(57)【要約】【課題】フロントガラスの積雪・凍結を容易に解消することができ、運転者の視界を確保しつつ、バッテリ上がりも回避することができる、自動車用融雪ヒータを提供する。【解決手段】自動車用融雪ヒータ１０は、自動車のフロントガラスＦＧの内面に貼着可能で発熱領域の一部が透明な面状ヒータ１，２と、車載バッテリ３からの供給電圧を予め設定された指令に従って昇降させて面状ヒータ１，２に給電する制御装置４と、を備えている。また、フロントガラスＦＧ付近の気温を検知して、その信号を制御装置４へ送信する温度センサ１１がフロントガラスＦＧの内面に配置されている。制御装置４の表面パネルには、自動車用融雪ヒータ１０を起動、停止するための電源スイッチと、面状ヒータ１，２の発熱温度や作動モードを設定する切替スイッチと、面状ヒータ１，２の少なくとも一方に電圧が印加されているときに点灯するＬＥＤランプとが設けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のフロントガラスに貼着可能であって発熱領域の少なくとも一部が透明な面状ヒータと、車載バッテリからの供給電圧を予め設定された指令に従って昇降させて前記面状ヒータに給電する機能を有する制御装置と、を備えたことを特徴とする自動車用融雪ヒータ。
【請求項２】
前記制御装置に、起動後、予め設定された時間が経過すると、前記面状ヒータへの給電電圧を降下させる自動降圧機能を設けた請求項１記載の自動車用融雪ヒータ。
【請求項３】
前記制御装置に、起動後、予め設定された時間が経過すると、前記面状ヒータへの給電を間欠給電に切り替える自動切替機能を設けた請求項１または２記載の自動車用融雪ヒータ。
【請求項４】
前記制御装置に、起動後、予め設定された時間が経過すると、前記面状ヒータへの給電を停止する自動停止機能を設けた請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用融雪ヒータ。
【請求項５】
前記制御装置に、外気温度が氷点下であるときには、自動車のエンジンスタータの始動とともに起動する自動起動機能を設けた請求項１〜４のいずれかに記載の自動車用融雪ヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車のフロントガラスなどの積雪、凍結を防止、解消するために使用する自動車用融雪ヒータに関する。
【背景技術】
【０００２】
冬期の自動車走行時にフロントガラスに積雪や凍結が生じると視界不良となり、重大な交通事故を引き起こすおそれがあるため、一般の自動車には、フロントガラスの内面に向かって温風を吹き出す機構が設けられている。しかしながら、このような温風吹き出し機構は車内暖房装置の一部として設けられているものであり、その融雪能力には限界があるため、寒冷地域や豪雪地域で使用される自動車のフロントガラスの積雪や凍結を解消することができないのが実状である。
【０００３】
そこで、このような積雪や凍結を解消したり、防止したりする技術について、従来、様々な方式が開発されているが、本願に関連するものとして、フロントガラス面に電熱線を装着するもの（例えば、特許文献１参照。）、あるいはフロントガラス面に面状発熱体を装着するもの（例えば、特許文献２参照。）などがある。これらの積雪・凍結防止技術はいずれも、フロントガラス面に装着された電熱線や面状発熱体に、車載バッテリの電流を流して発熱させることによってフロントガラスの積雪や凍結を解消するものである。
【０００４】
【特許文献１】実開昭６３−５５号公報
【特許文献２】実開昭６３−２８５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の着氷防止装置あるいは特許文献２に記載の積雪除去装置を使用することにより、自動車のフロントガラスの積雪や凍結を解消することができるが、これらの装置は大量の電力を消費するため、長時間にわたって稼働させると、いわゆるバッテリ上がりを招いてしまう。
【０００６】
また、特許文献２記載の積雪除去装置の場合、不透明な面状発熱体が使用されているため、フロントガラスの広範囲にわたって配置すると、運転者の視界を妨げることとなり、視界不良による交通事故を引き起こすおそれがある。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、フロントガラスの積雪・凍結を容易に解消することができ、運転者の視界を確保しつつ、バッテリ上がりも回避することができる、自動車用融雪ヒータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の自動車用融雪ヒータは、自動車のフロントガラスに貼着可能であって発熱領域の少なくとも一部が透明な面状ヒータと、車載バッテリからの供給電圧を予め設定された指令に従って昇降させて前記面状ヒータに給電する機能を有する制御装置と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
このような構成とすれば、自動車のフロントガラスの内面に面状ヒータを貼着し、電源である車載バッテリから供給される電流を制御装置を介し面状ヒータに給電して面状ヒータを発熱させることにより、フロントガラスの積雪、凍結を容易に解消することができる。また、発熱領域の少なくとも一部が透明な面状ヒータを用いているため、面状ヒータの発熱中、休止中のいずれの状態においても、運転者の視界を確保することができる。さらに、制御装置により、車載バッテリからの供給電圧を予め設定された指令に従って昇降させて面状ヒータに給電することができるため、フロントガラスの積雪・凍結の状況に応じて電圧が昇降するように設定しておけば、消費電力が抑制され、バッテリ上がりを回避することができる。
【００１０】
ここで、前記制御装置に、起動後、予め設定された時間が経過すると、前記面状ヒータへの給電電圧を降下させる自動降圧機能を設ければ、面状ヒータの発熱によりフロントガラスの積雪・凍結が融解した後の消費電力を低減することが可能となるため、バッテリ上がりの回避効果を高めることができる。
【００１１】
また、前記制御装置に、起動後、予め設定された時間が経過すると、前記面状ヒータへの給電を間欠給電に切り替える自動切替機能を設けることもできる。このような機能を設ければ、面状ヒータの発熱によりフロントガラスの積雪・凍結が融解した後の消費電力をさらに低減することが可能となるため、バッテリ上がりの回避効果を高めることができる。
【００１２】
また、前記制御装置に、起動後、予め設定された時間が経過すると、前記面状ヒータへの給電を停止する自動停止機能を設ければ、面状ヒータの発熱によりフロントガラスの積雪・凍結が融解した後の消費電力を無くすことが可能となるため、バッテリの負担をさらに軽減することができる。
【００１３】
一方、前記制御装置に、外気温度が氷点下であるときには、自動車のエンジンスタータの始動とともに起動する自動起動機能を設けることもできる。このような機能を設ければ、自動車が駐車されている場所の外気温度が氷点下となって、フロントガラスが積雪・凍結している可能性のあるときは、エンジン始動と同時に面状ヒータの発熱が開始されるため、フロントガラスの積雪・凍結を短時間で融解することができる。このため、駐車中にフロントガラスに積雪・凍結している自動車であっても速やかに運転開始することが可能となる。また、リモコンエンジンスタータを備えた自動車であれば、外気温度が氷点下であるとき、エンジン始動と同時に面状ヒータの発熱が開始されるため、運転者が自動車に乗り込む際にはフロントガラスの積雪・凍結が解消された状態とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、以下の効果を奏することができる。
【００１５】
（１）自動車のフロントガラスに貼着可能であって発熱領域の少なくとも一部が透明な面状ヒータと、車載バッテリからの供給電圧を予め設定された指令に従って昇降させて前記面状ヒータに給電する機能を有する制御装置と、を備えたことにより、フロントガラスの積雪、凍結を容易に解消することができ、運転者の視界を確保しつつ、バッテリ上がりも回避することができる。
【００１６】
（２）前記制御装置に、起動後、予め設定された時間が経過すると、前記面状ヒータへの給電電圧を降下させる自動降圧機能を設けたことにより、フロントガラスの積雪・凍結が融解した後の消費電力を低減することが可能となるため、バッテリ上がりの回避効果を高めることができる。
【００１７】
（３）前記制御装置に、起動後、予め設定された時間が経過すると、前記面状ヒータへの給電を間欠給電に切り替える自動切替機能を設けたことにより、フロントガラスの積雪・凍結が融解した後の消費電力をさらに低減することが可能となるため、バッテリ上がりの回避効果を高めることができる。
【００１８】
（４）前記制御装置に、起動後、予め設定された時間が経過すると、前記面状ヒータへの給電を停止する自動停止機能を設けたことにより、フロントガラスの積雪・凍結が融解した後の消費電力を無くすことが可能となるため、バッテリの負担をさらに軽減することができる。
【００１９】
（５）前記制御装置に、外気温度が氷点下であるときには、自動車のエンジンスタータの始動とともに起動する自動起動機能を設けたことにより、駐車中、フロントガラスに積雪・凍結している自動車であっても速やかに運転開始することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態である自動車用融雪ヒータの使用状態を示す概略図、図２は図１に示す自動車用融雪ヒータの構成を示す概略図、図３は図１に示す自動車用融雪ヒータを構成する制御装置を示す図、図４は図１に示す自動車用融雪ヒータを構成する面状ヒータを示す平面図、図５は図４のＡ−Ａ線における断面図である。
【００２１】
図１，図２に示すように、本実施形態の自動車用融雪ヒータ１０は、自動車のフロントガラスＦＧの内面に貼着可能であって発熱領域の少なくとも一部が透明な面状ヒータ１，２と、車載バッテリ３からの供給電圧を予め設定された指令に従って昇降させて面状ヒータ１，２に給電する機能を有する制御装置４と、を備えている。また、フロントガラスＦＧ付近の気温を検知して、それを電気信号に変換して制御装置４へ送信する温度センサ１１がフロントガラスＦＧの内面に配置されている。
【００２２】
制御装置４の入力側配線４ａは、自動車に装備されたヒューズボックス５に接続され、車載バッテリ３から供給される電流はヒューズボックス５を介して制御装置４へ供給される。なお、図２に示すように、制御装置４の入力側配線４ａに、自動車に装備されたシガライターソケット（図示せず）への差込プラグ６を設け、シガライターソケットに差込プラグ６を挿入して制御装置４への給電を行うこともできる。
【００２３】
図３に示すように、制御装置４の表面パネル４ｐには、自動車用融雪ヒータ１０を起動させたり、停止させたりするための電源スイッチ７と、面状ヒータ１，２の発熱温度や作動モードを設定するための切替スイッチ８と、面状ヒータ１，２の少なくとも一方に電圧が印加されているときに点灯するＬＥＤランプ９とが設けられている。切替スイッチ８は左右にスライド可能であり、表面パネル４ｐに表示されている４つの位置（８５，５０，３０，ＡＵＴＯ）のうちのいずれかにセットすることができる。
【００２４】
切替スイッチ８を左端の８５にセットすると、面状ヒータ１，２は８５℃±５℃まで昇温し、その状態を５分間維持した後、自動的に保温状態に移行し、その後は前記保温状態を続行する。ここで、保温状態とは、面状ヒータ１，２の発熱温度が３０℃±５℃に設定された状態で間欠作動すること、即ち、面状ヒータ１，２の発熱温度が３０℃±５℃に設定された状態で３分間ごとにＯＮ，ＯＦＦを交互に反復する状態をいう。
【００２５】
次に、切替スイッチ８を１コマ右にスライドさせ、５０にセットすると、面状ヒータ１，２は５０℃±５℃まで昇温して、その状態を５分間維持した後、自動的に前記保温状態に移行し、その状態を続行する。
【００２６】
さらに、切替スイッチ８を１コマ右にスライドさせ、３０にセットすると、面状ヒータ１，２は３０℃±５℃まで昇温し、その状態で３分間ごとにＯＮ，ＯＦＦを交互に反復する。即ち、面状ヒータ１，２は前記保温状態に保持される。
【００２７】
また、切替スイッチ８を右端のＡＵＴＯにセットすると、温度センサ１１が氷点下を検知していることを条件に、自動車のエンジンスタータの始動とともに起動して面状ヒータ１，２が発熱を開始し、面状ヒータ１，２の発熱温度が８５℃に到達した時点で自動的にＯＦＦされる。
【００２８】
なお、本実施形態では、切替スイッチ８を切り替えると、面状ヒータ１，２に印加される電圧が昇降するようになっている。即ち、切替スイッチ８を８５，５０，３０またはＡＵＴＯにセットすると、面状ヒータ１，２に印加される電圧は１４．５Ｖ，１０．５Ｖ，１．４５Ｖまたは１４．５Ｖとなる。このような電圧の昇降は制御装置４に内蔵された電圧昇降回路（図示せず）によって行われる。この電圧昇降回路は、車載バッテリ３から供給される直流電流を交流電流に変換し、その電圧を昇圧または降圧させた後、さらに直流電流に変換して面状ヒータ１，２に供給する。
【００２９】
一方、面状ヒータ１，２は、ポリエチレンフィルムを基材とする透明導電体フィルムヒータであり、静電接着方式により、フロントガラスＦＧの内面に貼着されている。図４，図５に示すように、面状ヒータ１，２は、ポリエチレン製のベースフィルム１２とカバーフィルム１３との間に、テープ状の導電体１４と細線状の発熱体１５とが挟持された構造をしている。導電体１４は矩形状をした面状ヒータ１，２の長手方向に沿って、その両側寄りに２本配置され、これらの導電体１４の間に複数本の発熱体１５が並列に接続されている。２本の導電体１４に電圧が印加されると、複数の発熱体１５が発熱し、面状ヒータ１，２の面全体が発熱する。なお、本実施形態では、面状ヒータ１，２として、株式会社ユー・コーポレーションの「透明ヒーター（薄型面状ヒーター）」を使用している。
【００３０】
図１で示した状態において、制御装置４の表面パネル４ｐの切替スイッチ８を８５，５０，３０，ＡＵＴＯのいずれかにセットして電源スイッチ７をＯＮすると、車載バッテリ３から供給される電流が制御装置４内の電圧昇降回路を介して面状ヒータ１，２に給電され、面状ヒータ１，２が設定温度まで発熱する。これによって、フロントガラスＦＧの積雪、凍結を容易に解消することができる。
【００３１】
本実施形態においては、降雪時、自動車（特に、乗用車）のワイパーを作動させたときに雪が溜まり易いフロントガラスＦＧの左側部および下縁部にそれぞれ面状ヒータ１，２を配置しているため、降雪中の走行時においても、フロントガラスＦＧの積雪、凍結を防止する効果に優れている。また、面状ヒータ１，２は、その発熱領域において導電体１４および発熱体１５の無い部分は透明であり、全体的な光透過率は８５％以上であるため、面状ヒータ１，２の発熱中、休止中のいずれの状態においても、運転者の視界を確保することができる。
【００３２】
さらに、制御装置４により、車載バッテリ３からの供給電圧を予め設定された指令に従って昇降させて面状ヒータ１，２に給電することができるため、フロントガラスＦＧの積雪・凍結の状況に応じて電圧が昇降するように設定しておけば、即ち、積雪・凍結の状況に応じて切替スイッチ８をセットしておけば、無駄な発熱を防止することで消費電力が抑制され、バッテリ上がりを回避することができる。
【００３３】
また、前述したように、切替スイッチ８を８５または５０にセットして、電源スイッチ７をＯＮすると、起動後、予め設定された時間（５分間）が経過した時点で面状ヒータ１，２への給電電圧を１．４５Ｖまで降下させる自動降圧機能が制御装置４に設けられている。このため、面状ヒータ１，２の発熱によりフロントガラスＦＧの積雪・凍結が融解した後の消費電力を低減することができ、バッテリ上がりの回避に効果的である。
【００３４】
また、前記の場合、予め設定された時間（５分間）が経過すると、面状ヒータ１，２への給電電圧が１．４５Ｖまで降下するとともに、面状ヒータ１，２への給電が、３分間ごとの間欠給電に切り替わる自動切替機能を制御装置４に設けている。従って、面状ヒータ１，２の発熱によりフロントガラスＦＧの積雪・凍結が融解した後の消費電力がさらに軽減され、バッテリ上がりの回避効果を高めることができる。
【００３５】
さらに、切替スイッチ８をＡＵＴＯにセットした場合において、温度センサ１１が氷点下を検知していると、自動車のエンジンスタータの始動とともに面状ヒータ１，２の発熱が開始される自動起動機能を制御装置４に設けている。これにより、エンジン始動と同時に面状ヒータ１，２の発熱が開始され、フロントガラスＦＧの積雪・凍結を短時間で融解することができるため、駐車中にフロントガラスＦＧに積雪・凍結している自動車であっても速やかに運転開始することが可能となる。また、リモコンエンジンスタータを備えた自動車であれば、エンジン始動と同時に面状ヒータ１，２の発熱が開始されるため、自動車に乗り込む際にはフロントガラスＦＧの積雪・凍結が解消された状態とすることができる。
【００３６】
この場合、面状ヒータ１，２の発熱開始後、予め設定された時間（約２分間）が経過すると、面状ヒータ１，２への給電を停止する自動停止機能が制御装置４に設けられているため、面状ヒータ１，２の発熱によりフロントガラスＦＧの積雪・凍結が融解した後の消費電力を無くすことができ、バッテリの負担をさらに軽減することができる。なお、温度センサ１１が、フロントガラスＦＧの温度が面状ヒータ１，２の限界温度９０℃を超えたことを検知した場合、面状ヒータ１，２への給電を停止する安全機能を制御装置４に設けているため、過熱による損傷を防止することができる。
【００３７】
なお、本実施形態においては、温度センサ１１をフロントガラスＦＧの下縁付近に配置しているが、このような配置に限定するものではないので、使用状況に応じて、例えば、フロントガラスＦＧの上縁付近あるいはその他の部分に配置することもできる。フロントガラスＦＧの上縁付近は面状ヒータ１，２の発熱が比較的伝わりやすい領域であるため、この部分に温度センサ１１を配置すれば、的確な温度制御を行うことができる。また、温度センサ１１を面状ヒータ１，２に併設したり、内蔵させたりすることも可能であり、このような構成とすれば、面状ヒータ１，２の温度をほぼ時間差無しで検知することができるため、さらに的確な温度制御を行うことができる。さらに、面状ヒータ１，２の過熱を直ちに検知可能となるため、過熱に起因するトラブルなども防止することができる。
【００３８】
次に、図６，図７を参照して、本発明の第２，３実施形態について説明する。なお、図６，図７において、図１〜図５と同じ符号を付している部分は第１実施形態の自動車用融雪ヒータ１０の構成部分と同じ機能、効果を発揮する部分であり、説明を省略する。
【００３９】
図６に示す自動車用融雪ヒータにおいては、フロントガラスＦＧの左側部に面状ヒータ１を配置するとともに、フロントガラスＦＧの下縁部の左右２箇所に面状ヒータ２ａ，２ｂを配置している。３つの面状ヒータ１，２ａ，２ｂをフロントガラスＦＧに配置しているため融雪能力が大であり、乗用車よりも広い面積のフロントガラスＦＧを有するトラックやバスに好適である。その他の部分の機能、効果は第１実施形態の自動車用融雪ヒータ１０と同様である。
【００４０】
図７に示す自動車用融雪ヒータにおいては、フロントガラスＦＧの下縁部のみに面状ヒータ２１を配置している。比較的雪の少ない地域において、エンジンスタータの始動とともに面状ヒータ２１の発熱を開始させる使い方をする場合に好適である。その他の部分の機能、効果は第１実施形態の自動車用融雪ヒータ１０と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、トラックやバスなど大型自動車から一般の乗用車や軽自動車に至るまで各種自動車のフロントガラスなどの積雪、凍結を防止、解消する技術として広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施形態である自動車用融雪ヒータの使用状態を示す概略図である。
【図２】図１に示す自動車用融雪ヒータの構成を示す概略図である。
【図３】図１に示す自動車用融雪ヒータを構成する制御装置を示す図である。
【図４】図１に示す自動車用融雪ヒータを構成する面状ヒータを示す平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線における断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態である自動車用融雪ヒータの使用状態を示す部分概略図である。
【図７】本発明の第３実施形態である自動車用融雪ヒータの使用状態を示す部分概略図である。
【符号の説明】
【００４３】
１，２，２ａ，２ｂ，２１  面状ヒータ
３  車載バッテリ
４  制御装置
４ａ  入力側配線
４ｐ  表面パネル
５  ヒューズボックス
６  差込プラグ
７  電源スイッチ
８  切替スイッチ
９  ＬＥＤランプ
１０  自動車用融雪ヒータ
１１  温度センサ
１２  ベースフィルム
１３  カバーフィルム
１４  導電体
１５  発熱体
ＦＧ  フロントガラス
【図１】
2006335115.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006335115.tif 000007
【図６】
2006335115.tif 000008
【図７】
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