JP2016078835A - 防曇装置 - Google Patents

Abstract

【課題】窓曇りを晴らすために必要な電力量を少なくできる防曇装置を得る。【解決手段】防曇装置は、車両の窓となるウインドシールド３０の一部を構成しウインドシールドの外側に位置する外表面部３１と、ウインドシールドの一部を構成し外表面部の車両室内側表面の少なくとも一部を覆う断熱部３４とを有する。また防曇装置は、断熱部の車両室内側に設けられカーボンナノチューブを主体とした薄膜状又は線状のヒータ部３５と、該ヒータ部の更に車両室内側を覆うヒータ部保護膜３５ｃと、ヒータ部３５に車両内のバッテリからの電力を通電する通電部とを備える。断熱部３４は、ヒータ部３５よりも車両内外方向の厚さが厚く構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、ウインドシールドの曇りを晴らすための防曇装置に関するものである。特には車両のウインドシールドの曇りを晴らすための防曇装置に関するものである。

特許文献１に開示された車両用防曇装置におけるウインドシールドは、樹脂又はガラスの本体となる透明基材を有する。この透明基材の車両室内側表面に発熱線を構成する金属パターンを配置している。金属パターンは視界を確保するために厚みが３ミクロン程度に細く構成されている。金属パターンは、金属パターンの凹凸を全て覆う形態でプライマー層とハードコート層によって覆われる。透明基材と金属パターンとの間に接着層を設けている。このような金属パターンに通電することによりハードコート層の車室内側表面に付着した窓曇りの原因となる水分を加熱して曇りを除去している。

特開２０１４−２１８１０３号公報

しかし金属パターンからの熱の流れは、車両室内側の水分に向かうものばかりでなく、金属パターン自体に吸収蓄積されるもの、及び接着層と透明基材側とを通過して車室外に至るものも存在する。そのため金属パターンを加熱するための電力の一部が水分蒸発に直接関わらないため無駄になる。特に透明基材がガラスであり車室外が低温の時には窓曇りが発生し易いだけでなく、透明基材側から車室外に逃げる熱量も多くなる。

本発明は、透明基材側から車室外に逃げる熱量が少なく、窓曇りを晴らすために必要な電力量を少なくできる防曇装置を得ることを目的とする。

従来技術として列挙された特許文献の記載内容は、この明細書に記載された技術的要素の説明として、参照によって導入ないし援用することができる。

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、本発明における防曇装置は、車両の窓となるウインドシールド（３０）の一部を構成しウインドシールドの外側に位置する外表面部（３１）と、ウインドシールドの一部を構成し外表面部の車両室内側表面の少なくとも一部を覆う断熱部（３４）と、該断熱部の車両室内側に設けられカーボンナノチューブ、金属粒子、カーボン粒子、及び金属酸化物粒子のいずれかを含む透明薄膜状又は線状のヒータ部（３５）と、ヒータ部に車両に搭載されたバッテリ（４３）からの電力を通電する通電部（４４）とを備え、断熱部は、ヒータ部よりも車両内外方向の厚さが厚く構成されている。

これによれば、ウインドシールドの一部を構成し外表面部の車両室内側表面の少なくとも一部を覆う断熱部（３４）を有するため、第１に、ヒータ部が発生した熱が断熱部に遮られて車室外に逃げるのを防止できる。第２に、ヒータ部は、カーボンナノチューブ、金属粒子、カーボン粒子、及び金属酸化物粒子のいずれかを含む透明薄膜状又は線状のヒータとして構成される。かつカーボンナノチューブ、金属粒子、カーボン粒子、及び金属酸化物粒子のいずれかは、微細であり、熱容量が小さいから、ヒータ部で発生した熱が吸収蓄積される量が少ない。これによって、該ヒータ部が発生した熱によってヒータ部の車両室内側に付着した曇りの原因となる水分を効率良く蒸発させることができる。また、断熱部は、ヒータ部よりも車両内外方向の厚さが厚く構成されている。従って透明基材となる外表面部（３１）側から車室外に逃げる熱量が少なく、窓曇りを晴らすために必要な電力量を少なくできる防曇装置が得られる。なお、車両内外方向の厚さとは、車両の内側と外側とを結ぶ線上の厚さであり、通常フロントガラスの厚さは車両内外方向の厚さを言う。

なお、特許請求の範囲及び上記各手段に記載の括弧内の符号ないし説明は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を分かり易く示す一例であり、発明の内容を限定するものではない。

本発明の第１実施形態における防曇装置がウインドシールドとなるフロントガラスに設けられた状態を示す一部省略断面図である。 図１の防曇装置の電気回路図である。 本発明の第１実施形態の変形例における防曇装置がウインドシールドとなるフロントガラスに設けられた状態を示す一部省略断面図である。 本発明の第２実施形態における防曇装置、特に湿度検出装置がウインドシールドとなるフロントガラスに設けられた状態を示す一部断面説明図である。 第２実施形態における湿度検出装置と車両用空調装置とを車両内に取り付けた状態を示す説明図である。 第２実施形態における湿度検出装置の内部構成を示す一部断面図である。 第２実施形態における湿度検出装置を使用して空調制御装置に制御信号を出力する状態を説明するブロック図である。 第２実施形態における制御信号を生成するまでの湿度検出制御を説明するフローチャートである。 本発明の第３実施形態における防曇装置、特に湿度検出装置をウインドシールドにとりつけた状態を示す一部断面説明図である。 本発明の第４実施形態における防曇装置、特に湿度検出装置をウインドシールドにとりつけた状態を示す一部断面説明図である。 本発明の第５実施形態における防曇装置、特に湿度検出装置を複数のウインドシールドの一つに取り付けた状態を示す車両の平面図である。 本発明の第６実施形態における湿度検出装置がウインドシールドとなるフロントガラスに設けられた状態を示す一部断面説明図である。 図１２の湿度検出装置の一部拡大説明図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部を説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。

各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１ないし図３を用いて詳細に説明する。図１において防曇装置は、車両の窓となるウインドシールド３０を有する。更に、合成樹脂製の断熱部３４の車両室内側である図１の上方にはヒータ部３５が設けられ、このヒータ部３５の車両室内側にヒータ部３５の一部となるヒータ部保護膜３５ｃが設けられている。断熱部３４は、ヒータ部３５よりも車両内外方向の厚さが厚く構成されている。当然、断熱部３４は、ヒータ部保護膜３５ｃよりも車両内外方向の厚さが厚く構成されている。なお、ヒータ部保護膜３５ｃは、省略することも可能である。

ヒータ部３５は、カーボンナノチューブ（ＣＮＴとも呼ばれる）、金属粒子、カーボン粒子、及び金属酸化物粒子のいずれかを含む透明薄膜状又は線状のヒータ部を含む層であり、金属蒸着膜として構成されていても良い。また、例えばバインダとなる樹脂内にカーボンナノチューブ、金属粒子、カーボン粒子、及び金属酸化物粒子のいずれかを分散させた薄膜として構成されていても良い。また、カーボンナノチューブを用いて形成したワイヤ３５ｄを用いた複数の線分状の発熱線によって構成されても良い。カーボンナノチューブを用いて形成したワイヤ３５ｄは、図１の紙面手前側から奥側に向けて、つまり矢印Ｙ３５方向に敷設された線分が複数並列に並べられたものである。この複数のワイヤ３５ｄの各線分には同じく矢印Ｙ３５方向に電流が並列に流される。このために、線分状のワイヤ３５ｄの両端に接続された電極には直流電圧が印加される。両端の封止部３５ｃ１は、ヒータ部保護膜３５ｃと一体でも良い。

図２は、この電気回路を示す。車両に搭載されたバッテリ４３の電圧はリレー又はスイッチを有する通電部４４を介して電極４１、４２に印加される。それによってカーボンナノチューブを用いて形成したワイヤ３５ｄには矢印Ｙ３５方向に電流が流れて発熱する。勿論ヒータ部３５は透明でなければならない、そのために、ワイヤ３５ｄの線径は、数ミクロン程度に制限される。ここで言うカーボンナノチューブとは、中空円筒の構造をした炭素の結晶で、直径０．７〜７０ｎｍと髪の毛の約数万分の一、長さが数十μｍ以下のチューブ形状の物質である。カーボンナノチューブは、高いアスペクト比から、１グラムあたり１００〜１０００平方メートルとされる広大な表面積を持つこと及び熱容量が小さく発熱した熱量が自身に蓄積されない。従って、発熱量が曇りの原因になる水分の除去に有効に使用できるという本発明の課題解決に有利な大きな特徴を有する。このカーボンナノチューブを使用したワイヤ状導電体ないし透明面状発熱体は既に市販されている。

図１のヒータ部保護膜３５ｃもＰＥＴ等の樹脂にて作ることができる。ヒータ部保護膜３５ｃは、ワイヤ３５ｄを外力等から保護する。ヒータ部保護膜３５ｃを含むヒータ部３５は、断熱部３４の厚さよりも薄くされる。逆にいれば断熱部３４は熱伝導が悪くヒータ部３５が発生した熱を車室外に逃がさないように十分な厚さを有する。断熱部３４は、発泡樹脂等にて作ることができる。

（第１実施形態の作用効果）
ここで言う熱伝導とは、窓の車両室内側から車室外に向かう熱伝導において、媒質中に温度勾配がある場合に、その勾配に沿って運ばれる熱流束の大きさを規定する物理量であり、熱伝導率の逆数を熱抵抗率という。

この熱伝導の相違は、断熱部３４の樹脂の種類、材質、樹脂内部の空隙、樹脂内の金属粒子、フィラーの有無及び量と断熱部３４の厚さ寸法の影響を受ける。断熱部３４に使用される合成樹脂の種類によって熱伝導率が異なる。また断熱部３４として透明発泡樹脂を使用し、熱抵抗率を大きくするために断熱部３４の発泡空隙総量多くしても良い。透明発泡樹脂としては、直径が１ミクロンよりも小さいナノオーダーの気泡（ナノセル）をフィルム内部に充満させるナノセル発泡が知られている。空隙又は気泡が存在すると空隙又は気泡の熱伝導が悪いことに加え、樹脂と空隙又は気泡との境界部を熱が伝搬するときのサーマルインピーダンスが増加し熱抵抗率が増加する。

防曇装置は、車両の窓となるウインドシールド３０に窓曇りが発生したとき運転者の操作によって、あるいは検出部からの信号により自動で図２の通電部４４を介してヒータ部３５に通電する。この場合、バッテリ４３からの１２ボルト、又は、４８ボルトの直流電圧がヒータ部３５の両端の電極４１、４２に印加される。それによって、ヒータ部３５に電流が流れて加熱される。このヒータ部３５はカーボンナノチューブを含んで構成されているため熱容量が少ない。

このため、発生した熱は、ヒータ部３５自体に蓄積されることが少ない。また熱が断熱部３４を通過して車室外に逃げてしまうことも少ない。この結果、発生した熱は、ヒータ部保護膜３５ｃの薄い層を通してヒータ部保護膜３５ｃの車両室内側の表面に付着した曇りの原因となる水分４５を加熱する。これによって効率的に水分４５を蒸発させ曇りを晴らすことができるため電力消費が少ない。このことはバッテリ４３の電力で走行する電気自動車やハイブリッド自動車には特に好ましい。

以下第１実施形態及びその変形例の構成並びに作用効果をまとめると次の通りである。

防曇装置のヒータ部は、糸状又はワイヤ状に構成されたカーボンナノチューブがネット状又は複数の線が並ぶように配置されて形成されている。

これによれば、通電されたカーボンナノチューブがネット状又は複数の線分状に発熱する。この結果、車両室内側を覆うヒータ部保護膜に付着した曇りの原因となる水分を広い範囲において蒸発させることができる。なお、ヒータ部保護膜は、省略することも可能である。

ヒータ部は、カーボンナノチューブ、金属粒子、カーボン粒子、及び金属酸化物粒子のいずれかが分散された面状発熱体として構成されている。これによれば、ヒータ部が面状に発熱して車両室内側を覆うヒータ部保護膜に付着した曇りの原因となる水分を広い範囲において蒸発させることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以降の各実施形態においては、第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。なお、第２実施形態以下については、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明が援用される。

第２実施形態は湿度を検出する検出部からの信号によって自動的にヒータ部に通電するものである。ヒータ部保護膜の車両室内側の表面に付着した曇りの原因となる水分が小さいほど少ない電力で水分を蒸発させることができる。それによって曇りが晴れる。水分が再び付着したらまた通電される。従って、検出部は、曇りを検出する感度が高く、かつ曇りをより確実に検出することが望ましい。第２実施形態では検出部の周りに水分が付着し易くして曇りを一層確実に検出し易くしている。

第２実施形態を図４ないし図８を用いて詳細に説明する。図４において防曇装置に使用される湿度検出装置１００は、車両の窓となるウインドシールド３０と、このウインドシールド３０の車両室内側に張り付けて窓の曇りを検出する検出部１０とを有している。この検出部１０は、湿度検出装置のセンサ部分を構成する。ウインドシールド３０は、ウインドスクリーンとも呼ばれ、窓の外側に位置するガラス又は樹脂よりなる外表面部３１と、この外表面部３１の表面を覆う断熱フィルムから構成された断熱部３４とを有している。

断熱部３４は、検出部１０と外表面部３１の間に位置する検出部範囲内断熱部である第１断熱部３４ａと、該第１断熱部３４ａ以外の検出部範囲外断熱部である第２断熱部３４ｂとを有する。

図４及び図５のように、車両室内の運転者は、第２断熱部３４ｂの多くを透過して外部状態を視認する。ウインドシールド３０の外表面部３１は、ガラスから成り、図４の下面側が車室内に面する内面３０ａであり、上面側が車室外に面する外面３０ｂである。

第１断熱部３４ａと検出部１０との位置は、図４において、検出部１０の底部面積と、これに対向する第１断熱部３４ａの対向面積とが１００％対向して重なっているが、多少ずれていても良い。しかし、少なくとも検出部１０の底部面積に対して第１断熱部３４ａの対向面積の５０％は対向して重なることが望ましい。また、第１断熱部３４ａの熱伝導が第２断熱部３４ｂの熱伝導よりも良好であるように設定されている。

例えば、第１断熱部３４ａ内の熱伝導に寄与する銀、アルミニウム等の金属粒子又はフィラーの含有量を第２断熱部３４ｂよりも多くすることで、第１断熱部３４ａの熱伝導が第２断熱部３４ｂの熱伝導よりも良好であるように設定できる。つまり、この場合は、第１断熱部３４ａの材質と第２断熱部３４ｂの材質とが相違しており、低断熱部となる第１断熱部３４ａの熱伝導が高断熱部となる第２断熱部３４ｂの熱伝導よりも良い。検出部１０の幅Ｗ１に相当する窓曇り検出範囲の少なくとも半分以上は低断熱部と対向して重なる構成であっても良い。

第１断熱部３４ａの熱伝導が第２断熱部３４ｂの熱伝導よりも良好であるように設定する。このために、第１断熱部３４ａの材質と第２断熱部３４ｂの材質とを相違させる具体的構造としては、例えば、第１断熱部３４ａに熱伝導を良好にする金属粉末又はフィラーを混入する。その他、熱伝導が良いカーボンナノチューブを混入しても良い。また第１断熱部３４ａと第２断熱部３４ｂとして透明発泡樹脂を使用し、熱伝導を良くするために第１断熱部３４ａの発泡空隙総量を第２断熱部３４ｂよりも少なくしても良い。

これによれば第１断熱部３４ａの方が、熱伝導を阻害する発泡空隙が少なく樹脂密度が大きいため、熱伝導を良好にすることができる。透明発泡樹脂としては、直径が１ミクロンよりも小さいナノオーダーの気泡（ナノセル）をフィルム内部に充満させるナノセル発泡が好ましい。

この熱伝導に関係する熱伝導率とは、窓の外側から車両室内側に向かう熱伝導において、媒質中に温度勾配がある場合に、その勾配に沿って運ばれる熱流束の大きさを規定する物理量であり、熱伝導率の逆数を熱抵抗率という。

この熱伝導の相違は、第１断熱部３４ａの材質と第２断熱部３４ｂの材質とが相違しており、第１断熱部３４ａの熱伝導率が第２断熱部３４ｂの熱伝導率よりも大きいことに基づく。第１実施形態では、第１断熱部３４ａの厚さと第２断熱部３４ｂの厚さを同一にすることができ、ウインドシールド３０の車両室内側に段差が生じない。なお、第１断熱部３４ａのすべてが第２断熱部３４ｂよりも熱伝導率の高い領域を有していなくても良い。

更に、図４において、断熱部３４の車両室内側である右下側に、断熱部３４を覆うヒータ部３５有し、検出部１０は、ヒータ部３５の更に車両室内側に取り付けられている。図４のヒータ部３５の構成は、第１実施形態の図１又は図３と同じでも良い。図４ではヒータ部３５の細部を省略し模式的に図示している。

検出部１０の信号に基づき、曇りを検出したときに、ヒータ部３５に通電される。ヒータ部３５は、カーボンナノチューブ、金属粒子、カーボン粒子、及び金属酸化物粒子のいずれかを使用していれば、図１のような複数のワイヤ状であっても良いし図３のような透明薄膜状であっても良い。図４はヒータ部の断面形状を簡略化し単なる樹脂として描いているが、実際には、ヒータ部３５は、発熱体とその表面のヒータ部保護膜３５ｃとから構成されている。また図４では各部の厚さの比率も無視して描いている。

ヒータ部３５は、検出部２の幅Ｗ１の底部面積に対して５０％以上重なって配置された対向面積を持つ第１ヒータ部３５ａと、第１ヒータ部３５ａ以外の残りのヒータ部３５である第２ヒータ部３５ｂとを含む。

ヒータ部３５は、透明部材内に視界を著しく遮らない程度の細いカーボンナノチューブを主体とした熱線を複数線分状に配置したものから構成することもできる。この場合は、第１ヒータ部３５ａよりも第２ヒータ部３５ｂの方が熱線の密度が高くされている。換言すれば、低温部となる第１ヒータ部３５ａの発熱量が少なく、高温部となる第２ヒータ部３５ｂの単位面積当たり発熱量が多い。このようにヒータ部３５は、高温部と低温部があり、検出部１０の窓曇り検出範囲（幅Ｗ１）の少なくとも半分以上は低温部となる構成をとることもできる。ヒータ部３５のカーボンナノチューブ、金属粒子、カーボン粒子、及び金属酸化物粒子のいずれかの含有量等を調整することにより発熱体の抵抗、ひいては同じ電圧を印加したときの発熱量に差を持たせることができる。なお低温部となる第１ヒータ部３５ａと、高温部となる第２ヒータ部３５ｂとの印加電圧の大きさ、又はパルス電圧のデューティ比を変えても良い。

このようなヒータ部３５と共に、既存の車両用空調装置のＤＥＦモードを活用して防曇装置を構成することもできる。図５は、フロントガラスの上部に検出部１０を取り付け、車両用空調装置における車室内空調ユニット３６０のデフロスタ吹出口３７から温風を吹き出して曇りを防止したり曇りを除去したりする防曇装置の構成を示している。

この第１実施形態では、ヒータ部３５と共に車室内空調ユニット３６０のデフロスタ吹出口３７からの温風も利用して防曇している。そして、検出部１０が曇りを検出したときに、ウインドシールド３０に向けて温風が吹出されて、窓の曇りが除去されるようにしているが、車室内空調ユニット３６０を設けずヒータ部３５だけで防曇しても良いことは勿論である。

次に、図６〜図８に基づいて、検出部２における湿度の検出と防曇装置の制御装置への制御信号の送信について詳しく説明する。以下において、ウインドシールド３０とは、図４及び図５に示した外表面部３１と断熱部３４とヒータ部３５とを張り合わせたものである。

図６において、検出部１０は、樹脂などによって成形され、上ケース１１ａと下ケース１１ｂとに分割構成されたケース１１を有している。このケース１１は、高さの低い薄型の概略直方体状であり、上ケース１１ａの側壁部には、配置環境の車室内空気が内部に流通するよう、複数の通風スリット１０ｓが設けられている。

ウインドシールド３０の外表面部３１は、車両の前面（フロント）ガラスであり、図４の上面側が車室内に面する内面３０ａであり、下面側が車室外に面する外面３０ｂである。そして、検出部１０は、ウインドシールド３０の内面３０ａに、例えば図示しないルームミラー上側部などに、接着シート１３にて貼り付けて固定されている。接着シート１３は、厚さ０．５ｍｍ程度の両面接着シートで、下ケース１１ｂとウインドシールド３０とを接着する。

ケース１１の内部空間、即ち上ケース１１ａと下ケース１１ｂとの間には、回路基板１４がウインドシールド３０の面と平行に配置されている。より具体的には、回路基板１４が３本の螺子２４にて下ケース１１ｂに締結固定されている。

回路基板１４のうち、下ケース１１ｂ側の表面には、ガラス温度センサ２３が実装されている。また、上ケース１１ａ側の表面には、湿度センサ１７、空気温度センサ１８、演算回路（ＩＣ）２０、コネクタ２２及び図示しない増幅器や通信回路などが実装されている。

湿度センサ１７は、回路基板１４の周縁に近い角部に配置されており、この湿度センサ１７に対して対角側の周縁に近い部分に、演算回路２０が配置されている。これは、演算回路２０が作動によって熱を発するが、回路基板１４内で極力、両者を遠ざけた配置とすることにより、演算回路２０の発熱が湿度センサ１７で検出する湿度環境に影響を及ぼすのを防ぐためである。

湿度センサ１７は、通気を良くするために、回路基板１４に開けられたスルーホール１４ｂの上に橋渡しするように配置されている。それと共に、湿度センサ１７まわりの回路基板１４には、基板から熱が伝わるのを防ぐためのスリット１４ａが切られている。

なお、この実施形態では、湿度センサ１７として、感湿膜の誘電率が空気の相対湿度に応じて変化し、それにより、静電容量が空気の相対湿度に応じて変化する容量変化型のものを用いている。

空気温度センサ１８とガラス温度センサ２３とは、できるだけ湿度センサ１７に近づけるようにして、回路基板１４の中央部に配置されていると共に、回路基板１４の表裏にて略同軸上に配置されている。これは、ウインドシールド内面の代表的な空気の湿度と、ウインドシールド内面の代表的な温度とを、極力同じ環境条件の下で検出するためである。なお、両温度センサ１８、２３には、温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタを用いている。

また、空気温度センサ１８及びガラス温度センサ２３と演算回路２０との間の回路基板１４には、基板を通した伝熱を防ぐためのスリット１４ａが切られている。このスリット１４ａは、温度センサ部を取り囲むように配置しても良い。コネクタ２２は、螺子２５にて回路基板１４に締結固定されている。

更に、コネクタ２２の端子が回路基板１４の導体回路部と半田接合されており、回路基板１４の増幅器、演算回路、及び通信回路を含む電気回路部と、図７の空調制御装置２６、車両電源などの外部回路との間を電気的に接続している。

下ケース１１ｂのガラス温度センサ２３に対応する部分には、熱伝導率の高い金属部材１６が、インサート成形により一体化されている。本実施形態では、この金属部材１６として、厚さ２ｍｍの銅板を用いている。また、その金属部材１６の両面側に熱伝導良好な（熱伝導率：３〜１０Ｗ／ｍ・Ｋ）熱伝導部材１５が貼着されている。

この熱伝導部材１５は、熱伝導シート、熱伝導ゲル、熱伝導グリスなどの部材である。より具体的には、金属部材１６のガラス側面には、厚さ０．６ｍｍのガラス側熱伝導部材１５ａが、そして金属部材１６のセンサ側面には、厚さ０．８ｍｍのセンサ側熱伝導部材（第２熱伝導部材）１５ｂが設けられている。

そして、下ケース１１ｂに回路基板１４を締結固定すると、ガラス温度センサ２３が、センサ側熱伝導部材１５ｂに若干めり込む程度に押し当たる構造となっている。また、ガラス側熱伝導部材１５ａは、周りの接着シート１３よりも僅かに厚くなっている。そのため、接着シート１３の開口窓１３ａ１、１３ａ２から僅かに浮き出るようになっている。その結果、検出部１０をウインドシールド内面３０ａに貼り付けた際、ガラス側熱伝導部材１５ａが確実にガラス面に押し付けられている。なおガラスと称したが外表面部３１がガラス製でなく樹脂製でも良いことは勿論である。

ウインドシールド３０は、図６では単純に一層で図示しているが、実際には図４に示したように、外表面部３１と、断熱部３４と、ヒータ部３５の３層構造である。

これらにより、ウインドシールド３０の温度は、ガラス側熱伝導部材１５ａ→金属部材１６→センサ側熱伝導部材１５ｂ→ガラス温度センサ２３と伝熱して検出されるようになっている。なお、上ケース１１ａは、回路基板１４を押えながら下ケース１１ｂと嵌合され、上ケース１１ａの側壁部下端に設けられた図示されない係止爪にて係止固定される。

次に、図７により、電気制御のためのシステム構成を説明する。図７は、検出部１０の電気的ブロックを示している。各センサ１７、１８、２３の出力信号は、夫々の増幅器１９ａ〜１９ｃ（１９）で増幅されて、各演算回路２０ａ〜２０ｃ（２０）に入力される。

そして、相対湿度演算回路２０ａ、空気温度演算回路２０ｂ、及びガラス温度演算回路２０ｃの夫々の演算値に基づいて、ガラス表面相対湿度がガラス表面相対湿度演算回路２０ｄにより演算される。この演算回路２０ｄの演算値は、通信回路２１を通して、空調制御装置２６に出力されるようになっている。

空調制御装置２６により制御される車両用空調装置は周知であるため説明の大半を省略するが、図５の車室内空調ユニット３６０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）車両室内側部などに配設される。この車室内空調ユニット３６０は、ケースを有し、このケース内に車室内へ向かって空気が送風される空気通路が構成されている。

このケースの空気通路の最上流部には、内外気切換箱が配置されており、内気導入口及び外気導入口が内外気切換ドア（内外気切換手段）によって切換開閉される。この内外気切換ドアは、サーボモータによって駆動される。

内外気切換箱の下流側には、車室内に向かって空気を送風する電動式の送風機が配置されている。この送風機は、多翼遠心式の送風ファンを送風モータによって駆動するようになっている。送風機の下流側には、送風空気を冷却する蒸発器（冷房用熱交換器）が配置されている。

この蒸発器は、冷凍サイクル装置を構成する要素の一つであり、低温低圧の冷媒が送風空気から吸熱して蒸発することにより送風空気を冷却する。なお、冷凍サイクル装置は、周知のものであり、圧縮機の吐出側から、凝縮器、受液器及び減圧手段を成す膨張弁を介して蒸発器に冷媒が循環するように構成されている。

凝縮器には、電動式の冷却ファンによって車室外空気（冷却空気）が送風される。この冷却ファンは、モータによって駆動される。また、冷凍サイクル装置において、圧縮機は圧縮機駆動用電動機によって駆動される。

一方、室内空調ユニットにおいて蒸発器の下流側には、ケース内を流れる空気を加熱するヒータコアが配置されている。このヒータコアは、車両走行用エンジンの温水（エンジン冷却水）を熱源として、蒸発器通過後の空気（冷風）を加熱する暖房用熱交換器である。ヒータコアの側方にはバイパス通路が形成され、このバイパス通路をヒータコアのバイパス空気が流れる。

また、蒸発器とヒータコアとの間には、温度調整手段を成すエアミックスドアが回転自在に配置されている。このエアミックスドアは、サーボモータによって駆動され、その回転位置（開度）が連続的に調整可能となっている。このエアミックスドアの開度によって、ヒータコアを通る空気量（温風量）と、バイパス通路を通過してヒータコアをバイパスする空気量（冷風量）との割合を調節し、これにより、車室内に吹き出す空気の温度が調整されるようになっている。

ケースの空気通路の最下流部には、車両の前面ウインドシールド３０に向けて空調風を吹き出すためのデフロスタ吹出口３７が設けられている。また、ケースの空気通路の最下流部には、乗員の頭胸部に向けて空調風を吹き出すためのフェイス吹出口、及び乗員の足元部に向けて空調風を吹き出すためのフット吹出口の計３種類の吹出口が設けられている。

図７の空調制御装置２６は、空調ＥＣＵとも呼ばれ、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭなどを含む周知のマイクロコンピュータと、その周辺回路とから構成されている。この空調制御装置２６は、そのＲＯＭ内に空調制御のための制御プログラムを記憶しており、その制御プログラムに基づいて各種演算処理を行う。そして、空調制御装置２６には、上記した検出部１０の演算値が入力される他に、周知の空調用センサ群からの検出信号、及び空調操作パネルからの各種操作信号が入力される。

温度調整された空調風が、ケースの空気通路の最下流部に位置するデフロスタ吹出口３７、フェイス吹出口及びフット吹出口のうち、いずれか１つ又は複数の吹出口から車室内へ吹き出して、車室内の空調及び車両のウインドシールド３０の曇り止めを行う。

次に、この第１実施形態による検出部１０の作動を、図８に基づいて説明する。図８は、図７に示す演算回路２０によって実行される演算処理のフローチャートである。まず、図７の各センサ１７、１８、２３の出力値（実際には増幅器１９ａ〜１９ｃで増幅された出力値）を読み込む（Ｓ１０）。

次に、湿度センサ１７の出力値Ｖに基づいて、ウインドシールド３０付近の車室内空気の相対湿度ＲＨを演算する（Ｓ２０）。すなわち、湿度センサ１７の出力値Ｖを相対湿度ＲＨに変換するための所定の演算式が予め設定されており、この演算式に出力値Ｖを適用することにより、相対湿度ＲＨを演算する。下記の数式１は、この湿度演算式の具体例である。

（数１）ＲＨ＝αＶ＋β 但し、αは制御係数で、βは定数である。

次に、空気温度センサ１８の出力値を、予め設定された所定の演算式に適用することにより、ウインドシールド付近の車室内空気温度を演算する（Ｓ３０）。次に、ガラス温度センサ２３の出力値を、予め設定された所定の演算式に適用することにより、ウインドシールド温度（ガラス車両室内側表面温度）を演算する（Ｓ４０）。

次に、上記各ステップＳ２０〜Ｓ４０で演算された相対湿度ＲＨ、空気温度及びウインドシールド温度に基づいて、ウインドシールド表面相対湿度つまりウインドシールド車両室内側表面の相対湿度ＲＨｗを演算する（Ｓ５０）。すなわち、湿り空気線図を用いることにより、相対湿度ＲＨと空気温度とウインドシールド温度とからウインドシールド表面相対湿度ＲＨｗを演算できる。そして、ステップＳ６０では、得られたウインドシールド表面相対湿度ＲＨｗの値を空調制御装置２６に出力する。

空調制御装置２６では、ウインドシールド表面相対湿度ＲＨｗが、基準値となる所定の目標ウインドシールド表面相対湿度ＴＲＨｗよりも上昇すると、外気モードとする。また、ａを予め定めた所定量としたとき、ウインドシールド表面相対湿度ＲＨｗが（ＴＲＨｗ−ａ）よりも低下すると内気モードにする。なお、目標ウインドシールド表面相対湿度ＴＲＨｗは例えば、８５％程度の、ウインドシールドの曇りを十分防止できるレベルの相対湿度である。

この内外気吸込モード制御において、目標ウインドシールド表面相対湿度ＴＲＨｗは、ウインドシールドの曇りが生じない上限湿度付近に設定するから、ウインドシールドの曇りが生じない範囲で常に内気比率が高くなるように内外気吸込モードを制御できる。これにより、冬期の暖房始動時に内気比率を上昇することにより換気熱損失を低減して、車室内暖房効果の立ち上げを促進することができる。

すなわち、内外気吸込モードを強制的に外気モードに切り換え、空調用電動送風機のブロワレベルを増加し、吹出モードをデフロスタモードに切り換える。これにより低湿度の外気を導入して加熱した温風をデフロスタ吹出口３７からウインドシールド３０の内面に吹き出す。それと共に、この温風の吹出風量を増加することにより、ウインドシールド表面相対湿度ＲＨｗを速やかに引き下げてウインドシールド３０の曇りを除去できる。同時に、ヒータ部３５が通電されてウインドシールド３０が加熱される。

（第２実施形態の作用効果）
ウインドシールド３０が曇るのは結露が発生するからである。水蒸気として空気の中に入ることができる水分の量には限度がある。温度が高いほど限度は大きい。限度を超えると、余った水蒸気が結露する。空気が水蒸気を含むことができる限界の量を飽和水蒸気量という。この飽和水蒸気量は気温が下がるにつれて減っていく。外表面部が外気に冷やされてウインドスクリーンの内面に接する空気が冷えて、飽和水蒸気量を越えてしまうと、余った水蒸気は、空気中に存在することができないため、水滴となって、曇りが生じる。よって、曇りが生じる直前又は直後に限度である基準値を超える湿度を検出することが好ましい。

第２実施形態においては、検出部１０が、車両のウインドシールド３０の車両室内側に張り付けられて曇りを検出する。ウインドシールド３０は、このウインドシールド３０の外側に位置する外表面部３１と、外表面部３１の車両室内側表面を覆う断熱部３４とを含む。この断熱部３４は、第１断熱部３４ａと、この第１断熱部３４ａ以外の第２断熱部３４ｂとを有する。

これによれば、第１断熱部３４ａの熱伝導が第２断熱部３４ｂの熱伝導よりも良好である。故に、外表面部３１が外気によって冷やされると、検出部１０が外気によって良好に冷やされる。よって、第２断熱部３４ｂ側に重大な曇りが発生する前に、検出部１０が確実に基準値を超える湿度を検出し易い。よって、検出部１０が湿度検出にばらつきが多少あっても、車両内の乗員の視界が曇りによって悪くなる前に、検出部１０が基準値を超える湿度をより確実に検出して防曇することができる。

また、第１断熱部３４ａの材質と第２断熱部３４ｂの材質とが相違している。これによれば、第１断熱部３４ａの材質と第２断熱部３４ｂの材質とを変えることにより、容易に第１断熱部３４ａの熱伝導を第２断熱部３４ｂの熱伝導よりも良好に設定できる。

次に、断熱部３４の車両室内側において断熱部３４を覆うヒータ部３５を有し、検出部１０は、ヒータ部３５の更に車両室内側に取り付けられている。そして、検出部１０が基準値を超える曇りを検出したときに、ヒータ部３５に通電されて、窓の曇りが除去される。

これによれば、検出部１０が外気によって冷やされる。よって、第２断熱部３４ｂ側に重大な曇りが発生する前に、検出部１０が確実に基準値を超える湿度を検出できる。そのため、検出部１０が基準値を超える湿度をより確実に検出して防曇することができる。また、曇りが生じたときは、ヒータ部３５を加熱することで、少ない消費エネルギーで曇りの除去を実現できる。

次に、ヒータ部３５は、カーボンナノチューブ、金属粒子、カーボン粒子、及び金属酸化物粒子のいずれかを含み、検出部１０と外表面部３１の間に位置する第１ヒータ部３５ａと、該第１ヒータ部３５ａ以外の第２ヒータ部３５ｂとを有する。そして、検出部１０が曇りを検出したときに、ヒータ部３５に通電され、第１ヒータ部３５ａよりも第２ヒータ部３５ｂの方が高温に加熱される。

これによれば、第１ヒータ部３５ａよりも第２ヒータ部３５ｂの方が高温になる。故に、第２ヒータ部３５ｂの方が第１ヒータ部３５ａよりも曇りが晴れ易い。従って、検出部１０が曇りを検出したときに、ヒータ部３５に通電されて、乗員の視界に影響する窓の曇りがより確実に除去される。

次に図４のように、検出部１０と外表面部３１の間に位置する第１断熱部３４ａは、検出部１０と外表面部３１の間の、検出部１０の一部が対向する部分に位置する。これによれば、検出部１０が第１断熱部３４ａを通過した冷気によって冷却され易く、より確実に曇りを検出することができる。

第１断熱部３４ａは、検出部１０と外表面部３１の間の、検出部１０の底部面積に対して第１断熱部３４ａの対向面積が５０％以上となる部分に位置することが望ましい。これによれば、検出部１０が第１断熱部３４ａを通過した冷気によって、より確実に冷却され易く、より確実に曇りを検出することができる。

第１断熱部３４ａの材質と第２断熱部３４ｂの材質とが相違している。これによれば、第１断熱部３４ａの方が、第１断熱部以外の第２断熱部３４ｂよりも熱伝導が良好であるように構成し易い。

更に、断熱部３４の車両室内側においてウインドシールド３０の一部を構成し断熱部３４の少なくとも一部を覆うヒータ部３５を有し、検出部１０は、ヒータ部３５の更に車両室内側に取り付けられている。そして、検出部１０が曇りを検出したときに、ヒータ部３５が通電されて、ウインドシールド３０の曇りが解消される。これによれば、曇りが検出されたときに、素早く曇りの原因となる水分をヒータ部３５の熱で蒸発させることができる。

ヒータ部３５は、検出部１０と外表面部３１の間の、検出部１０に対向する部分に位置する第１ヒータ部３５ａと、この第１ヒータ部３５ａ以外の残りのヒータ部である第２ヒータ部３５ｂとを有する。検出部１０が曇りを検出したときに、ヒータ部３５に通電されて、ウインドシールド３０の曇りが除去され、第１ヒータ部３５ａよりも第２ヒータ部３５ｂの方が高温に加熱される。

これによれば、第１ヒータ部３５ａよりも第２ヒータ部３５ｂの方が高温になるから、車両乗員の視界に影響する第２ヒータ部３５ｂにおけるウインドシールド部分の水分を優先して蒸発させることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図９において、第１断熱部３４ａの車両内外方向の厚さと第２断熱部３４ｂの車両内外方向の厚さとが相違しており、第１断熱部３４ａの熱伝導が、第２断熱部３４ｂの熱伝導よりも良好である。

つまり、第１断熱部３４ａの厚さを相対的に薄くして、第１断熱部３４ａの厚さと第２断熱部３４ｂの厚さとが相違させている。これによって、第１断熱部３４ａの熱伝導が第２断熱部３４ｂの熱伝導よりも良好にされている。

これによれば、第１断熱部３４ａの厚さを相対的に薄くして、第１断熱部３４ａの厚さと第２断熱部３４ｂの厚さとを変えている。故に、第１断熱部３４ａと第２断熱部３４ｂとが同一材質であっても、容易に第１断熱部３４ａの熱伝導を第２断熱部３４ｂの熱伝導よりも良好に設定できる。第１断熱部３４ａの厚さを相対的に薄くしたことにより形成されるヒータ部３５の凹部内に検出部１０を保持することができる。

（第３実施形態の作用効果）
第３実施形態では、第１断熱部３４ａの車両内外方向の厚さは、第２断熱部３４ｂの車両内外方向の厚さよりも薄い。これによれば、第１断熱部３４ａの方が、第１断熱部以外の第２断熱部３４ｂよりも熱伝導が良好であるように構成できる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図１０において、第１断熱部３４ａが第２断熱部３４ｂよりも熱伝導の良好な領域を有しており、この領域は、第１断熱部３４ａに形成された穴３６を含み、穴３６内に熱伝導が良好となる金属粉末やカーボンナノチューブを多く含む充填物が充填されている。

これによれば、穴３６の部分は、断熱材が無い単なる空気を含む空洞部ではなく、熱伝導が良好となる金属粉末やカーボンナノチューブを多く含む充填物が充填されているから、熱伝導が良い。従って、全体的に、穴３６が一部に形成された第１断熱部３４ａが、穴３６の無い第２断熱部３４ｂよりも熱伝導が良好となる。熱伝導が良好か否かは材質による熱伝導率の違いだけでなく、形状及び寸法も影響する。また材質が均一でないときは材質の濃度分布、例えば、フィラーの充填濃度分布つまり熱伝導部分の分布領域も影響する。

熱伝導が良好か否かは、同一の熱容量の低温部材を第１断熱部３４ａの外側と、第２断熱部３４ｂの外側に押し当てて、第１断熱部３４ａの車両室内側と、第２断熱部３４ｂの車両室内側の温度低下の様子を観察することで判明する。第１断熱部３４ａが、第２断熱部３４ｂよりも熱伝導が良好な場合は、第１断熱部３４ａの車両室内側の方が、第２断熱部３４ｂの車両室内側よりも先に温度が低下する。

（第４実施形態の変形例）
穴３６中に熱伝導ゲル又は熱伝導グリスを充填しても良い。穴３６を複数設けて穴３６の内径を小さくすれば、毛細管現象により穴３６中に熱伝導ゲル又は熱伝導グリスを流出することなく保持できる。

一方、空隙があると熱伝導が阻害される。従って、第１断熱部３４ａと第２断熱部３４ｂの材質として、発泡樹脂を使用し、発泡樹脂の樹脂密度を変えて熱伝導に差をつけても良い。この場合、第１断熱部３４ａの発泡樹脂の樹脂密度の方が大きくされ、樹脂中の発泡空隙量の割合が少なくされる。

第２断熱部３４ｂに発泡樹脂を使用する場合は、直径が１ミクロンよりも小さいナノオーダーの気泡（ナノセル）をフィルム内部に充満させるナノセル発泡を用いた透明発泡樹脂を使用することが望ましい。これによれば第１断熱部３４ａの方が、熱伝導を阻害する発泡空隙が少なく樹脂密度が大きいため、熱伝導を良好にすることができる。

（第４実施形態の作用効果）
第４実施形態によれば、充填剤を詰めた穴３６を持つ空洞部は、熱伝導が良くなるから、外表面部３１が外気によって冷やされると、検出部１０が外気によって冷やされる。よって、第２断熱部３４ｂ側に重大な曇りが発生する前に検出部１０が確実に基準値を超える湿度又は水分を検出し易くなる。従って、検出部１０における湿度検出にばらつきが多少あっても、車両内の乗員の視界が曇りによって悪くなる前に防曇作用を発揮させることができる。

検出部１０と外表面部３１の間の、検出部１０の一部が対向する部分に位置する第１断熱部３４ａは、熱伝導を良くするための充填剤を含む穴３６を持つ空洞部を有する。これによれば第１断熱部３４ａ全体の熱伝導を良くすることができ、検出部１０が第１断熱部３４ａを通過した冷気によってより確実に冷却され易く、確実に曇りを検出し易くすることができる。

第１断熱部３４ａが第２断熱部よりも熱伝導率の高い領域となる空洞部を有している。これによれば第１断熱部が第２断熱部よりも熱伝導率の高い領域となる空洞部を有しているから、第１断熱部３４ａ全体の熱伝導率を第２断熱部３４ｂ全体の熱伝導率よりも大きくすることができ、検出部１０付近を冷やして曇りを検出し易くすることができる。

熱伝導率の高い領域となる空洞部は、第１断熱部３４ａに形成された複数の穴３６とこの穴３６の中に充填された充填物とを含む。これによれば、充填物の種類及び配合割合を調整することで容易に第１断熱部３４ａ全体の熱伝導性能を調整することができる。

充填物として、熱伝導ゲル又は熱伝導グリスが空洞部となる穴３６の中に充填されている。これによれば流動性のある充填物として、熱伝導ゲル又は熱伝導グリスが穴３６の中充填されているから、充填物を入れ易く保持し易い。また、容易に第１断熱部３４ａ全体の熱伝導性能を向上させることができる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。図１１において、車両となる特に自動車を上側から見て図示している。この車両のウインドシールド３０は、フロントウインドシールド３０ｆ、サイドウインドシールド３０ｓ、リヤウインドシールド３０ｒを含んでいる。

このうちウインドシールド３０が曇るともっとも困るのはフロントウインドシールド３０ｆである。従って、エネルギー消費を伴う防曇作用もフロントウインドシールド３０ｆにおいて最も強化するのが省エネルギー化につながる。

この第５実施形態においては、図１又は図３と同じく、ヒータ部３５を使用した防曇装置が、フロントウインドシールド３０ｆ、サイドウインドシールド３０ｓ、リヤウインドシールド３０ｒのいずれにも設けられている。その上で、フロントウインドシールド３０ｆにおけるヒータ部３５の発熱量が、他のサイドウインドシールド３０ｓ、リヤウインドシールド３０ｒにおけるヒータ部３５の発熱量よりも大きく設定されている。

ヒータ部３５の防曇時の発熱量を大きくするには、ヒータ部３５の透明導電膜を構成する成分の配合割合によって透明導電膜の表面抵抗を小さくする。例えば、銀の配合割合を多くすると表面抵抗が減少し、同じ電圧を印加しても発熱量が増加する。

またヒータ部３５として透明部材内に熱線を複数配置したものから構成している場合は、熱線の密度である単位面積当たりの熱線の本数が多くされることにより同じ電圧を印加しても発熱量が増加する。

このように、フロントウインドシールド３０ｆにおけるヒータ部３５の防曇時の発熱量が、他のサイドウインドシールド３０ｓ、リヤウインドシールド３０ｒにおけるヒータ部３５の防曇時の発熱量よりも大きく設定されている。このことにより、フロントウインドシールド３０ｆを優先して防曇するため、限られたエネルギーを使用して、車両走行の安全性を高めることができる。

（第５実施形態の作用効果）
この第４実施形態においては、上記構成により、フロントウインドシールド３０ｆでないウインドシールドにおけるヒータ部３５の温度は、フロントウインドシールド３０ｆのヒータ部３５の温度よりも低くしている。このため省電力化が達成でき、万一曇ってもフロントウインドシールド３０ｆではないため問題が少ない。

防曇用のヒータ部３５の温度を低くした低温部を構成するためには、材質の変更によりヒータ部３５の電気抵抗を高くするとか電気伝導部となるたとえば熱線の密度を低くすると良い。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について説明する。上記第２実施形態等においては、検出部１０は、樹脂などによって成形され、上ケース１１ａと下ケース１１ｂとに分割構成されたケース１１を有している。従って、運転者が検出部１０を目視してしまうため配置位置に苦慮することになる。つまり、前方視界が妨げられず、かつ、目障りにならないように検出部１０を設けなければならない。また検出部は、湿度を検出するものであるため、検出部付近の温度も測定して演算し、相対湿度ＲＨを演算しなければならない。このため計測の遅れ演算の遅れを伴う。従って、窓曇りを、透光性のある検出部にて更に高感度かつレスポンス良く検出することが望まれる。この第６実施形態では、検出部１０が前方視界を妨げず、かつ、目障りにならない検出部の構造を提供すると共に、窓曇りを、更に高感度かつレスポンス良く検出する構造を提供する。

図１２及び図１２の一部を拡大した図１３において第６実施形態を説明する。検出部１０は、全体として透過性のある薄い膜と、電極と電極の先にある測定部とから構成されている。

湿度検出装置１００は、車両の窓となるウインドシールド３０と、このウインドシールド３０の車両室内側に張り付けて窓の曇りを検出する検出部１０とを有している。ウインドシールド３０は、ウインドスクリーンとも呼ばれ、窓の外側に位置するガラス又は樹脂よりなる外表面部３１、及び外表面部３１の表面を覆う断熱フィルムから構成された断熱部３４を有している。

断熱部３４は、検出部１０と外表面部３１の間に位置する検出部範囲内断熱部である第１断熱部３４ａと、該第１断熱部３４ａ以外の検出部範囲外断熱部である第２断熱部３４ｂとを含む。

援用する図５のように、車両室内の運転者は、第２断熱部３４ｂの多くを透過して車両の外部状態を視認する。ウインドシールド３０の外表面部は、ガラスから成り、図１２の下面側が車室内に面する内面３０ａであり、上面側が車室外に面する外面３０ｂである。

第１断熱部３４ａと検出部１０との位置は、図１２においては、検出部１０の底部面積に対して第１断熱部３４ａの対向面積が１００％重なっている。つまり、第１断熱部３４ａは、検出部１０と外表面部３１の間に存在し、かつ検出部１０の底部面積に対して１００％相対向する部分に位置している。しかし、第１断熱部３４ａは、検出部１０と外表面部３１の間の、検出部１０の底部面積に対して第１断熱部３４ａの対向面積が５０％以上重なって対向する部分に位置していればよい。つまり、第１断熱部３４ａと検出部１０とは完全に対向した位置になくても良く、多少ずれていても良い。しかし、少なくとも５０％の面積は対向して重なることが望ましい。また、第１断熱部３４ａの熱伝導が第２断熱部３４ｂの熱伝導よりも良好にされている。

例えば、第１断熱部３４ａ内の熱伝導に寄与する金属粒子又はフィラーの含有量を第２断熱部３４ｂよりも多くすることで、第１断熱部３４ａの熱伝導が第２断熱部３４ｂの熱伝導よりも良好であるように設定できる。つまり、この場合は、第１断熱部３４ａの材質と第２断熱部３４ｂの材質とが相違しており、低断熱部となる第１断熱部３４ａの熱伝導率が高断熱部となる第２断熱部３４ｂの熱伝導率よりも大きい。図１２における検出部１０の幅Ｗ１に相当する窓曇り検出範囲の少なくとも半分以上が低断熱部となる第１断熱部３４ａと対向して重なるようにしても良い。

この熱伝導の相違は、第１断熱部３４ａの材質と第２断熱部３４ｂの材質とが相違しており、かつ第１断熱部３４ａの熱伝導率が第２断熱部３４ｂの熱伝導率よりも大きいことに基づく。第５実施形態では、第１断熱部３４ａの厚さと第２断熱部３４ｂの厚さを同一にすることができ、ウインドシールド３０の車両室内側の面に段差が生じない。なお、第１断熱部３４ａの全領域が第２断熱部３４ｂよりも熱伝導率の高い領域を有していなくても良い。

更に、図１２において、断熱部３４の車両室内側である図１２の右下側に、断熱部３４を覆うヒータ部３５有し、検出部１０は、ヒータ部３５の更に車両室内側に取り付けられている。ヒータ部の具体的構造は、援用する図１又は図３と同様である。

検出部１０の信号に基づき、曇りを検出したときに、ヒータ部３５に通電されて、窓の曇りが除去される車両用防曇装置が構成されている。ヒータ部３５の一例は、ガラス又は樹脂フィルムの表面にカーボンナノチューブ、金属粒子、カーボン粒子、及び金属酸化物粒子のいずれかを含む透明導電膜である。透明導電膜の両端には電極として銀ペーストが設けられ透明導電膜に電流が流されて発熱する。

ヒータ部３５は、検出部１０の幅Ｗ１を持つ底部面積に対して５０％以上の面積が重なって配置された第１ヒータ部３５ａと、第１ヒータ部３５ａ以外の残りのヒータ部３５である第２ヒータ部３５ｂとを含む。

ヒータ部３５の他の例は、透明部材内に視界を著しく遮らない程度のカーボンナノチューブを含む細い熱線を複数線分状に配置したものから構成することもできる。この場合、第１ヒータ部３５ａよりも第２ヒータ部３５ｂの方が熱線の密度が高くされている。換言すれば、第１ヒータ部３５ａの単位面積当たり発熱量が少なく、第２ヒータ部３５ｂの単位面積当たり発熱量が多い。このようにヒータ部３５は、高温部と低温部があり、検出部１０の窓曇り検出範囲（幅Ｗ１の範囲）の少なくとも半分以上は低温部が対向する構成となる。

このようなヒータ部３５と共に、既存の車両用空調装置を活用して防曇装置を構成することもできる。援用する図５は、フロントガラスの上部に検出部１０をとりつけ、車両用空調装置における車室内空調ユニット３６０のデフロスタ吹出口３７から温風を吹き出して曇りを防止したり曇りを除去したりする防曇装置の構成を示している。

この第５実施形態では、ヒータ部３５と共に車室内空調ユニット３６０のデフロスタ吹出口３７からの温風も利用して防曇している。そして、検出部１０が曇りを検出したときに、ウインドシールド３０に向けて温風が吹出されて、窓の曇りが除去されるようにしている。

次に、検出部１０における曇りの検出と防曇装置の制御装置への制御信号の送信について説明する。検出部１０は、図１３のように、第１ヒータ部３５ａと接触する位置に検出部１０の基板部１０１が接着剤により接合されている。基板部１０１の車両室内側（図１３上方）にはカーボンナノチューブを含む層１０２が設けられ、更にその車両室内側（図１３上方）には、ヒータ部保護膜１０３を成す透湿膜が形成されている。透湿膜は水分を透過させるため透湿膜の車両室内側（図１３上方）に窓曇りのため水分が付着すると、この水分は、カーボンナノチューブを含む層１０２に至る。水分を吸ったカーボンナノチューブを含む層１０２は、抵抗値が増加する。水分量と抵抗値の関係は線形的関係にある。

従って、カーボンナノチューブを含む層１０２の両端に接続された電極１０４、１０５の先にある測定部１０６にてカーボンナノチューブを含む層１０２の両端の抵抗値を測定することで、窓の車両内側に付着した水分量を測定することができる。基板部１０１は、透光性アルミナセラミックスにて構成することができる。

ヒータ部保護膜１０３を成す透湿膜とカーボンナノチューブを含む層１０２とは全体で感湿膜とも呼ばれ種々のものを採用できる。一例としては、カーボンナノチューブの分散液を透明絶縁基板上に帯状に塗布し乾燥させ電極１０４、１０５を接続した上で、その上にセロファンを含む透湿膜を被せる。なお、透湿膜はカーボンナノチューブを含む層１０２を保護できるが、必須ではなく、直接、カーボンナノチューブを含む層１０２に水分を付着させても良い。

また、ヒータ部３５としてカーボンナノチューブのワイヤ（熱線）を用いる場合には、第１実施形態と同様に、第２ヒータ部３５ｂの方が熱線の密度が高くされている。換言すれば、低温部となる第１ヒータ部３５ａの単位面積当たり発熱量が少なく、高温部となる第２ヒータ部３５ｂの単位面積当たり発熱量が多い。このようにヒータ部３５は、高温部と低温部があり、検出部１０の窓曇り検出範囲（幅Ｗ１）の少なくとも半分以上は低温部に対向する構成をとる。

ウインドシールド３０は、外表面部３１と断熱部３４とヒータ部３５とを張り合わせたものである。なお、ヒータ部３５の発熱による防曇に加えて空調風による防曇を行っても良い。

ウインドシールド３０の外表面部３１は、車両の前面（フロント）ガラスであり、図１３の上側が車室内に面する内面３０ａであり、下側が車室外に面する外面３０ｂである。そして、検出部１０は、ウインドシールド３０の内面３０ａに配置される。検出部１０の全体が透光性を有するため視界を妨げることが無く、目障りになることもない。また電極１０４、１０５は、金属細線であるため視界を妨げることが無く、目障りになることもない。測定部１０６はガラス基板上に目障りにならないように微細回路にて製作してもよいが、目障りになる場合は、ウインドシールド３０の隅部に形成されて水分を電気信号に変換する。変換された電気信号はヒータ部３５に通電するリレーに送られ、リレーをＯＮ状態にする。また、必要に応じて増幅されエアコンＥＣＵと呼ばれる空調制御装置に導かれる。

空調制御装置により制御される車両用空調装置は前述したため説明を省略する。援用する図７の空調制御装置２６は、空調ＥＣＵとも呼ばれ、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭなどを含む周知のマイクロコンピュータと、その周辺回路とから構成されている。この空調制御装置２６は、そのＲＯＭ内に空調制御のための制御プログラムを記憶している。そして、空調制御装置２６には、上記した検出部１０からの信号が入力される他に、周知の空調用センサ群からの検出信号、及び空調操作パネルからの各種操作信号が入力される。

測定部１０６の出力値は、水分量に比例した抵抗値を表し、空調制御装置２６に入力される。空調制御装置２６では、ウインドシールド表面の水分量ＷＲＨｗが、基準値となる所定の目標ウインドシールド水分量ＷＴＲＨｗよりも上昇すると、車両用空調装置を外気モードとする。そして、予め定めた所定量をａとしたときウインドシールド表面の水分量ＷＲＨｗが（ＷＴＲＨｗ−ａ）よりも低下すると、内気モードにする。なお、目標ウインドシールド水分量ＷＴＲＨｗはウインドシールドにおける、曇りを十分防止できるレベルの水分量として予め実験により求められている。

この内気モードにおいて、目標ウインドシールド水分量ＷＴＲＨｗは、ウインドシールドの曇りが生じない上限水分量付近に設定するから、ウインドシールドの曇りが生じない範囲で常に内気比率が高くなるように内外気吸込モードを制御できる。これにより、冬期の暖房始動時に内気比率を上昇することにより換気熱損失を低減して、車室内暖房効果の立ち上げを促進することができる。一方、ウインドシールドの曇り止めの必要性が高いときは、ウインドシールドの防曇制御を行う。

すなわち、内気モードを強制的に外気モードに切り換え、空調用電動送風機のブロワレベルを増加し、吹出モードをデフロスタモードに切り換える。これにより低湿度の外気を導入して加熱した温風をデフロスタ吹出口３７からウインドシールド３０に向けて吹き出す。それと共に、この温風の吹出風量を増加することにより、ウインドシールド表面の水分量を速やかに引き下げてウインドシールド３０の曇りを除去できる。更に、ヒータ部３５に通電されてウインドシールド３０が加熱される。

（第６実施形態の作用効果）
ウインドシールド３０が曇るのは結露して水分（水滴）が付着するからである。水蒸気として空気の中に入ることができる水分の量には限度があり、温度が高いほど限度は大きい。限度を超えると、余った水蒸気が結露になる。空気が水蒸気を含むことができる限界の水蒸気量を飽和水蒸気量と呼び、この飽和水蒸気量は気温が下がるにつれて減っていく。外表面部が外気に冷やされてウインドスクリーンの内面に接する空気が冷えて、飽和水蒸気量を越えてしまうと、余った水蒸気は、空気中に存在することができず、水滴となって付着し曇りが生じる。よって、曇りが生じる直前又は直後に限度である基準値を超える水分量を検出することが好ましい。

第６実施形態においては、検出部１０が、車両のウインドシールド３０の車両室内側に設けられて水分量を直接的に検出する。ウインドシールド３０は、このウインドシールド３０の外側に位置する外表面部３１、及び外表面部３１の車両室内側表面を覆う断熱部３４を含む。この断熱部３４は、検出部１０と外表面部３１の間に実質的に対向して位置する第１断熱部３４ａと、この第１断熱部３４ａ以外の第２断熱部３４ｂとを含む。そして、第１断熱部３４ａの熱伝導が第２断熱部３４ｂの熱伝導よりも良好である。

故に、外表面部３１が外気によって冷やされると、検出部１０が外気によって良好に冷やされる。よって、第２断熱部３４ｂ側に重大な曇りが発生する前に、検出部１０が確実に基準値を超える水分量を検出し易い。よって、検出部１０が水分量の検出にばらつきが多少あっても、車両内の乗員の視界が曇りによって悪くなる前に、検出部１０が基準値を超える水分量をより確実に検出して防曇し易い。

また、第１断熱部３４ａの材質と第２断熱部３４ｂの材質とが相違しており、第１断熱部３４ａの熱伝導が第２断熱部３４ｂの熱伝導よりも良好である。このように、第１断熱部３４ａの材質と第２断熱部３４ｂの材質とを変えることにより、容易に第１断熱部３４ａの熱伝導を第２断熱部３４ｂの熱伝導よりも良好に設定できる。なお、材質を変えるとは断熱部を構成する合成樹脂の種類を変えること、種類は同じでも合成樹脂中のフィラー又は微粒子の種類あるいは成分量を変えることを言う。

次に、断熱部３４の車両室内側において断熱部３４を覆うヒータ部３５を有し、検出部１０は、ヒータ部３５の車両室内側に設けられている。そして、検出部１０が基準値を超える曇りを検出したときに、カーボンナノチューブ、金属粒子、カーボン粒子、及び金属酸化物粒子のいずれかを含むヒータ部３５に通電されて、窓の曇りが除去される。

これによれば、検出部１０が外気によって良好に冷やされる。よって、第２断熱部３４ｂ側に対応する部分に大きな曇りが発生する前に、検出部１０が確実に基準値を超える湿度を検出できる。そのため、検出部１０が基準値を超える湿度をより確実に検出して防曇を開始することができる。また、曇りが生じたときは、カーボンナノチューブ、金属粒子、カーボン粒子、及び金属酸化物粒子のいずれかを含むヒータ部３５を加熱することで、少ない消費エネルギーで曇りの除去を実現できる。

次に、ヒータ部３５は、検出部１０と外表面部３１の間に位置する第１ヒータ部３５ａと、該第１ヒータ部以外の第２ヒータ部３５ｂとを含む。そして、検出部１０が曇りを検出したときに、ヒータ部３５に通電されて、窓の曇りが除去される。この場合に、第１ヒータ部３５ａよりも第２ヒータ部３５ｂの方が高温になる。

これによれば、第２ヒータ部３５ｂの方が第１ヒータ部３５ａよりも曇りが解消し易い。従って、検出部１０が曇りに至る水分量を検出したときに、ヒータ部３５に通電されて、乗員の視界に影響する窓の曇りがより確実に除去される。

更に、第６実施形態においては、ヒータ部保護膜１０３の車両室内側に付着した水分に反応して電気信号が変化する検出部１０を有する。この検出部１０が検出した水分量が予め設定した所定水分量より多い場合にヒータ部３５に車両内のバッテリ４３からの電力を通電する。これによれば検出部が直接水分量を検出するから、曇りを検出するために温度計測又は演算が不要又は簡略化でき曇り検出のレスポンスが向上する。そのため水分量が少ないうちにヒータ部３５に車両内のバッテリ４３からの電力を通電することができ、効率良く曇りを晴らすことができる。

検出部１０は、ウインドシールド３０の車両室内側に設けられたカーボンナノチューブを含む層１０２を有する。そして、カーボンナノチューブを含む層１０２の電気抵抗を測定する測定部１０６を含む。

これによればカーボンナノチューブを含む層１０２が水分を含むことで抵抗値が変化する性質を利用して容易に窓曇りの原因となる水分量を検出することができる。

（他の実施形態）
上記の実施形態では、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に、特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

また、外表面部３１の車両室内側表面を覆う断熱部３４を設けている。この断熱部３４は、検出部１０と外表面部３１の間に位置する第１断熱部３４ａと、この第１断熱部３４ａ以外の第２断熱部３４ｂとを有する。そして第１断熱部３４ａの熱伝導が第２断熱部３４ｂの熱伝導よりも良好であるようにした。

このように、検出部１０に対向する部分に、熱伝導が良好な第１断熱部３４ａを使用したが、図１０と同様に、この第１断熱部３４ａの中に、熱伝導の良い充填物を内部に含む穴３６等の空洞部を設けても良い。

空気中の湿度が多くなると温度の低いガラス部分に曇りが生じることが知られている。従って、上記のようにすれば、外表面部３１から検出部１０に向けての熱伝導が良好になり、速やかに外気の変化に伴う窓曇りの検出が可能となり、レスポンスが向上する。換言すれば、第１断熱部３４ａの空洞部は、熱伝導が第２断熱部３４ｂの熱伝導よりも良好である。故に、外表面部３１が外気によって冷やされると、検出部１０が外気によって良好にすぐに冷やされる。そのため、検出部１０が空気中の湿度を検出し易い。よって、第２断熱部３４ｂ側に重大な曇りが発生する前に、検出部１０が確実に基準値を超える湿度を検出し易くなる。よって、検出部１０において湿度検出にばらつきが多少あっても、車両内の乗員の視界が曇りによって悪くなる前に、検出部１０が基準値を超える湿度をより確実に検出し易い。また、第１断熱部３４ａの全域を第２断熱部３４ｂよりも熱伝導率の高い領域としたが、この熱伝導率の高い領域は、全域でなくてもよい。

次に、第６実施形態においては検出部にカーボンナノチューブという新素材を使用し、透明であり、かつ水分量を測定できる検出部１０を開示した。この場合において、ヒータ部３５にもカーボンナノチューブを使用できる。金属細線の代わりに線状又は薄膜状に形成されたカーボンナノチューブを含むヒータ線をヒータ部３５の樹脂の内部又は表面に張り巡らし、カーボンナノチューブに通電して発熱させることができる。

このカーボンナノチューブを使用したヒータ部は、軽量微細であり透明性を阻害することが無い。かつ、ヒータ部自体の熱容量を小さくできる。その結果、発熱量を有効に水分の除去に活用できる。

更に第１断熱部３４ａが、第２断熱部３４ｂよりも熱伝導の良好な領域を有している場合、この熱伝導の良好な領域は、材質や金属フィラーの混入量の分布の相違によって形成した。しかし、金属フィラーの代わりにカーボンナノチューブを樹脂中に混入して熱伝導の良好な領域を持つ第１断熱部３４ａを形成することができる。また、カーボンナノチューブは、微細であり、かつ、熱伝導が良いから、透明性の高い第１断熱部３４ａを形成することができる。かくして、ヒータ部、断熱部、検出部の夫々にカーボンナノチューブを活用して軽量で透明性が高く、曇り除去作用の優れた防曇装置を提供できる。

１０ 検出部
３０ ウインドシールド
３１ 外表面部
３４ 断熱部
３４ａ 第１断熱部
３４ｂ 第２断熱部
３５ ヒータ部
３５ａ 第１ヒータ部
３５ｂ 第２ヒータ部
３６０ 車室内空調ユニット

Claims (16)

1. 車両の窓となるウインドシールド（３０）の一部を構成し前記ウインドシールドの外側に位置する外表面部（３１）と、前記ウインドシールドの一部を構成し前記外表面部の車両室内側表面の少なくとも一部を覆う断熱部（３４）と、該断熱部の車両室内側に設けられカーボンナノチューブ、金属粒子、カーボン粒子、及び金属酸化物粒子のいずれかを含む透明薄膜状又は線状のヒータ部（３５）と、前記ヒータ部に車両に搭載されたバッテリ（４３）からの電力を通電する通電部（４４）とを備え、
   前記断熱部は、前記ヒータ部よりも車両内外方向の厚さが厚く構成されていることを特徴とする防曇装置。
2. 線状の前記ヒータ部は、糸状又はワイヤ状に構成された前記カーボンナノチューブがネット状又は複数の線が並ぶように配置されて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の防曇装置。
3. 薄膜状の前記ヒータ部は、前記カーボンナノチューブがバインダとなる樹脂内に分散された透明面状発熱体として構成されていることを特徴とする請求項１に記載の防曇装置。
4. 前記通電部は、前記ヒータ部の前記車両室内側に付着した水分又は前記車両室内側の湿度に反応して電気信号が変化する検出部を有し、該検出部が検出した前記水分又は前記湿度が予め設定した所定量より多い場合に前記ヒータ部に前記バッテリからの電力を使用して通電することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の防曇装置。
5. 前記断熱部は、前記検出部と前記外表面部の間に位置する第１断熱部（３４ａ）と、この第１断熱部以外の第２断熱部（３４ｂ）とを有し、
   前記第１断熱部の方が、前記第２断熱部よりも熱伝導が良好であることを特徴とする請求項４に記載の防曇装置。
6. 前記検出部と前記外表面部の間に位置する前記第１断熱部は、前記検出部と前記外表面部の間の、前記検出部の少なくとも一部が対向する部分に位置することを特徴とする請求項５に記載の防曇装置。
7. 前記第１断熱部は、前記検出部と前記外表面部の間の、前記検出部の底部面積に対して前記第１断熱部の対向面積が５０％以上となる部分に位置することを特徴とする請求項６に記載の防曇装置。
8. 前記第１断熱部は、熱伝導を良くするための充填剤を含む穴（３６）を持つ空洞部を有することを特徴とする請求項５ないし７のいずれか一項に記載の防曇装置。
9. 前記第１断熱部の材質と前記第２断熱部の材質とが相違していることを特徴とする請求項５ないし８のいずれか一項に記載の防曇装置。
10. 前記第１断熱部の車両内外方向の厚さは、前記第２断熱部の車両内外方向の厚さよりも薄いことを特徴とする請求項５ないし９のいずれか一項に記載の防曇装置。
11. 前記検出部は、該ヒータ部の一部を構成しこのヒータ部の更に車両室内側を覆うヒータ部保護膜（３５ｃ）の車両室内側に取り付けられており、
    前記検出部が曇りを検出したときに、前記ヒータ部が通電されて、前記ウインドシールドの曇りが除去されることを特徴とする請求項４ないし１０のいずれか一項に記載の防曇装置。
12. 前記ヒータ部は、前記検出部と前記外表面部の間の、前記検出部に対向する部分に位置する第１ヒータ部（３５ａ）と、この第１ヒータ部以外の残りの前記ヒータ部である第２ヒータ部（３５ｂ）とを有し、
    前記検出部が曇りを検出したときに、前記第１ヒータ部よりも前記第２ヒータ部の方が高温に加熱されることを特徴とする請求項１１に記載の防曇装置。
13. 前記第１断熱部が前記第２断熱部よりも熱伝導率の高い領域を有していることを特徴とする請求項５ないし１０のいずれか一項に記載の防曇装置。
14. 前記熱伝導率の高い領域は、前記第１断熱部に形成された複数の穴とこの穴の中に充填された充填物とを含むことを特徴とする請求項１３に記載の防曇装置。
15. 前記充填物として、熱伝導ゲル又は熱伝導グリスが充填されていることを特徴とする請求項１４に記載の防曇装置。
16. 前記検出部は、前記ウインドシールドの車両室内側に設けられた前記カーボンナノチューブを含む層（１０２）と、このカーボンナノチューブを含む層の電気抵抗を測定する測定部（１０６）とを含むことを特徴とする請求項４ないし１５のいずれか一項に記載の防曇装置。

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