JP2015509458A - 電気加熱可能なバッフルプレートを備えたウインドガラス装置 - Google Patents

Abstract

電気加熱可能なバッフルプレートを備えたウインドガラス装置（１００）は、少なくとも、・ウインドガラス（１）の内側面（ＩＩ）にエンクロージャ（６）を備えたウインドガラス（１）と、・電磁放射線（１５）の放射線路（５）がウインドガラス（１）の所定の領域（２）を貫通するように、エンクロージャ（６）の内部においてウインドガラス（１）に向けられている、放射線レシーバ（３ａ）及び／又は放射線源（３ｂ）と、・エンクロージャ（６）の内部でかつ放射線路（５）の下に配置されている、散乱光防止用のバッフルプレート（４）と、・前記領域（２）を加熱する、バッフルプレート（４）における電気加熱可能な面（７）と、を有する。

Description

本発明は、特に放射熱を用いて光透過性のウインドガラス領域を加熱する、電気加熱可能なバッフルプレートを備えたウインドガラス装置、該ウインドガラス装置を製造する方法及び当該ウインドガラス装置の使用に関する。

多くの車両、飛行機、ヘリコプター及び船舶は、種々様々な光学センサを備えている。光学センサのための例としては、ビデオカメラ、暗視カメラ、残光増幅器又は、ＦＬＩＲ（熱画像直視装置：Forward Looking Infrared）のようなパッシブ型の赤外線探知機といったカメラシステムがある。これらのカメラシステムは、紫外線（ＵＶ）の、可視（ＶＩＳ）の、及び赤外線の波長領域（ＩＲ）における光を使用することができる。このようなカメラシステムによって、暗闇及び霧のような不良な気象条件においても、対象物、車両並びに人間を正確に認識することができる。これらのカメラシステムは、自動車においてウインドシールドガラスの後ろで車室内に配置することができる。これによって道路交通においても、危険な状況及び障害物を適時に認識できるようになる。

光学センサ用の別の使用分野は、例えばレーザ距離測定機を用いた電子式の距離測定機（ＥＤＭ）にある。この場合には、他の車両に対する距離を特定することができる。このようなシステムは、軍事的な使用分野において大きく広まっているが、民間分野においても多くの使用可能性がある。先行する車両に対する距離測定によって、必要な安全距離を決定すること、及び交通安全性を著しく高めることができる。

しかしながらこのようなセンサは、天候の影響又は走行風に対するその感度に基づいて、すべての場合において相応なウインドガラスによって保護されねばならない。センサは、車両の内部に取り付けられているか、又はヘリコプターの熱線カメラのように外部に取り付けられていてよい。後者の場合にセンサは、ヘリコプターの外における旋回可能なハウジング内に取り付けられている。光学センサの最適な機能を保証するために、両方の可能性において曇りのない綺麗なウインドガラスが必ず必要である。

同じことは、車両ガラスの内側に配置されている放射線源に対しても言える。このような放射線源は、例えば、リヤウインドの後ろの第３のブレーキランプのような光学式の照明エレメントである。光学式の照明エレメントは、美的及び実用的な理由から通常はヒートコンダクタによって加熱されないウインド領域を貫いて発光する。このことは例えば、ウインドガラスの当該領域が加熱領域に接続されていないアンテナのために使用される場合である。

曇り及び氷結は、これらが電磁放射線の透過率を著しく減じるので、センサ及び光源の機能を妨げる。水滴及び汚れの粒子のためにはワイパシステムを使用することができるのに対して、ワイパシステムは通常、氷結時には十分ではない。このような場合には、センサ又は光源に対応配置されたウインドセグメントを必要な場合に少なくとも短時間加熱し、これによって中断のない使用を可能にするシステムが必要である。

外側のウインド表面のみならず、特に内側に位置するウインドを曇りなしに保つ必要がある。汚れ粒子及び塵埃粒子がセンサ又は光源を汚染しないようにするために、センサ又は光源及びウインドから成る装置は、通常カプセル化される。このカプセル化された空間に湿気が侵入すると、この湿気は、特に外気温が低い場合にウインド内側において凝縮し、ウインド領域を通る透過率を制限することがある。

独国特許出願公開第１０１５６８５０号明細書には、車両ウインドガラスにおけるセンサが開示されており、このセンサのレンズは、車両内室からエンクロージャによって密閉されている。この構造は、レンズにおける塵埃粒子の堆積を阻止する。空気交換のためには粒子フィルタが設けられている。

独国特許出願公開第１０２００４０５４１６１号明細書には、車両ウインドシールドガラスにおける赤外線・検出領域が開示されている。この赤外線検出領域は、当該領域を熱伝導によって氷結及び曇りなしに保つ加熱エレメントによって取り囲まれている。

欧州特許出願公開第１６０５７２９号明細書には、カメラウインドを備えた電気加熱可能なウインドガラスが開示されている。このカメラウインドは、加熱装置を用いて曇り及び氷結なしに保たれる。加熱エレメントは、カメラウインドのポジションにおいてウインドにラミネートされる。追加的にウインド表面にはさらに追加的な加熱エレメントが取り付けられてもよい。この追加的な加熱エレメントは、好ましくは導電性のペーストとしてウインド表面にプリントされる。

米国特許出願公開第２０１１／０２０４０３７号明細書には、ウインドシールドガラスのウインドワイパ休止位置の領域のための加熱装置が開示されている。この場合ウインドシールドガラスのこの領域の加熱は、ウインドシールドガラスと加熱エレメントとの直接的な接触によって、又は暖気を有する弁によって生ぜしめられる。

国際公開第２００４／０２０２５０号には、センサを車両ウインドに固定するための方法及び装置が開示されている。

本発明の課題は、ウインドの領域を加熱することを可能にし、かつ規格による完成したウインドから大きな変更処置を施すことなしに安価に製造することができる、加熱可能なバッフルプレートを備えた改善されたウインド装置を提供することである。

本発明のこの課題は、本発明では、独立請求項である請求項１記載の、電気加熱可能なバッフルプレートを備えたウインド装置によって解決される。さらに本発明は、独立請求項である請求項１３及び請求項１４記載の、前記ウインド装置を製造する方法、並びに前記ウインド装置の使用を含む。

本発明によるウインド装置は、少なくとも、
・ウインドガラスであって、その内側面にエンクロージャを備えたウインドガラスと、
・電磁放射線の放射線路がウインドガラスの所定の領域を貫通するように、エンクロージャの内部においてウインドガラスに向けられている、放射線レシーバと、
・前記エンクロージャの内部でかつ前記放射線路の下に配置されている、散乱光防止用のバッフルプレートと、
・前記領域を加熱する、バッフルプレートにおける電気加熱可能な面と、を有している。

択一的な本発明によるウインド装置は、少なくとも、
・ウインドガラスであって、その内側面にエンクロージャを備えたウインドガラスと、
・電磁放射線の放射線路がウインドガラスの所定の領域を貫通するように、エンクロージャの内部においてウインドガラスに向けられている、放射線源と、
・前記エンクロージャの内部でかつ前記放射線路の下に配置されている、散乱光防止用のバッフルプレートと、
・前記領域を加熱する、バッフルプレートにおける電気加熱可能な面と、を有している。

電気加熱可能な面が加熱されると、この面は熱放射線を放射し、この熱放射線によってウインドガラスの所定の領域を加熱する。そのためには、放射線レシーバ又は放射線源の放射線路が、ウインドガラスの所定領域とバッフルプレートとの間において延びていることが必要であり、これによって放射線路は妨げられなく又は制限されなくなる。

ウインドガラス装置は、少なくとも１つのウインドガラスと、該ウインドガラスの少なくとも１つの所定の領域とを有している。この所定の領域は、放射線レシーバによって受信されるべき又は放射線源から当該領域を通して伝達されるべき、電磁的な情報又は信号に対して、透過性でなくてはならない。この領域は、ウインドガラスの任意の部分又は挿入されたウインドガラスセグメントであってよく、このウインドガラスセグメントは、相応な光学的及び電磁的な信号のために高い透過性を有している。「透過性」という特徴は、本発明の枠内では、放射線レシーバ又は放射線源のために重要な波長領域における透過性に関係する。可視領域及び／又は赤外線領域における放射線レシーバ又は放射線源に対しては、２００ｎｍ〜２０００ｎｍの波長のための透過性は、好ましくは６０％を上回る値、特に好ましくは７０％を上回る値、とりわけ好ましくは９０％を上回る値である。赤外線領域における放射線レシーバ又は放射線源に対しては、８００ｎｍ〜１３００ｎｍの波長領域における透過性は、好ましくは６０％を上回る値、特に好ましくは７０％を上回る値、とりわけ好ましくは９０％を上回る値である。この領域は、好ましくはウインドガラス表面の１０％未満、特に好ましくは５％未満を占めている。

本発明による放射線レシーバは、例えばカメラ又は、赤外線の、可視の及び／又は紫外線の電磁放射線を検知することができる感光性のセンサである。放射線レシーバは、好ましくは、４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長の可視光用のカメラ、及び／又は８００ｎｍ〜１３００ｎｍの波長の赤外線光用のカメラを有している。

本発明による放射線源は、好ましくは、赤外線の、可視の及び／又は紫外線の電磁放射線を発することができる光源、例えば少なくとも１つの電球又は発光ダイオードである。

エンクロージャは、汚れ粒子及び塵埃粒子並びに非所望の光の進入に対して、放射線レシーバ又は放射線源を保護している。エンクロージャは好ましくはウインドガラスの上側領域に配置されており、好ましくは、上縁部及び／又は下縁部からウインドガラス高さの３０％よりも大きくは離れていない。エンクロージャは、好ましくはポリマ、特に好ましくはポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリカーボレート、ポリウレタン、ポリブチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリスチロール、アクリロニトリルブタジエンスチロール、エチレン酢酸ビニル、エチレンビニルアルコール、ポリイミド、ポリエステル、ポリケトン、ポリエーテルエーテルケトン及び／又はポリメタクリル酸メチル並びにこれらの混合物、ブロック重合体及び共重合体を包含している。

ウインドガラスは好ましくは、ガラス及び／又はポリマ、有利には板ガラス、フロートガラス、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート及び／又はそれらの混合物又は層複合体を有している。ウインドガラスは好ましくは、単層強化安全ガラス（ＥＳＧ）又は複合強化安全ガラス（ＶＳＧ）を含む。

所定の領域は好ましくは、不透明な縁部及び／又は着色された縁部を有している。この縁部は、縁部ストリップとして形成されていても又は縁部領域として形成されていてもよい。

本発明によるバッフルプレートは、電気加熱可能な面を有している。この場合バッフルプレートは、放射線レシーバが受信するもしくは放射線源が放射する電磁放射線の放射線路が、バッフルプレートとウインドガラスとの間に位置するように配置されている。このことは特に、エンクロージャの内部において延びる放射線路の部分に関係している。電気加熱可能な面は、例えばバッフルプレートに結合されている特別な構成エレメントであり、この場合構成エレメントの結合は、例えば接着、ろう接、圧着又は溶接によって行われている。電気加熱可能な面は、バッフルプレートの材料の一領域であってもよい。

所定の領域と電気加熱可能な面とが可能な限り平行に延びていると特に有利であり、このように構成されていると、電気加熱可能な面から発する熱放射線は、ウインドガラスの当該領域に可能な限り垂直に衝突する。さらに、エンクロージャの他の部分又は他の構成エレメントが熱放射線を遮蔽し得ないと好適である。

バッフルプレートの加熱可能な面と、放射線路が貫通するウインドガラスの所定領域とが、互いに平行に配置されている場合には、これによって、車両ウインドガラスに配置した場合に不都合に大きく内室内に突出する極めて大きな構造空間が必要になる。そこで本発明の好適な態様では、所定の領域とバッフルプレートとの間の角度αは、５°〜６５°、好ましくは１０°〜４５°である。これによってウインドガラスにおけるバッフルプレートのフラットな配置形態が可能になる。

バッフルプレートの電気加熱可能な面は、好ましくは、車両のウインドシールドガラスに配置するためには２０ｃｍ^２〜３００ｃｍ^２、有利には２０ｃｍ^２〜４０ｃｍ^２の底面を有し、車両のリヤウインドのためには１００ｃｍ^２〜３００ｃｍ^２の底面を有している。底面は好ましくは台形であり、この場合互いに平行な両辺のうちの大きい方の辺は、ウインドガラスに直に隣接して配置されている。

本発明の好適な態様では、電気加熱可能な面の熱出力は、該電気加熱可能な面が３０℃〜９０℃、好ましくは５０℃〜７０℃の温度を有するように選択される。そのために典型的には、０.５Ｗ／ｄｍ^２〜１０Ｗ／ｄｍ^２の熱出力が必要とされる。このような熱出力は、所定の領域におけるウインドガラスの内側面を、自動車技術のスタンダード条件下において放射熱を用いて曇りから解放するのに十分である。

本発明の別の好適な態様では、電気加熱可能な面は０.５Ｗ／ｄｍ^２〜５Ｗ／ｄｍ^２の放射出力を有している。このような放射出力は、自動車技術のスタンダード条件下において放射熱を用いて、所定の領域におけるウインドガラスの内側面の曇りを防止するのに十分である。

本発明によるバッフルプレートは、好ましくは、８０Ｗ／（ｍＫ）を上回る熱伝導率、好ましくは１９０Ｗ／（ｍＫ）を上回る熱伝導率及び特に好ましくは３００Ｗ／（ｍＫ）を上回る熱伝導率を有している。バッフルプレートの表面は好ましくは、０.７〜０.９７の放射率を有している。そのために本発明によるバッフルプレートは好ましくは、金属、好ましくはアルミニウム、銅、ばね青銅及び／又は鋼を有している、又はそれから成っている。アルミニウム製のバッフルプレートは、例えば連続鋳造品であるメートル単位の商品として製造することができる。銅製のバッフルプレートは、好ましくは中実の銅プレートからプレス又は打抜きされる。

特にバッフルプレートは、ウインドガラスに向いた表面が黒く陽極酸化されたアルミニウムから成っている。このような構成には、下記のような特別な利点がある。すなわちこのように構成されていると、外部からウインドガラスを通ってエンクロージャ内に進入する散乱光が、放射線レシーバへと反射されず、これにより妨害信号を生ぜしめない。好適な態様では、バッフルプレートは、ウインドガラスに向いた表面に、特に放射線路に向いた側に、パターン構造を有している。パターン構造は例えば、波形の溝又はジグザグ形の又は波形のエンボス加工部である。このことは、散乱光が可能な限り放射線レシーバに反射されないという特別な利点を有している。

本発明によるバッフルプレートは、好ましくは加熱可能な被覆層及び／又は熱線を有することができる。被覆層又は熱線は、好ましくはフッ素をドーピングされた二酸化スズ（Ｆ：ＳｎＯ_２）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、銀、銅、スズ、金、アルミニウム、鉄、タングステン、クロム又はこれらの合金及び／又は少なくとも１つの導電性の有機ポリマを含んでいる。加熱可能な被覆層は好ましくは、０.１μｍ〜５０μｍ、特に好ましくは１μｍ〜１０μｍの層厚を有している。

択一的な本発明によるバッフルプレートは、第１の領域において、電気加熱可能な面の外側に、加熱エレメント、好ましくは加熱カートリッジを有している。このような加熱カートリッジは、特に安価にかつ簡単に加工することができる。バッフルプレートの材料の高い熱伝導率に基づいて、バッフルプレート全体が加熱される。これによって、加熱可能な面は間接的に加熱され、さらに前記領域が放射加熱される。

エンクロージャは好ましくは、ウインドガラスと接着剤を用いて結合されている。接着剤は好ましくは、アクリル接着剤、メチルメタクリレート接着剤、瞬間接着剤、ポリエポキシ接着剤、シリコン接着剤及び／又はシラン架橋のポリマ接着剤並びにこれらの混合物及び／又は共重合体を含んでいる。

エンクロージャは、好ましくは複数部分から構成されており、この場合１つの保持部分がウインドガラスと接着によって結合され、サービス目的のための被覆層が、保持部分と解離可能に結合されている。

エンクロージャは好ましくは、ウインドシールドガラス及び/又はリヤウインドの上側領域に、特に好ましくはカバーストリップ、サンバイザ及び/又は帯域フィルタの後ろに配置されている。

エンクロージャは好ましくは、吸水性の材料又は乾燥剤、特に好ましくはシリカゲル、ＣａＣｌ_２、Ｎａ_２ＳＯ_４、活性炭、シリケート、ベントナイト、ゼオライト及び/又はこれらの混合物を含んでいる。乾燥剤は、エンクロージャの表面に組み込まれていても、かつ/又は開放した容器においてエンクロージャ内に配置されていてもよい。乾燥剤は好ましくは、空気及び湿気とエンクロージャの内部における空気との交換が可能であるが、材料が飛び散ることができずに固定されているように、配置されている。このことは、乾燥剤を空気及び湿気透過性のポリマフィルム内に又はファインメッシュのネット内に封入することによって行うことができる。

本発明はさらに、電気加熱可能なバッフルプレートを備えたウインドガラス装置を製造する方法を含み、本発明による方法では、
ａ）エンクロージャをウインドガラスの所定の領域に固定し、
ｂ）放射線レシーバ及び／又は放射線源をエンクロージャ内に配置し、
ｃ）バッフルプレートをエンクロージャ内に配置し、放射線レシーバ及び／又は放射線源の放射線路を、ウインドガラスとバッフルプレートとの間を通すようにした。

本発明はさらに、車両、船舶、飛行機及びヘリコプターにおける、好ましくは車両のウインドシールドガラス及び／又はリヤウインドとしての、ウインドガラス装置の使用を含む。

もちろん、種々様々な構成もしくは態様は、個々に又は任意の組合せで実現することができる。特に、上に述べた特徴及び後で述べる特徴は、本発明の枠を逸脱することなしに、記載された組合せにおいてのみならず、他の組合せにおいても又は単独でも使用可能である。

次に図面を参照しながら本発明を詳しく説明する。図面は略示されたものであり、忠実に縮尺されたものではない。図面は本発明を制限するものではない。

本発明によるウインドガラス装置の１実施形態を示す平面図である。 本発明によるウインドガラス装置を簡単化して概略的に示す横断面図である。 本発明によるウインドガラス装置の一部を示す横断面図である。 本発明によるウインドガラス装置の択一的な実施形態の一部を示す横断面図である。 本発明によるウインドガラス装置を示す横断面図である。 本発明による方法の好適な実施形態を示すフローチャートである。 本発明による方法の択一的な実施形態を示すフローチャートである。

図１には、本発明によるウインドガラス装置１００が平面図で示されている。エンクロージャ６、放射線レシーバ３ａ、及び、ウインドガラス１を通る放射線路５によって設定される領域２は、ウインドガラス１の上側領域に配置されている。放射線路５は上縁部５.１と下縁部５.２とを有している。

図２には、図１の切断ラインＡ−Ａ′に沿った横断面図が概略的に示されている。エンクロージャ６は、ウインドガラス１の内側面ＩＩに配置されている。車両ガラスの場合、内側面ＩＩはウインドガラス１の、車両内室に向いた側である。エンクロージャ６の内部でかつウインドガラス１の下には、放射線レシーバ３ａが配置されている。この放射線レシーバ３ａの放射線路５は、ホッパ形状に放射線レシーバ３ａの出口レンズからウインドガラス１を通って延びている。視野領域の放射線路５は、該放射線路５の上縁部５.１と放射線路５の下縁部５.２との間に位置する領域２において、ウインドガラス１を貫通している。領域２は、放射線レシーバ３ａの電磁放射線１５に対して十分な透過性を有していなくてはならない。

放射線レシーバ３ａの下には、散乱光防止プレートであるバッフルプレート（Streulichtblende）４が配置されている。このバッフルプレート４は、放射線レシーバ３ａからウインドガラス１まで延びている。バッフルプレート４は、放射線路５を妨げることがないようにするために、放射線レシーバ３ａの放射線路５の外側及び特に放射線路５の下側に配置されている。バッフルプレート４は、例えば３０°の角度αを成してウインドガラス１の領域２に隣接配置されている。

バッフルプレート４は、上面もしくは表面２０に、電気的に加熱可能な面７を有している。この電気加熱可能な面７は、例えば表面２０におけるヒートコンダクタによって直接加熱することが可能である。電気加熱可能な面７は、例えばバッフルプレート４の別の領域における電気的な加熱エレメントによって、間接的に加熱することもでき、この場合電気加熱可能な面７は、バッフルプレート４の材料の熱伝導によって加熱される。

電気加熱可能な面７は、ウインドガラス１の領域２に対して向かい合って配置されている。電気加熱可能な面７が加熱されると、この面７はウインドガラス１の領域２を熱放射線９によって加熱し、これによってウインドガラス１の領域２から曇りを取り除く。そのためには、領域２と電気加熱可能な面７とが、可能な限り平行に延びており、その結果、加熱可能な面７からの熱放射線９が、ウインドガラス１の領域２に対して可能な限り垂直に衝突するようになっていると、特に好適である。しかしながら、このような構成は同時に極めて大きな構造空間を必要とし、このような構造空間は、車両ガラスにおける配置形態の場合、内室内に大きく突出することになり、不都合である。従って５°〜４５°、例えば３０°の角度αが好ましい。

図３には、本発明によるウインドガラス装置１００のエンクロージャ６の領域が横断面図で示されている。この横断面図は、図１の切断ラインＡ−Ａ′に沿った横断面図である。エンクロージャ６は、ウインドガラス１の内側面ＩＩに配置されていて、アクリル接着剤による接着によってウインドガラス１に固定されている。このウインドガラス１は、例えば自動車のウインドシールドガラスであり、例えば合わせ安全ガラスである。内側面ＩＩは、ウインドガラス１の、車両内室に向いた側である。エンクロージャ６は、例えばガラス繊維を１０％含有するポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ−ＧＦ１０）を含み、射出成形法によって製造されている。

エンクロージャ６の内部においてウインドガラス１の下には、放射線レシーバ３ａが配置されている。この放射線レシーバ３ａは、例えば夜間走行アシストシステム用の赤外線カメラである。放射線レシーバ３ａは、特に、８００〜１１００ｎｍの波長範囲における赤外線電磁放射線１５を検知する。放射線レシーバ３ａの視野領域は、車両の前に位置する交通空間の画像検出のために調整されている。視野領域の放射線路５は、放射線レシーバ３ａの出口レンズからウインドガラス１を貫いてホッパ上に延びている。視野領域の放射線路５は、ウインドガラス１を領域２において貫通している。領域２は、放射線レシーバ３ａの赤外線電磁放射線１５に対して十分な透過性を有していなくてはならない。ウインドガラス１は、領域２において例えば、８００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長範囲における赤外放射線に対して７０％を上回る透過性を有している。放射線レシーバ３ａは、リード線１３を介して評価電子回路（図示せず）に接続されている。

放射線レシーバ３ａの下には、バッフルプレート４が配置されている。「下」というのはここでは車両ウインドの場合に取り付けられた状態において、鉛直方向で車両の下側に近い側を意味している。バッフルプレート４は、放射線レシーバ３ａからウインドガラス１まで延びている。バッフルプレート４は、交通空間への視野領域が制限されないようにするために、放射線レシーバ３ａの放射線路５の下側に配置されている。バッフルプレート４は、ウインドガラス１の領域２に対して例えば３０°の角度αを成して隣接している。

バッフルプレート４は例えば、２００Ｗ／（ｍＫ）の熱伝導率を有するアルミニウムから成っている。バッフルプレート４は、外側からウインドガラス１を通して見える表面２０において黒く陽極酸化処理されている。さらに表面２０はジグザグ又は波形のパターン構造１０を有している。これによって、放射線レシーバ３ａ内に側方から進入する散乱光の望まれていない反射は、減じられる又は阻止される。

バッフルプレート４は、表面２０に電気加熱可能な面７を有している。図示の例では、面７の加熱は、バッフルプレート４の下面における電気的な加熱エレメント１１によって行われる。バッフルプレート４の電気加熱可能な面７の底面積は、例えば３５ｃｍ^２である。電気的な加熱エレメント１１は、例えば熱線又は導電性の被覆層であり、電流によって加熱することができる。加熱エレメント１１は、リード線１２を介して電圧源、例えば自動車のバッテリ回路に接続されている。

電気的な加熱エレメント１１が電流によって加熱されると、バッフルプレート４の表面２０の電気加熱可能な面７は、バッフルプレート４の材料の高い熱導電率に基づいて加熱される。加熱可能な面７は特に、ウインドガラス１の領域２を熱放射線９によって加熱するため、及びこれによって曇りを取り除くために適している。本発明の実験によれば、外気温０℃の場合に領域２において自動車のウインドガラス１の内側面ＩＩを曇りなしに保つためには、６Ｗ／ｄｍ^２の加熱出力で十分である。

図４には、本発明によるウインドガラス装置１００の択一的な構成が横断面図で示されている。このウインドガラス装置１００は、図１に示したウインドガラス装置１００に相当している。放射線レシーバ３ａの代わりに、放射線源３ｂがエンクロージャ６の内部に配置されている。放射線源３ｂは、例えば１０個の赤色発光ダイオードを有し、自動車のリヤウインドにおけるいわゆる第３のブレーキランプとして働く。エンクロージャ６は例えば、プリントされた又は他の方法で設けられた加熱構造体を有していない、ウインドガラス１の上側領域に配置されている。放射線源３ｂの電磁放射線１５は、領域２においてウインドガラス１を貫通する。バッフルプレート４の電気加熱可能な面７から発せられる熱放射線９によって、領域２は曇りなしに保つことができる。さらに熱放射線９は、領域２の上におけるウインドガラス１の外側面Ｉの除氷もしくは防氷を促進する。

図５には、本発明によるウインドガラス装置１００の別の実施形態が横断面図で示されている。ウインドガラス１の内側面ＩＩには、酸化インジウムスズをベースにした、赤外線を反射する低放射性の被覆層１６が、配置されている。このような赤外線を反射する被覆層１６は、例えば国際公開第２０１１／０８８３３０号に基づいて公知である。被覆層１６は、電磁放射線に対して約８０％の可視領域において透過性を有し、しかしながら赤外線電磁放射線１５の大部分を吸収する。被覆層１６はエンクロージャ６の内部において、特に放射線レシーバ３ａの放射線路５の領域２では除去されている。このような被覆層除去によって、赤外線電磁放射線１５の大部分は、放射線レシーバ３ａに達することができる。ウインドガラス１の内側面ＩＩにおけるエンクロージャ６によって、被覆層除去された領域は、外部からほとんど認識することができず、ウインドガラス１の美的な観点も維持される。

図示の実施形態では、加熱エレメント１１は、バッフルプレート４の、ウインドガラス１から離れた領域１７に配置されている。加熱エレメント１１は、例えば安価でかつ加工が簡単な加熱カートリッジであり、この加熱カートリッジは、バッフルプレート４のアルミニウムボディの開口にプレス嵌めされている。加熱エレメント１１において生ぜしめられた熱は、アルミニウムの良好な熱伝導率に基づいて、領域１８及び面７にさらに伝導される。これにより間接的に電気によって加熱される面７は、熱放射線９によりウインドガラス１の領域２を加熱する。放射線レシーバ３ａを極めて高い温度に対して保護するために、放射線レシーバ３ａとバッフルプレート４との間には断熱体８が配置されている。断熱体８は、例えばポリマ及び特にエンクロージャ６の材料を含有する。

図６ａ及び図６ｂにはそれぞれ、本発明によるウインドガラス装置１００を製造する本発明による方法のフローチャートが示されている。

本発明は、従来技術のウインドガラス装置に対して一連の利点を示す。従来技術による放射線レシーバ又は放射線源を備えたウインドガラス装置では、通常、ウインドガラスは特定の領域、つまり電磁放射線が通過して伝送される領域の周囲において加熱される。この領域にはヒートコンダクタが可能な限り存在しないことが望ましいので、ヒートコンダクタはこの領域の外縁部に配置されている。当該領域の内部の加熱は、単に熱伝導によって行われる。ガラスは、不良な熱導体であるので、当該領域は極めて不均一にかつ不十分にしか加熱されない。この領域をこのように加熱することによって、満足できる結果を得ることができない。

本発明において領域２は、熱放射線９によって直接加熱される。十分な熱出力の伝達は、単に熱放射線に基づいて行われる。このことは、加熱される領域への均一なエネルギ供給を可能にする。同時に、必要なエネルギ消費を僅かに保つことが可能である。

本発明による電気加熱可能なバッフルプレート４は、カメラ又は第３のブレーキランプの既に存在するエンクロージャ６に、簡単に組み込むことができ、かつ例えば既に設けられている加熱不能なバッフルプレート４と交換される。本発明によるバッフルプレート４への電圧供給は、カメラ又はブレーキランプへの電圧供給部を介して簡単に行うことができる。

本発明によるウインドガラス装置における熱放射線の伝達が、加熱される領域を曇りなしに保つのに十分であるということは、当業者にとって予期しなかったことであり、かつ驚くべきことであった。

１ ウインドガラス
２ 領域
３ａ 放射線レシーバ
３ｂ 放射線源
４ バッフルプレート
５ 放射線路
５.１ 上縁部
５.２ 下縁部
６ エンクロージャ
７ 加熱可能な領域（面）
８ 断熱体
９ 熱放射線
１０ パターン構造
１１ 加熱エレメント
１２ リード線
１３ リード線
１５ 電磁放射線
１６ コーティング
１７ バッフルプレート４の第１の領域
１８ バッフルプレート４の第２の領域
２０ バッフルプレート４の表面
１００ ウインドガラス装置
α ウインドガラス１とバッフルプレート４との間の角度
Ｉ ウインドガラス１の外側面
ＩＩ ウインドガラス１の内側面
ＩＩＩ バッフルプレート４の、放射線路５に向いた側
Ａ−Ａ′ 切断ライン

Claims (14)

1. 電気加熱可能なバッフルプレート（４）を備えたウインドガラス装置（１００）であって、
   少なくとも、
   ・ウインドガラス（１）であって、その内側面（ＩＩ）にエンクロージャ（６）を備えたウインドガラス（１）と、
   ・電磁放射線（１５）の放射線路（５）が前記ウインドガラス（１）の所定の領域（２）を貫通するように、前記エンクロージャ（６）の内部において前記ウインドガラス（１）に向けられている、放射線レシーバ（３ａ）及び／又は放射線源（３ｂ）と、
   ・前記エンクロージャ（６）の内部でかつ前記放射線路（５）の下に配置されている、散乱光防止用のバッフルプレート（４）と、
   ・前記領域（２）を加熱する、前記バッフルプレート（４）における電気加熱可能な面（７）と、を有することを特徴とする、電気加熱可能なバッフルプレート（４）を備えたウインドガラス装置（１００）。
2. 前記放射線レシーバ（３ａ）は、赤外線の、可視の及び／又は紫外線の電磁放射線用のカメラ又はフォトセンサを有している、請求項１記載のウインドガラス装置（１００）。
3. 前記放射線源（３ｂ）は、赤外線の、可視の及び／又は紫外線の電磁放射線用の電球又は発光ダイオードを有している、請求項１記載のウインドガラス装置（１００）。
4. 前記バッフルプレート（４）は、金属、好ましくはアルミニウム、銅、ばね青銅及び／又は鋼、及び特に好ましくは、黒く陽極酸化されたアルミニウムを有している、又はそれから成っている、請求項１から３までのいずれか１項記載のウインドガラス装置（１００）。
5. 前記バッフルプレート（４）は、８０Ｗ／（ｍＫ）を上回る熱伝導率、好ましくは１９０Ｗ／（ｍＫ）を上回る熱伝導率及び特に好ましくは３００Ｗ／（ｍＫ）を上回る熱伝導率を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載のウインドガラス装置（１００）。
6. 前記バッフルプレート（４）は、前記電気加熱可能な面（７）の外側に電気的な加熱エレメント（７）、好ましくは加熱カートリッジ（１１）を有していて、前記電気加熱可能な面（７）は熱伝導によって加熱可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載のウインドガラス装置（１００）。
7. 前記領域（２）と前記電気加熱可能な面（７）との間における角度（α）は、５°〜６５°、好ましくは１０°〜４５°である、請求項１から６までのいずれか１項記載のウインドガラス装置（１００）。
8. 前記領域（２）は、前記電磁放射線（１５）に対して６０％を上回る、好ましくは７０％を上回る、特に好ましくは９０％を上回る透過性を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載のウインドガラス装置（１００）。
9. 前記電気加熱可能な面（７）は、０.５Ｗ／ｄｍ^２〜１０Ｗ／ｄｍ^２の熱出力を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載のウインドガラス装置（１００）。
10. 前記バッフルプレート（４）は、前記放射線路（５）に向いた側（ＩＩＩ）に波形溝（１０）を有している、請求項１から９までのいずれか１項記載のウインドガラス装置（１００）。
11. 前記ウインドガラス（１）は、ガラス及び／又はポリマ、好ましくは板ガラス、フロートガラス、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、ポリメタクリル酸メチル及び／又はそれらの混合物を有している、請求項１から１０までのいずれか１項記載のウインドガラス装置（１００）。
12. 前記エンクロージャ（６）は前記ウインドガラス（１）の上側領域に配置されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のウインドガラス装置（１００）。
13. 請求項１から１２までのいずれか１項記載の、電気加熱可能なバッフルプレート（４）を備えたウインドガラス装置（１００）を製造する方法であって、
    ａ）前記エンクロージャ（６）を前記ウインドガラス（１）の前記領域（２）に固定し、
    ｂ）前記放射線レシーバ（３ａ）及び／又は前記放射線源（３ｂ）を前記エンクロージャ（６）内に配置し、
    ｃ）前記バッフルプレート（４）を前記エンクロージャ（６）内に配置し、前記放射線レシーバ（３ａ）及び／又は前記放射線源（３ｂ）の前記放射線路（５）を、前記ウインドガラス（１）と前記バッフルプレート（４）との間を通す、ことを特徴とする、電気加熱可能なバッフルプレート（４）を備えたウインドガラス装置（１００）を製造する方法。
14. 車両、船舶、飛行機及びヘリコプターにおける、好ましくは車両のウインドシールドガラス及び／又はリヤウインドとしての、請求項１から１２までのいずれか１項記載の、電気加熱可能なバッフルプレート（４）を備えたウインドガラス装置（１００）の使用。

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