JP6575248B2 - 防曇装置 - Google Patents
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Description
通電部は、ヒータ部の車両室内側に付着した水分又は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水分又は湿度が予め設定した所定量より多い場合にヒータ部にバッテリからの電力を使用して通電し、
断熱部は、検出部と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、第1断熱部の方が、第2断熱部よりも熱伝導が良好である。
通電部は、ヒータ部の車両室内側に付着した水分又は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水分又は湿度が予め設定した所定量より多い場合にヒータ部にバッテリからの電力を使用して通電し、
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、検出部が曇りを検出したときに、ヒータ部が通電されて、ウインドシールドの曇りが除去され、
ヒータ部は、検出部と外表面部の間の、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ヒータ部である第2ヒータ部(35b)とを有し、検出部が曇りを検出したときに、第1ヒータ部よりも第2ヒータ部の方が高温に加熱される。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 (15)
- 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おり、
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し、
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防曇装置。 - 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1に記載の防曇装置。
- 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2に記載の防曇装置。
- 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1ないし3のいずれか一項に記載の防曇装置。
- 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1ないし4のいずれか一項に記載の防曇装置。
- 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1ないし5のいずれか一項に記載の防曇装置。
- 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1ないし6のいずれか一項に記載の防曇装置。 - 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7に記載の防曇装置。 - 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おり、
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し、
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、
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防曇装置。 - 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1ないし6のいずれか一項に記載の防曇装置。
- 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10に記載の防曇装置。
- 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11に記載の防曇装置。
- 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1ないし12のいずれか一項に記載の防曇装置。
- 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ないし13のいずれか一項に記載の防曇装置。
- 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ないし13のいずれか一項に記載の防曇装置。
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