JPH027380A - 電気的に加熱される透明体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背預 本発明は霜取り、凍結防止、または曇り取り能力を与え
るため車輛において使用されることのできる電気的に加
熱された透明体の改良に関する。

特に、その改良は透明体内の電気回路のなかの不連続を
発明する手段のなかにある。

透明体の温度を高めるため透明体のうえの透明の導体コ
ーティングを通って電流を流すことは周知である。一般
に、電位線が加熱される透明体の領域の対向する側に沿
う一対の母線によって導体コーティングに接続される。

母線はコーティングに対して低い電気抵抗を有しまた母
線は加熱される領域のうえに均等に電流を分配するため
のものである。母線は金属箔帯板から構成されることが
できるが、ガラス透明体の場合は母線は好適な場合透明
体の表面に融着させた金属・セラミックの半融月利から
構成される。代表的な構成は加熱領域の対向する側のう
えのほとんど平行な帯板の形状を有する母線を含み、電
気リード線は各母線に取り付けられ、米国特許用４．３
２３．７２６号（クリス氏その他）及び第４，６６８・
、２７０号（ラムス氏）に示される透明体の対向する線
から互いに遠ざかって延びている。リード線を透明体の
同じ側に゛また好適な場合互いに接近して位置させるこ
とは車輌内での透明体のより容易な設置のため及び電源
との接続を筒単にするため右利である。よって、米国特
許用３．８９５．２１３号（レピン氏）及び第４．５４
３，４６６、号（ラムス氏）は母線を透明体の１つの端
の周りに延長させ、その結果両方の母線との接続は１つ
の比較的に小じんまりした領域内で行なわれることがで
きる。

加熱した透明体内の割れは、透明体にさらに損害を起こ
すかまたは他の望ましくない効果を与える種々のやり方
で電気加熱回路を変更することができる。電流の流れの
方向に横断方向の部材と共に延びるコーティング内の不
連続は加熱領域の全体としての抵抗を大きくするであろ
う、そして結果として影響を受けなかった領域内では電
り出力が増加するであろう。損害を受けた領域内では加
熱が効果を有しないばかりでなく、透明体の残りの部分
での増大した電力は透明体が熱的に損なわれる程度まで
温度を上昇させることがある。高過ぎる温度はガラスの
なかの割れの伝揺を拡げるかまたはプラスチックの層を
とかすことがある。母線のなかの１ｇｉ線は、断線の位
置によるが、電力を小さい領域内に急檄に集中させるこ
とがある。比較的に人聞の電流が母線に沿って流れる故
に、母線の抵抗を増加させる部分的断線のような欠陥は
特に欠陥に近い領域のなかに局部的過熱を起こし易い。

局部的加熱は母線に沿ってどこにでも起こることができ
るが、母線が例えば遠隔母線に至る延長部のような全電
流または電流の大部分を受は持っている場所で特に重大
である。高圧のところでは、導体材料のなかの開いた間
隙を横切って電弧がまた起こることがあり破壊的である
。電弧は母線の断線のところに最も起こり易いが、それ
はまた導体コーティングのなかの不連続を横切って起こ
ることがある。潜在的に起こる可能性のある不平衡な加
熱または電弧の発生するもう１つの場所は轡体コーティ
ングと母線との接合のところであって、そこでは接触は
不均一であるかまたは分餡が起こるであろう。小さい損
害が起こるとき加熱または電弧の発生が透明体のなかに
起こずことのできる追加の該のために、そのようなこと
が起きたことを発見、して警報装置を働かけるかまたは
電力供給を加熱装置系統から自動的に停止するようにす
る装置を設けることが望ましいと考えられている。

加熱した透明体のなかに母線のなかに破線を発見するこ
とに対して提案されている１つのアブローヂは母線に沿
って透明体に適用される薄い電導体電圧センサを使用（
ることである。センリ゛のリード線はウィンドシールド
の一方の側に沿う上方母線の延長部と平行でありまた上
方の母線と延長部が交差する上方の隅のところで母線系
統に接触する。外部回路は延長部のなかの不連続を証明
する延長部に沿った電圧の変化を発見するため設けられ
る。このアプローチは母線の延長部だけのなかでの破線
を発見することに限定され、またそこでの破線は重大な
結果をもたらすとしても、全母線系統、コーティング、
及び母線のコーティングとの接触を含む伯の位置でもま
た破線を発見することは望ましいであろう。

それに加えて、電圧の変化を発見することに頼ることは
、他の補助的部品による動力供給に対する変動する負荷
によって加えられる電圧の変動によって誤った警報を起
こし易い。これらの変動に発見装置を適用することは系
統の加熱回路のなかの不連続に対する感度を下げる。外
部の電圧の変動によって影響されない発見装置を設ける
ことは望ましいであろう。

発明の要約 本発明において、電気的に加熱される透明体に対する不
連続発見の改良が与えられ、この改良ではコーティング
を含む透明体のうえに運ばれる加熱回路のいずれかの場
所にある不連続は発見されることができる。そのうえ、
その発見系統は電圧の外的変動によって影響されない。

これは電力を２つの別の領域にある透明体に加えること
、２つの領域の電圧の差を測定し、測定した差が前以て
決められた水準を起すとき警報信号を発生することによ
って達成されることができる。別々の領域は間隙または
透明体の一方の側または両方の側にある母線のなかの増
大した抵抗セグメントによって設立されることができる
であろう。任意的には、より完全な分離がコーティング
を２つの電気的に孤立した領域に分割することによって
与えられることができる。

本発明は以下の特別の実施例の詳細な記載と添附図面か
らより充分に理解されるであろう。

好適な実施例の詳細な説明 ここでの好ましい実施例の記載−はプラスチックの中間
層によって共に接着された積層透明体について行なう。

何故ならそれが代表的なウィンド・シールド構造である
からである。しかしながら、本発明は一層のプラスチッ
クを有する一層のガラス、すべてがプラスデックである
積層材、及び敗多くの層を有する他の組み合わせを使用
する加熱透明体に適用できることを理解すべきである。

透明体は自動車のウィンドシールドとしての使用が意図
されるものである必要はなく、航空機を含む車軸または
他の囲いに対するどのような窓であってもよい。

第１図の例において及び第２図においてより詳細に示さ
れるように、透明体は外方ガラス板１０゜積層ウィンド
シールドに対して普通使用されるポリビニルブチラール
または他の適当な中間層材料であることができるプラス
チック製中間層１１及び内方ガラス板１２から成る。ｌ
Ｊ性ココ−ティング１３露出されない表面のうえに置か
れることが好ましいが、最も好ましい場合外方ガラス板
１０の内方側に置かれる。種々のコーティングがウィン
ドシールドまたは類似のものに対する加熱エレメントと
して働く透明性と電導性の組み合わせを示すであろうが
、好ましいコーディングは米国特許第４，６１０．７１
１号（ギラリー氏）に開示され、この特許の開示は本出
願の参考特許である。そのコーティングは２枚の錫酸亜
鉛の膜の間の銀の膜を含み、各′錫酸亜鉛膜はマグネト
ロン・スパッタによって継続してコーティングされるこ
とができる。銀は導体層として働き錫ｉ１１！並鉛膜は
銀の反射率を遮蔽する働きをする。このコーティングは
、錫層が例えば約１１０オングストロームの厚さを有す
るとき加熱されたウィンドシールドとして使用するに適
当な抵抗性を示す。

第２図に示され明白さのため伯の国では省略さるあいだ
または別の加熱工程において火焔で加熱される平らなガ
ラスの表面に塗ったセラミック・エナメルである。不透
明境界は車輌のなかに取り付けられるとき取り付は装置
及び伯の要素をかくす働きをし、また加熱回路の母線を
蔽うであろう。

依然として第１図と第２図を参照して、底辺母線１５と
頂上母線１６はコーティング１３と接触している。線１
７（第１図）は透明体の側辺と底辺の端から離されたコ
ーティング１３の縁を示し１コーデイングの３つの辺に
沿ってコーティングされていないマージンを残している
。コーティングしていない端の領域はその領域をコーテ
ィング行程中に遮蔽することによって作られることがで
きるであろう。自由選択として、全体の板がコーティン
グされ、このコーティングがあとでそれらの領域から削
除されることもまたできる。コーティングしていない端
の領域はコーティング１３との接触をしないで上方母線
１６との接触がなされることを許す。第１図に示すよう
に、上方の母線への電力の接続は対向する側辺の縁に沿
って延びる導体である側方延長帯板１８と１９と底辺延
長帯板２０と２１より成り立つ。第１図に示すように、
下方の母＄２１５と上方の母線の延長部は端子領域２２
で互いに極めて接近して終ることができる。

端子領域２２は図示される代表的実施例では、透明体の
底辺縁の中央のところに位置する。回路配線のすべてに
対する共通の端子領域が車輌内での便利な取り付けのた
め好ましいが、これは本発明のすべての態様に対して本
質的なものではない。

端子領域は透明体の中心から外れたところまた他の縁の
部分であることができる。

電圧センサのリード線２３と２４が第１図に示されるが
、これらは端子領域２２のなかに始まり、底辺延長部帯
板２０と２１のそれぞれに平行に延びて下方のｆｆｌ線
１５の端と接触する。電圧センサのリード線は母線はど
の電流を運ぶことを要求されないので、母線より相当に
幅が小さくてよく、好ましい場合には細線であってよい
。

母線及び電圧センサのリード線は同じ工程で基板に使用
される同じ電導性材料から成り立つことが好都合である
。適当な電導性母線材料はこの技術においては周知であ
り、代表的な場合、銀のような金属を含むセラミックの
半融材料から成り、この材料はスラリの形で基板に ＃り所望の模様で基板に置かれる。半融材料はそこで別
の工程でまたは曲げ・作業の−・部として加熱によって
溶かされ、それによって基板のうぇに電導線模様を固′
定する。母線の電導性はコーティング１３の電導性より
相当大きく選ばれる。

第１図に示すように、電力源２５は電気’）−トＩ２２
６及び２７によって母線に接続されることができ、リー
ドｔｌＡ２６と２７は透明体の端子領域１９のなかのそ
れぞれの母線に接触する。ジャンパ・リード線２８は上
方の母線の両方の延長部２゜と２１を電力源の１つの極
に共通に接続する。

第１図の実施例での電導性コーティング１３は上方母線
１６のなかの不連続部によって２つの削切の回路に効果
的に分割される。この不連続部は増大した抵抗を有する
セグメントを構成する。第１図の増大した抵抗を有する
セグメントは上方の母線のなかのノツチ３０によって与
えられ、そこではそのセグメントのなかに残る母線の小
さくした厚みは母線の残りの部分よりも実質的により大
きい抵抗を有する。ノツチ３０のいずれかの側の加熱回
路の２つの半分のあいだに充分の孤立を与えるためにノ
ツチ部分の電導性（またよって幅）は母線の残りの部分
の電導性の約１０％より太きくないことが好ましい。完
全な間隙でなくノツチを設けることは小さい債の電流が
あるかも知れない如何なる小さい不平衡に対してもそれ
を補償するため回路の一方の側から他の側に流れること
を許すが、大量の電流が一方の側の破損の場合ノツチ・
セグメントを通って流れることを禁じる。よって、一方
の側の破損は電圧の差によって発見されることのできる
その側の抵抗への変化となるであろう。ノツチ３０また
は他の前以て決めた不連続によって与えられる分離は好
ましい場合、加熱領域をほとんど等しい抵抗を有する２
つの領域に分割するように位置し、添附図に示される好
ましい配置は通常の設置方向でウィンド・シールドの垂
直中央線に沿っての分離を与えることである。

しかし、等しくない領域は、もし電圧差を感知する回路
が適当に校正されるならば利用されることができるであ
ろう。第３図に示すように上方母線のなかにノツチの代
りに完全な間隙を使うことは破損がより大きい感度で発
見されることを許す。

改善された感度があるもう１つの代りのやり方が第４ｊ
ｉｌ：示され、ここでは分離はコーティング１３の２つ
の領域の間に与えられる。

ヨーティングのなかまたは母線セグメントの１つのなか
の破損を証明する２つの加熱領域のなかの抵抗の不平衡
を発見することは従来から使用される平衡ブリッジ型回
路であることができる比較器回路３１によって達成され
る。電圧センサのリード線２３と２４はリード線３２と
３３によって比較器３１に接続される。、基準電圧は電
源リード線２５からのリード線３４によって比較器３１
に供給される。リード線３２と３４の間の電圧はリード
線３３と３４の間の電圧と比較される。これらの電圧の
１つが他に対して相対的に変化するときは、それは故障
によって起きる加熱回路の１つの側の抵抗の変化の証拠
であって、快報信号が発生されまたリード線３５を経て
υ報装置またはリレ″−に伝えられて透明体から電力を
遮断する。しかしながら、もし加えられる電圧が変動す
るなら、回路の両方の側を横切る電圧は共に変動し、ま
た比較器回路は冑報信号を発生しない。

第３図と第４図の実施例の要素で第１図の実施例と共通
のものは類似の参照番号を与えられそれらの記載は繰り
返される必要はない。外方の回路構成はずべての実施例
に対して本質的に同じであろう。以上において述べたよ
うに、第３図のなかの透明体は第１図のそれと上方の母
線１６′のなかに完全な間隙を設けることで異なる。も
う１つの違いは、電圧センサのリード線２３′と２４′
が上方の母線１６′の対向する端と接触していることで
ある。この実施例では電圧センサのリード線２３′と２
４′は側方延長帯板１８′と１９′の外方にある透明体
の対向する端の側方領域に沿って延びる。その代りに、
電圧センサのリード線２３″と２４″は第４図に示すよ
うに側方延長帯板１８″と１９″の内側に置かれること
ができるであろう。第３図の配置では、比較器回路に供
給される基準電圧は下方の母線１５′に接続される動力
リード線に共通であろう。

第４図でコーティング１３“の２つの領域の間の分離は
中央線５０によって与えられる。中央線４゜ ５０はその領域にコーティングが剛着づることを防ぐた
めにコーディング作業中遮蔽されるかまたはそれはコー
ティング作業のあとその領域のコーティングを削除する
ことによって作られることができる。中火線は好ましい
場合コーティングの２つの等しい領域を画定するが、し
かし非対称の模様が発見回路を校正することによって受
は入れられる。線５０が回路の２つの半分を完全に孤立
させるため上方と下方の母線の間の全長にわたって延び
ることはまた好ましいが、全長より短い長さにわたって
延びる線もまた少なくとも部分的には有効であろう。

以上の記載は本発明を実ｍ−ｙる最善の形を与えるため
に特定の実施例を参照して行なわれたが、この技術に熟
練した人には変化及び変更が特許請求の範囲によって定
義される本発明の範囲から外れることなく行なわれるこ
とができることが理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】 第１図は２つのゾーンの間の電圧の差を検出する装置を
有する２つの別々の加熱ゾーンを含む母線の配置と関連
して本発明の実流例を取り入れた加熱透明体の図式的説
明図、 第２図は第１図の実施例において取り入れられることの
できる代表的な層状ウィンド・シールド構造を個々に分
離した第１図の６２−２に沿った断面図、 第３図は電圧センサのリード線の他の位置を含む本発明
の他の実施例を取り入れた加熱透明体の図式的説明図、
及び 第４図は隔壁を設置ノだ電力性コーティングを含む本発
明のもう１つの代りの実施例を取り入れた加熱透明体の
図式的説明図である。 図において １０・・・外方層（ガラスシート）、 １１・・・中間層（プラスブック） １２・・・内方層（ガラス） １３・・・電導性コーディング １５・・・底辺母線、 １６・・・上方母線、 ２２・・・端子領域 ２３　　　＞斗 計−Ｆ（２）治・・・電圧センサ・リード線２５・・・
電力源、 ３０・・・ノツチ、 ３１・・・比較器。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気的に加熱される透明体において、該透明体は
   、 透明な板、 前記板の大部分の表面のうえに行なつた透明で電気導体
   であるコーティング、 前記板の対向する周辺の端の部分に沿つて行なつたコー
   ティングと接触する第１と第２の母線、前記母線の少な
   くとも１つにある前以て決められた不連続、及び 前記母線の１つの対向する端の部分から延びている前記
   板のうえにある第１と第２の電圧センサのリード線を含
   むことを特徴とする電気的に加熱される透明体。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載の透明体において、
   前記母線の１つのなかの前以て決められた不連続は母線
   の残りの部分と比べて実質的に小さくした電導体線を有
   するセグメントを含むことを特徴とする電気的に加熱さ
   れる透明体。
3. （３）特許請求の範囲第２項に記載の透明体において、
   前以て決められた不連続は透明体の中心線の近くに位置
   することを特徴とする電気的に加熱される透明体。
4. （４）特許請求の範囲第２項に記載の透明体において、
   前以て決められた不連続は母線の１つのなかの間隙であ
   ることを特徴とする電気的に加熱される透明体。
5. （５）特許請求の範囲第４項に記載の透明体において、
   間隙は透明体の中心線の近くに位置することを特徴とす
   る電気的に加熱される透明体。
6. （６）電気的に加熱される透明体において、該透明体は
   、 透明な板、 ２つの領域内で前記板の大部分の表面のうえにある透明
   な電気導体のコーティング、 両方のコーティングを行なつた領域に電流を供給する装
   置、及び 他の領域に対して相対的な１つの領域の電気抵抗の変化
   を発見する装置を含むことを特徴とする電気的に加熱さ
   れる透明体。