JPH04123756U - ウインドガラスの霜除け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウィンドガラスに対する霜の付着を防止す
る。 【構成】 外気温度と湿度を測定可能な温度センサ７お
よび湿度センサ８と、ウィンドガラス１に装着し制御信
号を介して上記ガラス１を振動可能な振動子２と、上記
センサ７，８の入力信号を基に外気の露点の有無を判定
し、露点判定時に制御信号を振動子２へ出力可能にした
制御装置９とを備える。露点判定時に振動子２を振動さ
せて、ウィンドガラス１に対する水滴の付着と氷結を抑
制するとともに、氷の結晶の生成と成長を阻止させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はウィンドガラスに対する霜の付着を防止できるとともに、万一霜が付 着した場合、これを簡単に溶解して取り除けるようにしたウィンドガラスの霜除 け装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、冬期における自動車のフロントウィンドガラス等への霜の付着は、運 転視界を遮り、その煩雑な除去作業を課するため、マイカー通勤者にとって悩み の種であった。 このため、実公平３ー２４０６号公報のように、前夜フロントウィンドガラス 等の外面を霜除けシートで覆ったり、霜が付着したガラス面に温水をかけたり、 合成樹脂製のアイススクレーパで霜を掻き取る等していた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、霜除けシートの場合は長尺で嵩張り、その取付けや保管に不便で手間 が掛かり、また温水をかける方法では、火傷の危険性とゴムや合成樹脂部品への 悪影響があり、更にアイススクレーパによる方法では、ガラス面が傷付く等の問 題があった。

【０００４】 本考案はこのような問題を解決し、使用毎にいちいち着脱する面倒から解消し 、安全でガラス面を傷付けることなく使用でき、しかもウィンドガラス自体への 霜の付着を防止して、煩雑な霜取り作業を解消できるようにするとともに、万一 霜が付着した場合、これを簡単に溶解して取り除けるようにした、ウィンドガラ スの霜除け装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

このため、本考案のウィンドガラスの霜除け装置は、外気温度と湿度を測定可 能な温度センサおよび湿度センサと、ウィンドガラスに装着し制御信号を介して 上記ガラスを振動可能な振動子と、上記センサの入力信号を基に外気の露点の有 無を判定し、露点判定時に制御信号を振動子へ出力可能にした制御装置とを備え 、使用毎にいちいち着脱する面倒から解消し、簡便かつ安全に使用できるととも に、ウィンドガラス自体への霜の付着を防止して、煩雑な霜取り作業を解消でき るようにしたことを特徴とする。

【０００６】 また、本考案のウィンドガラスの霜除け装置は、ウィンドガラスに振動子を装 着し、該振動子を水のブラウン運動の振動数と略同一の振動数で振動させ、上記 ウィンドガラスを上記振動数で振動させることで、上記ガラスに付着した霜の水 分子のブラウン運動を活発にさせて霜の溶解を促し、これを速やかに除去するよ うにしたことを特徴とする。

【実施例】

以下、本考案を自動車のフロントウィンドガラスの霜除けに適用した図示実施 例について説明すると、図１乃至図３において１は自動車のフロントウィンドガ ラスで、その四隅の内面に振動子２が取付けられている。

【０００７】 振動子２は例えば圧電セラミックス（チタン酸バリウム、ＰＺＴ等）、水晶発 振子からなり、これは図２のように一端にゴムまたは可撓性合成樹脂等の弾性部 材３を取付け、この他端に保持部材４を取付けていて、上記弾性部材３を適宜手 段でフロントウィンドガラス１の内面に取付け、保持部材４を適宜手段でダッシ ュボードまたは車室天井部等の不動部５に固定している。

【０００８】 フロントウィンドガラス１の外面下端部には、例えば圧力センサからなる雨滴 検知センサ６と、外気温度と湿度を測定可能な温度センサ７と湿度センサ８とが 配設され、それらの信号を演算機能を備えた制御装置９へ入力可能にしている。

【０００９】 制御装置９は自動車の適所に収容され、これは車載バッテリまたは乾電池等の 適宜な電源１０に接続されていて、タイマ１１の作動を条件に制御動作を可能に している。 タイマ１１は制御装置９による制御作動時間の設定と、振動子２の間欠作動時 間の設定を可能にしており、それらの設定時間内で制御装置９による制御作動を 可能にさせている。この場合、作動開始時間に加え作動終了時間を設定するよう にしてもよい。

【００１０】 制御装置９による制御作動は図４のように、先ずタイマ１１のＯＮ・ＯＦＦ状 態を判断し、そのＯＦＦ時には制御装置９の作動を停止させ、一方、タイマ１１ のＯＮ時には、雨滴検知センサ６による雨滴検出測定を実行させ、雨滴検出の有 無を判断するようにしている。

【００１１】 そして、雨滴検知センサ６が雨滴を検出した場合は、電源１０の制御手段へ停 止信号を出力して、制御装置９に対する給電を停止させ、制御作動の誤動作を未 然に防止するようにしている。 一方、雨滴検知センサ６が雨滴を検出しない場合は、温度センサ７と湿度セン サ８によって、外気温度と湿度を測定させ、これらの入力信号に基いて外気の露 点の有無を演算で求め、非露点時には上述のルーチンを反復させ、また露点時に は振動子２へ制御信号を出力し、各振動子２を所定の振動数（１ＨZ 〜１００Ｈ Z ）と振幅で一斉に同期振動可能にさせている。

【００１２】 そして、振動子２の作動開始後、その間欠作動時間を経過したところで一旦作 動を停止させ、所定時間停止後、振動子２の振動を再開させ、以降この間欠作動 を反復させるようにしている。

【００１３】 図５および図６は本考案の別の実施態様を示し、前述の実施例と対応する構成 部分には同一の符号を用いている。 この実施例では、前述の各種センサ６，７，８の他に、霜付着検知センサ１２ を駆使し、その信号を制御装置９へ入力させている。

【００１４】 霜付着検知センサ１２は、図１のようにフロントウィンドガラス１内面の運転 席寄りの適所に取り付けられ、これは例えば反射形のホトセンサで構成されてい て、その発光素子と受光素子を上記ガラス１の内面に併置し、発光素子の光を上 記ガラス１を介して、その外面に付着する霜等の被検出体に照射し、その反射光 を受光素子へ入射させて、その出力電流を制御装置９へ入力させるようにしてい る。 この場合、上記出力電流は被検出体の反射率に略比例するから、上記出力電流 を霜付着に相当する基準電流値と比較させることで、霜付着の有無を検出可能に している。

【００１５】 すなわち、制御装置９には、フロントウィンドガラス１上の被検出体の有無に よる基準電流値と、霜の付着に伴う基準電流値とが記憶され、これらと上記入力 電流との大小を比較判定し、入力電流値が霜付着に相当する基準電流値以上の場 合に、霜付着と判定して調整器１３へ制御信号を出力し、振動子２の振動数を前 述の１ＨZ 〜１００ＨZ から１０ＫＨZ 〜２００ＫＨZ へ切換え、かつその振幅 を前述よりも小さな数μ以下に設定する。 これによって、振動子２は霜付着防止作動から霜溶解作動に切換えられる。

【００１６】 上記振動数はブラウン運動の振動数に相当し、該振動数で振動子２が振動する と、該振動がフロントウィンドガラス１へ伝わり、該ガラス１が同一の振動数で 振動する。 このため、上記ガラス１に付着した霜が上述の振動数で振動し、霜を構成する 水分子のブラウン運動が活発になって、その溶解速度が増速され、霜が速やかに 溶解する。

【００１７】 このように上述の実施例では、霜の付着を検出後振動子２の振動数を切換え、 霜を高周波数で振動させることによって、自動的に霜を溶解させているから、従 来のような煩雑な霜取り作業から解消するとともに、後述のような第１実施例の 霜付着防止作動にも拘らず、ウィンドガラスに霜が付着した場合、これをバック アップし得る。

【００１８】 なお、この実施例では、霜の付着を検出後振動子２の振動数を切換えて作動さ せているが、タイマ１１に振動子２の霜溶解作動始期を設定して、自動的に作動 させたり、振動子２に固有の電源を接続し、これを適宜手動でＯＮ・ＯＦＦ操作 して、振動子２を高周波作動させるようにすることも可能である。

【００１９】

【作用】

このように構成したウィンドガラスの霜除け装置は、第１実施例の場合、振動 子２と雨滴検知センサ６と温度センサ７、湿度センサ８と制御装置９と電源１０ 、並びにタイマ１１等を配線して構成され、これらの構成部品は何れも小型軽量 であるから、後述のようにその取付けを容易に行なえる。

【００２０】 次に上記構成部品を用いて霜付着防止装置を組付ける場合は、フロントウィン ドガラス１の内面の四隅に振動子２を取付ける。 この取付けに際しては、接着剤または接着テープ等の適宜手段を介して、振動 子２の一端に弾性部材３を取付け、この他端に保持部材４を取付けて、弾性部材 ３をフロントウィンドガラス１の内面に取付け、また保持部材４をボルト・ナッ トまたはビス等の適宜手段で、ダッシュボードまたは車室天井部の不動部５に取 付ける。

【００２１】 そして、フロントウィンドガラス１の外面の下端部に、接着剤または接着テー プ等の適宜手段を介して、雨滴検知センサ６と温度センサ７と湿度センサ８とを 取付け、また制御装置９とタイマ１１を自動車内の適所に収容または取付け、上 記振動子２と各種センサ６，７，８およびタイマ１１を制御装置９に接続し、更 に制御装置９に適宜な電源１０を接続可能にする。

【００２２】 このような一連の組み付け作業は、例えば霜が降り始める初冬の適時に一度行 なえばよく、従来の霜除けシートのように使用毎にセットし取り外す面倒がない こうして、組み付けられた霜付着防止装置は、振動子２や各種センサ６，７， ８がフロントウィンドガラス１の周囲に配置されているから、これらによって運 転視界が遮られたりしない。

【００２３】 次に上記霜付着防止装置を使用する場合は、例えば自動車を夜間駐車する際、 制御装置９を電源１０に接続するとともに、タイマ１１を操作して、制御装置９ の制御作動時間と、振動子２の間欠作動時間とを設定して置く。

【００２４】 こうして、作動条件を設定後、タイマ１１に設定した作動時間が経過すると、 タイマ１１がＯＮして電源１０から制御装置９へ給電され、図４のような制御装 置９による制御動作が開始される。

【００２５】 制御装置９は制御開始後、先ず雨滴検知センサ６によって雨滴検出測定を実行 させ、雨滴検出の有無を判断する。 そして、雨滴検知センサ６が雨滴を検出した場合は、電源１０の制御手段へ給 電停止信号を出力して、制御装置９に対する給電を停止させ、その制御作動を停 止させる。 これによって、主に湿度センサ８の入力に原因する制御作動の誤動作を未然に 防止することができる。

【００２６】 一方、雨滴検知センサ６が雨滴を検出しない場合は、温度センサ７と湿度セン サ８によって外気温度と湿度を測定させ、それらの入力信号に基いて、外気の露 点の有無を演算させる。 すなわち、空気中の水蒸気が空気から分離して凝縮し始める露点は、降霜の前 兆であり、この露点を検出することで降霜を予知できることによる。

【００２７】 演算の結果、外気が非露点状態と判定した場合は、上述のルーチンを反復させ 、また露点状態と判定した場合は、制御装置９から振動子２へ駆動信号を出力し 、それらを所定の振動数（１ＨZ 〜１００ＨZ ）と振幅で振動させる。

【００２８】 こうして、各振動子２が一斉に同期して振動し始めると、その振動がフロント ウィンドガラス１に伝わり、該ガラス１が同一の振動数で振動する。 このため、露点によって凝縮した微粒の水滴が、フロントウィンドガラス１の 外面に付着する事態を防止または抑制され、また仮に上記ガラス１に付着した場 合でも、上記ガラス１の振動で隣接の水滴との集結を促されて、この後重力また は振動によって振り落される。 したがって、フロントウィンドガラス１への霜の付着の前提条件である、水滴 の付着が強力に阻止される。

【００２９】 一方、上記の作用にも拘らず水滴がフロントウィンドガラス１に残留すると、 上記水滴はこの後氷結し、上記ガラス１上の埃等の微粒子を核にして小さな氷の 結晶を生成し、これが徐々に重なり合って成長し氷の膜を形成するようになる。 しかし、このような氷の結晶の生成と成長過程においても、フロントウィンド ガラス１の振動によって、結晶の生成と成長が阻害され、霜の付着を防止または 抑制する。

【００３０】 このように本考案では、フロントウィンドガラス１に対する霜の付着を未然に 防止し得るから、従来のように付着した霜の除去作業を要しない。

【００３１】 振動子２は、この後タイマ１１に設定した間欠作動時間経過後に一旦停止し、 所定時間停止後、振動を再開して降霜を防止し、以降この間欠作動を繰り返す。

【００３２】 なお、上述の実施例では本考案をフロントウィンドガラス１に適用しているが 、リヤウィンドガラスやサイドウィンドガラスに適用してもよく、また自動車に 限らず、住宅や建造物等のウィンドガラスに適用することも可能である。

【００３３】

【考案の効果】

本考案のウィンドガラスの霜除け装置は以上のように、外気温度と湿度を測定 可能な温度センサおよび湿度センサと、ウィンドガラスに装着し制御信号を介し て上記ガラスを振動可能な振動子と、上記センサの入力信号を基に外気の露点の 有無を判定し、露点判定時に制御信号を振動子へ出力可能にした制御装置とを備 えたから、従来の霜除けシートのように使用毎に着脱する面倒がなく、これを容 易かつ安全に使用できるとともに、ウィンドガラス自体への霜の付着を防止でき るから、従来のような煩雑な霜の除去作業から解消される等の実用的な効果があ る。

【００３４】 また、本考案のウィンドガラスの霜除け装置は、ウィンドガラスに振動子を装 着し、該振動子を水のブラウン運動の振動数と略同一の振動数で振動させて、上 記ウィンドガラスを上記振動数で振動させたから、上記ガラスに付着した霜を構 成する水分子のブラウン運動を活発にさせて、霜の溶解を促し、これを速やかに 除去できるとともに、上記のような霜の付着防止機能をバックアップできる実用 的な利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す斜視図である。

【図２】図１のＡーＡ線に沿う拡大断面図である。

【図３】本考案の要部を示す説明図である。

【図４】本考案に適用した制御装置によるルーチンを示
す流れ図である。

【図５】本考案の別の実施形態の要部を示す説明図であ
る。

【図６】上記別の実施形態に適用した制御装置によるル
ーチンを示す流れ図である。

【符号の説明】

１ ウィンドガラス ２ 振動子 ７ 温度センサ ８ 湿度センサ ９ 制御装置

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 外気温度と湿度を測定可能な温度センサ
   および湿度センサと、ウィンドガラスに装着し制御信号
   を介して上記ガラスを振動可能な振動子と、上記センサ
   の入力信号を基に外気の露点の有無を判定し、露点判定
   時に制御信号を振動子へ出力可能にした制御装置とを備
   えたことを特徴とするウィンドガラスの霜除け装置。
2. 【請求項２】 ウィンドガラスに振動子を装着し、該振
   動子を水のブラウン運動の振動数と略同一の振動数で振
   動させ、上記ウィンドガラスを上記振動数で振動させる
   ようにしたことを特徴とするウィンドガラスの霜除け装
   置