟まれるため、空気は検出素子に対し、外カ
バーの流通路に対し９０°ずれた方向に十分流れ良好な
通気が確保され検出素子の応答性が高まる。これととも
に、この立壁により外カバー開口面から内部の検出素子
上に侵入しようとする洗浄剤や塵埃等を遮断し、検出素
子が保護される。

【００１８】また、主結露面に面接触する台座上に結露
検出素子が配設されるため、主結露面と検出素子間で高
い熱伝導性が確保され検知の応答性が向上する。

【００１９】好ましい構成例では、前記台座及び立壁は
一体のコ字状断面の金属材料からなり、前記外カバーは
樹脂材料からなり、該外カバーがその弾性により前記立
壁の上縁を押圧して前記台座を前記表面に密着させるよ
うに配設したことを特徴としている。

【００２０】この構成によれば、２枚の平行な立壁と台
座とを一体のコ字状断面の金属材料で形成し、上側が開
口するコ字状断面となるようにその台座を主結露面上に
配設し、立壁の上縁を押圧するように外カバーを立壁上
に設けることにより、外カバーの弾力性により立壁と一
体の台座が主結露面に圧接して密着する。これにより、
熱伝導性が向上し、台座上に設けた結露検出素子の検知
の応答性が高まる。

【００２１】さらに好ましい構成例では、前記台座は、
所定の熱伝導性を有する弾性材料を介して前記表面に接
合されたことを特徴としている。

【００２２】この構成によれば、所定の熱伝導性を有す
る弾性材料を介して主結露面上に台座が接合されるた
め、主結露面が曲面や凹凸面であってもその表面形状に
追従して台座と主結露面との間が熱的に密着して高い応
答性が得られる。なお、所定の熱伝導性を有する弾性材
料とは、主結露面の温度変化に追従して、従来の平坦面
に接合した台座と同程度あるいはそれ以上迅速に熱伝達
できる熱伝導性のよい材料であり、金属材料と同程度か
ほぼそれに近い熱伝導率を有する例えば樹脂材料であ
る。具体的にはシリコーンゴムやシリコーングリスなど
が用いられる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態に係る
結露センサ付き車両用窓ガラスを示し、（Ａ）は斜視
図、（Ｂ）は断面図である。この結露センサ１は、フロ
ントガラス２上に接合した外カバー３と、この外カバー
３内に設けた内カバー４と、この内カバー４内に配設し
た結露検出素子５と、この結露検出素子５に接続される
リード線６とにより構成される。

【００２４】外カバー３は、例えば樹脂材料からなるコ
字状断面形状であり、その両側の側壁３ａの底面がフロ
ントガラス２に接着剤等により接合される。この外カバ
ー３の両端の開口面３ｂを通して空気が矢印Ａのように
流れ、図で開口下向きのコ字状外カバー３内に流通路が
形成される。

【００２５】内カバー４は、外カバー３の開口面３ａに
平行な一対の立壁８と、両立壁８間の台座７とからな
り、台座７上に結露検出素子５が搭載され接合される。
この内カバー４は、例えば金属材料をコ字状に曲げ加工
して立壁８及び台座７を一体に形成したものである。立
壁８の両側縁と外カバー３の側壁３ａの内側面との間に
隙間９が形成されるように、内カバー４は外カバー３の
側壁３ａから間隔を隔てて配設される。空気の流通路
は、図で上向きコ字状断面の内カバー４の両端開口面を
通して、台座７上に前記外カバー３内の流通路に対し９
０°の方向に形成される。

【００２６】このように立壁８により、結露検出素子５
を通る空気の流通路を形成するとともに、外カバー３の
開口面３ｂから内部に入り込む塵埃や洗浄剤を遮断し又
はその量を低減し、これらから結露検出素子５を保護す
る。

【００２７】この内カバー４の立壁８の上面は外カバー
３の天井の内面に圧接するように高さを設定することが
望ましい。これにより、樹脂材料の外カバー３がその弾
性力により内カバー４の立壁８を上から押圧してこれと
一体の台座７をフロントガラス２に密着させることがで
きる。

【００２８】リード線６は、外カバー３の側壁３ａを切
欠いて挿通する。リード線６は、内カバー４の立壁８を
切欠いて挿通させてもよい。

【００２９】なお、台座７と立壁８は別体であってもよ
い。この場合にも、立壁８は外カバー３の開口面３ｂと
平行配置であり、結露検出素子５を通過する空気流通路
は確保され、また洗浄剤等からの保護機能が得られる。

【００３０】図２は本発明の別の実施形態を示す。この
実施形態は、台座７とフロントガラス２との間にクッシ
ョン材１０を介装したものである。このクッション材１
０は、適度な弾性を有するとともに熱伝達性のよい、す
なわち台座７の金属材料に近い程度の熱伝導率を有する
樹脂材料で形成する。例えばシリコーンゴムあるいはシ
リコーングリス等を用いる。このようなクッション材を
用いることにより、フロントガラス２が曲面形状であっ
てもその曲面形状に追従してクッション材１０が密着
し、台座７への熱伝達性を十分高め結露検出素子５の熱
応答性を向上させることができる。その他の構成及び作
用効果は図１の例と同様である。

【００３１】すなわち、表面に感湿膜及び電極（不図
示）を備えた結露検出素子５は台座７に貼り付けられ、
立壁８を介して外カバー３の内部に取り付けられてい
る。外カバー３はその側壁３ａの底面がフロントガラス
２上に接着される。このとき結露検出素子５を搭載した
台座７はクッション材１０によって曲面をもつフロント
ガラス２に追従しかつ熱伝導を向上させるように配置さ
れる。

【００３２】フロントガラス２が冷たい外気により冷え
るとフロントガラス２の温度が低下し、クッション材１
０及び台座７によって結露検出素子５から熱が奪われそ
の温度が低下する。このときフロントガラス２の近傍の
空気の湿度状態によって、露点以下に空気が冷却される
と、フロントガラス２の内表面に細かい水滴が付着して
結露となる。この空気は図中の矢印Ａの方向を通して、
外カバー３内部にも流れ込む。外カバー３内部に流れ込
んだ空気の一部は立壁８の内部にも回り込み結露検出素
子５に到達する。ここで結露検出素子５はクッション材
１０及び台座７を通して冷却されているのでフロントガ
ラス２と同様に結露検出素子５上で細かい水滴が付着し
結露を起こす。結露検出素子５上で結露が発生すること
により、結露検出素子５の電気的な抵抗値が変化し、リ
ード線６を介して電気信号として取り出せる。

【００３３】次に、外気の温度が上昇することにより、
又は自動車のデフロスターを動作させることにより、フ
ロントガラス２の表面の温度が上昇し、この主結露面
（フロントガラス２）に発生していた結露は消滅する。
このときフロントガラス２の表面の温度上昇により、ク
ッション材１０及び台座７を通して結露検出素子５の温
度が遅滞無く上昇し、結露検出素子５の表面に発生して
いた結露も解消する。また、自動車のデフロスターを動
作させて、乾燥した空気をフロントガラス２の表面上に
流すことによっても、フロントガラス２近傍の空気の湿
度が変化し結露状態が解消する。このときも、自動車の
デフロスターなどによる乾燥した空気の流れは図中の矢
印Ａの方向を通して、外カバー３の内部にも流れ込む。
外カバー３の内部に流れ込んだ空気の一部は立壁８の内
部にも回り込み結露検出素子５に到達し、立壁８内部の
湿った空気と置換される。この結果、結露検出素子５の
表面に発生していた結露も解消し、結露検出素子５の電
気的な抵抗値が変化し、これを検出して読み取ることで
フロントガラス２の結露状態解消を検知することができ
る。

【００３４】シリコン系界面活性剤、陰イオン系界面活
性剤、アルコール類などからなる泡状のガラスクリナー
をフロントガラス７上に噴射した場合、立壁８及び９０
°開口方向のずれた通気開口面３ａをもつ外カバー３に
よって、高分子感湿膜からなる結露検出素子５が保護さ
れているために、ガラスクリナーが結露検出素子５の表
面へ付着することを阻止することができる。

【００３５】また、埃などの侵入に対しても同様に結露
検出素子５の表面への付着を阻止することができる。

【００３６】図３は、結露センサの取付け方向の説明図
である。図の例は、前述の一体形成の内カバー４（図
１）を構成していた台座７及び一対の立壁８を、それぞ
れ分離して形成した構成の結露センサを示す。

【００３７】結露センサ１１は、例えば自動車のフロン
トガラス２の上隅部等の視界の邪魔にならない位置に取
付けられる。この場合には、デフロスター等からの気流
はほとんど影響せず、塵埃や洗浄剤の泡の影響のみを考
慮して取付け方向を定める。フロントガラスの上隅部に
配置した場合には、外カバー３の側壁３ａを図示したよ
うに水平に配置してその流通路開口面を横方向に向け
る。この配置方向にすることにより、洗浄剤の泡が台座
７上の結露検出素子５に達しにくいことが実験で確認さ
れた。

【００３８】一方、結露センサ１１を例えば、フロント
ガラス２下縁部等のデフロスターの影響がある位置に取
付ける場合には、デフロスターによる上下方向の気流が
円滑に流れかつ塵埃や洗浄剤が入った場合に内部に滞留
しにくいように、外カバー３の側壁３ａを縦方向に配設
してもよい。

【００３９】図４は、本発明の別の実施形態の構成図で
ある。この例は、上記図３で示したように外カバーを横
置きに配置した場合に、側壁３ａを伝わって侵入する洗
浄剤の泡が中央の結露検出素子５に到達しにくいよう
に、且つ内部に入った泡が排出されやすいように、側壁
３ａの内面を中央から両側に向けて傾斜させて形成した
ものである。上側の側壁３ａの内面には凹状の傾斜面１
２を形成し、下側の側壁３ａの内面には凸状の傾斜面１
３を形成する。なお、リード線６は、上側の側壁３ａを
挿通させてもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、両端
が開口したコ字状断面の外カバー内が空気の流通路とな
り、この流通路内に配設された結露検出素子が、外カバ
ー内で一対の立壁で両側から挟まれるため、空気は検出
素子に対し、外カバーの流通路に対し９０°ずれた方向
に十分流れ良好な通気が確保され検出素子の応答性が高
まる。これとともに、この立壁により外カバー開口面か
ら内部の検出素子上に侵入しようとする洗浄剤や塵埃等
を遮断し、検出素子が保護される。これにより結露セン
サの劣化が抑制され実質上耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の構成説明図。

【図２】 本発明の別の実施形態の構成説明図。

【図３】 本発明の結露センサの取付方向説明図。

【図４】 本発明のさらに別の実施形態の構成説明図。

【符号の説明】

１：結露センサ、２：フロントガラス、３：外カバー、
３ａ：側壁、３ｂ：開口面、４：内カバー、５：結露検
出素子、６：リード線、７：台座、８：立壁、９：隙
間、１０：クッション材、１１：結露センサ、１２：傾
斜面、１３：傾斜面。

フロントページの続き (72)発明者 窪木 好昭 富山県上新川郡大沢野町下大久保3158番地 (72)発明者 中尾 悟志 富山県上新川郡大沢野町下大久保3158番地 Ｆターム(参考） 2G046 AA32 BB02 BG01 BH02 BH03 BH09 BJ06 2G060 AA01 AC01 AC08 AE40 AF07 KA08 3D025 AA02 AC05 AF26 AG37 AG68 AG73

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】窓ガラスと窓ガラスの表面上に設けたコ字
   状断面の外カバーと、該外カバー両端の開口面に平行な
   一対の立壁と、該一対の立壁間で前記表面に面接触する
   台座と、該台座上に設けた結露検出素子とを備え、前記
   立壁はその両側縁が前記外カバーの内側面との間に間隔
   を隔てた状態で外カバーの内部に設けられたことを特徴
   とする結露センサ付き窓ガラス。
2. 【請求項２】前記台座及び立壁は一体のコ字状断面の金
   属材料からなり、前記外カバーは樹脂材料からなり、該
   外カバーがその弾性により前記立壁の上縁を押圧して前
   記台座を前記表面に密着させるように配設したことを特
   徴とする請求項１に記載の結露センサ付き窓ガラス。
3. 【請求項３】前記台座は、所定の熱伝導性を有する弾性
   材料を介して前記表面に接合されたことを特徴とする請
   求項１または２に記載の結露センサ付き窓ガラス。