JP2008207750A - ガラスシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 ワイパを使用することなく、ガラス外表面の略全域を清浄することのできるガラスシステム、殊に、自動車等の乗物のウインドウガラスに適したガラスシステムを、従来に見られなかったユニークな機構で提供する。
【解決手段】 外側ガラス板１と内側ガラス板２との間に空気層３が形成され、且つ外側ガラス板１に多数の微細な噴出孔１ａが設けられている複層ガラス体Ａと、複層ガラス体Ａの空気層３に配管流路４を介して加圧空気を送り込むためのコンプレッサ５とからなり、コンプレッサ５からの加圧空気を外側ガラス板１の噴出孔１ａから噴出するように形成されている構造。
【選択図】図１

Description

本発明は、外側（車両における車外側、建物における室外側）のガラス表面の雨水や雪、結露、曇り等を清浄する機能を備えたガラスシステムに関する。本発明は、例えば自動車のフロントガラスやリアガラスを含むウインドウガラス、サイドミラー、あるいは、建物の窓ガラスにおいて好適に使用できるものである。

従来、車両のウインドウガラスには単板ガラスを用いていた。これに対し、車両における車内側ウインドウガラス面における曇りを防止し、また、車内の暖房効率、冷房効率を向上するために、ウインドウガラスを複層ガラス（２枚のガラスを、空間層を介して固定したガラス）にすることが開示されている（例えば特許文献１参照）。
一般に、ウインドウガラスでは、外気にさらされる車外側のガラス面が汚れやすい。単板ガラスにしろ、複層ガラスにしろ、これまで車外側のガラス面の清浄は、モーター駆動の可動式ゴム製ワイパで行われていた。

可動式ゴム製ワイパを用いずに、自動車の車外側ウインドウガラス面の払拭清浄を行う方法として、エアーワイパが提案されている（特許文献２並びに特許文献３参照）。
エアーワイパは、機械式のワイパのような回動機構を必要としないことから、簡単な構造にすることができるとともに、摩耗によるワイパ交換や、反復接触運動によるガラス表面の傷つきをなくすことができる。さらに、エアーワイパはゴム製ワイパでは必要であるウォッシャー液（洗剤）を用いる必要性がないので、環境にやさしい。

その反面、高圧空気を噴き出すノズルを、視界の妨げにならない位置であるフロントガラス、リアガラス等の周端部（特に下端部）に設置しなければならない。その結果、高圧エアーの吹き出しによって払拭清浄が可能となるガラス面は、どうしてもノズル取付位置の近傍のエリアに限られてしまうこととなり、ウインドウガラス面を広範囲にわたり均等に払拭清浄することが困難である。

そこで、ウインドウガラスを広範囲に払拭清浄するために、ワイパに多数の空気噴射孔を設けてこのワイパをウインドウガラスの外表面に沿って回動させながら空気噴射孔から空気を噴き付けて、雨水等を吹き飛ばすようにしたエアーワイパ装置が提案されている（特許文献４参照）。

一方、建物の窓ガラスにおいても、従来より、外気と室内との断熱性を高める等の目的で、複層ガラスを用いることが開示されている（例えば特許文献５参照）。
建物の窓ガラスにおいても、外気にさらされる室外側のガラス面が汚れやすい。建物の窓ガラスでは、室外側ガラス面の洗浄は、専ら、手作業で行われている。
特開平６−２２７２５０号公報 特開平０７−０４０８０６号公報 特開２００２−７９９１９号公報 特開２００３−１１８５４６号公報 特開２００５−０６０１４１号公報

上述したように、車両のウインドウガラス（特にフロントガラスやリアガラス）の清浄では、エアーワイパを用いることが提案されている。しかしながら、視界を確保するために、フロントガラスの下端部等の視界の妨げにならない位置にエアーワイパのノズルを設置する場合（特許文献２，３）は、清浄可能なガラス面のエリアが制限されてしまう。

ウインドウガラスの外表面に沿って機械的に回動するワイパ機構にエアーワイパを取り付ける場合（特許文献４）は、これを回動させながらエアーを供給するための複雑な機構を組み込まねばならない。また、可動機構があるために、その補修点検、交換作業が必要になる。さらにワイパ機構によって可動させたとしても、清浄可能なエリアはエアーワイパが回動する範囲に限られ、ガラス全面を清浄することができない。さらにワイパ機構が回動したときに嫌な機械音や吹付音が発生することもある。
また、霜が付着した場合に、エアーワイパでは霜を除去することが困難であるし、室内側に生じた曇り（結露）についてはエアーワイパでは除去できない。

一方、建物の窓ガラスでは、室外側ガラス面の清浄は手作業で行われているため、手間がかかることから、できるだけガラス面を汚れにくくしたい。汚れた場合でも簡単に清浄できるようにしたい。
また、ビルやマンション等の高層建築物では高所に取り付けた窓ガラスもあるが、それらの室外側のガラス面を清浄する際には危険を伴うので、手作業での洗浄はできるだけなくしたい。

そこで本発明は、車両や建物のように、片側（外側）が外気にさらされて汚れやすい場所にガラスを使用する場合に、外側のガラス面を汚れにくくするとともに、たとえ汚れた場合でも清浄を容易に行うことができる画期的なガラスシステムを提供することを目的とする。

また、本発明は車両のフロントガラスやリアガラスにおいて、可動式ゴム製ワイパやエアーワイパのようなワイパ機構を用いることなく、付着した雨水や雪を除去することができ、しかも、ほぼガラス全面に対する雨水や雪の付着が生じにくくすることができるガラスシステムを提供することを目的とする。
さらに、本発明は、ガラス面の曇りを防ぎ、また曇りが発生したときに直ちに消滅することができるガラスシステムを提供することを目的とする。
さらに、本発明は、ウォッシャー液（洗剤）を使用する必要がなく、あるいは使用する場合であってもウォッシャー液の使用頻度を減らすことにより、環境に配慮した清浄が可能なガラスシステムを提供することを目的とする。

また、本発明は建物の窓ガラスにおいて、外側ガラス面の汚れを生じにくくすることができるガラスシステムを提供することを目的とする。また、付着した雨水や雪を除去することができるガラスシステムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明のガラスシステムは、内側ガラス板と多数の噴出孔が形成された外側ガラス板とを対向配置し、これら一対のガラス板の間に空気層を形成するとともに空気層の周縁を封止した構造の複層ガラス体と、前記空気層に加圧空気を送り込むコンプレッサとからなり、空気層の加圧空気を外側ガラス板の噴出孔から噴出するようにしている。

ここで、外側ガラス板に設けられる噴出孔は、空気層側から外側に加圧空気を噴き出すことができるが、外側から空気層側には表面張力により雨水の侵入を許さないような孔径となるように形成される。さらに、車両のフロントガラスのように視界を遮らないことが要求される場所では、噴出孔の存在が視界に影響を及ぼさないように、目立たず見えない孔径にする。一方、建物の窓ガラスでは、必ずしも視界を優先する必要がない場合があるので（例えば摺りガラスが使用される窓）、このような場合は噴出孔の孔径はさほど小さくする必要はなく、上述したように雨水および埃、異物が空気層に侵入しないようにする。

本発明によれば、外側ガラス板に多数の噴出孔が設けられているので、この噴出孔からコンプレッサによる加圧空気を噴出させることによってガラス外表面の雨水等を吹き飛ばして清浄することができ、また表面に空気層を形成することにより、雨水や埃、異物の付着を防ぐことができる。噴出孔をガラスの外表面の全面に形成して、加圧空気を全面から噴出させるにより、外側ガラスの全面を清浄することができる。

また、回動ワイパのような可動部分を排除したことで、故障しにくくなり、設備点検作業や磨耗品の交換作業を減らすことができる。
さらにウォッシャー液（洗剤）を使用する必要がなくなり、あるいは使用頻度を激減することができ、環境にやさしい清浄が可能になる。

（その他の課題を解決するための手段および効果）
上記発明において、外側ガラス板の外表面に撥水性かつ通気性の被膜を形成するようにしてもよい。
これによれば、雨水の浸入を効果的に防ぐことができる。

また、上記発明において、コンプレッサにエアコンが接続され、エアコンからの空気をコンプレッサに導入するようにしてもよい。
これによれば、エアコンから低温または高温の空気をコンプレッサに導入することができるので、空間層に低温または高温の空気を送ることにより、冷暖房性を改善することができる。また、高温の空気を送ることにより、内面側の曇り、結露、外表面の雪、霜を効果的に除去することができる。

また、上記発明において、エアコンが切換弁を介してコンプレッサに接続され、エアコンからの空気と大気とを選択的にコンプレッサに導入するようにしてもよい。
これにより、特に温熱空気を必要としないときは、エアコンを駆動しないで、大気を導入することによってエネルギーの節減を図ることができる。

また、上記発明において、複層ガラス体が、乗物のウインドウガラスまたは建物の窓ガラスであってもよい。
ここで、乗物とは、自動車の他に、電車等の軌道車、航空機、船舶が含まれる。また、建物は個人住宅、集合住宅（マンション等）、オフィスビルなどが含まれる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。尚、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。

図１は本発明のガラスシステムの基本概念を示す一部断面図である。積層ガラス体Ａは、略全域にわたって多数の微細な噴出孔１ａが設けられている透明な外側ガラス板１と、透明な内部ガラス板２と、これらガラス板１、２との間に形成された空気層３とによって形成されている。中間の空気層３の周縁部分は縁材８によって封止され、周縁の一部からジョイント９、配管流路４を介してコンプレッサ５が空気層３に接続されている。

上記外部ガラス板１に設けられる噴出孔１ａは、内部からの加圧空気を噴き出すことができるが、表面張力の作用によって水の侵入を許さないような孔径で形成される。これらの孔加工は、直径が数10μｍ程度の場合は、レーザ加工で形成するが、レーザ加工では難しい微細な孔径にするときはイオンビーム加工で形成することができる。また各噴出孔１ａは、外側ガラス板１の外表面の雨水を効果的に吹き飛ばすことができるようなピッチで均等に配置される。これにより、コンプレッサ５からの加圧空気を噴出孔１ａから噴出させることによって、外側ガラスの外表面を効果的に洗浄（清浄）することができる。また、噴出する加圧空気の圧力を、コンプレッサ５に付設する調整盤５ａによって雨水の程度に応じて調整することができるようにすれば、状況に応じてコンプレッサの負荷を調整することができる。

図２は本発明の別の実施例を示すものであって、前記コンプレッサ５にエアコン６が接続され、エアコン６からの空気をコンプレッサ５に導入できるように形成している。
これにより、エアコン６からの温熱空気をコンプレッサ５で圧縮して複層ガラス板Ａの空気層３に送り込むことにより、外側ガラス板１の表面に付着した結露や雪を短時間で除去することができると共に、内部ガラス板２の表面に発生する曇りも迅速に除去することができる。
また、エアコン６による別の用い方として、内側空間（車内、室内）の冷暖房を行う場合に、温熱空気あるいは低温空気を空気層３に送り込むことにより内側空間（車内、室内）の冷暖房効率を高めることができる。

エアコン６を使用する場合、エアコン６とコンプレッサ５との間に切換弁７を介在させ、この切換弁７で流路を切り替えることにより、エアコン６からの空気と大気とを選択的にコンプレッサ５に導入できるように形成することもできる。温熱空気等を必要としないときは、エアコン６を駆動しないで、大気を導入することによってエネルギーの節減を図ることができる。

図３は本発明にかかるガラスシステムを自動車のフロントガラスに応用した実施例を示すものであって、基本的な構成は図２で示した実施例と同様である。この場合、エアコン６は自動車に標準装備として備わっているエアコンを利用でき、空気圧縮用の小さなコンプレッサ５を自動車に組み込むだけでよいから、簡単に自動車にセットすることでコストダウンができる。

本発明のガラスシステムは、自動車のウインドウガラスに限らず、軌道車や船舶、航空機等のウインドウガラスや、建物の窓ガラスに応用することが可能である。
自動車のウインドウガラスに用いる場合に、フロントガラス、リアガラスに用いることが好ましいが、サイドウインドウに適用することもできる。

また本発明では、上記実施例の形態に限定されるものでなく、適宜変更して実施することが可能である。例えば、図４に示すように、複層ガラス板Ａの外側ガラス板１の表面に、内側の空気層からの加圧空気の通過は許すが、外側表面に付着する水を撥水し、水の侵入を許さない透明被膜で被覆するようにしてもよい。具体的には、例えば、商品名ナノコート（株式会社日興製）をガラス表面にコーティングすることができる。

また、図５に示すように、複層ガラス板Ａの内側ガラス板２の片面に反射膜１１を形成（例えば真空蒸着により金属反射膜を形成）することにより、ミラーとして利用することもできる。反射膜１１を形成する面は、空気層３に面している側が好ましいが、空気層３側と反対面でもよい。これによれば、例えば、車両のサイドミラーとして本発明を用いることも可能になる。

本発明は、自動車や軌道車、船舶、航空機等のウインドウガラスや、建物の窓ガラス、自動車のサイドミラーに適用することができる。

本発明にかかるガラスシステムの第１の実施例を示す一部断面図。 本発明の別の実施例を示す一部断面図。 本発明のガラスシステムを自動車のウインドウガラスに応用した実施例を示す図。 本発明における複層ガラス板の別の実施例を示す断面図。 本発明における複層ガラス板のさらに別の実施例を示す断面図。

符号の説明

Ａ 複層ガラス板
１ 外側ガラス
１a 噴出孔
２ 内側ガラス
３ 空気層
４ 配管流路
５ コンプレッサ
６ エアコン
７ 切換弁
１０ 透明被膜
１１ 反射膜

Claims (6)

1. 内側ガラス板と多数の噴出孔が形成された外側ガラス板とを対向配置し、これら一対のガラス板の間に空気層を形成するとともに空気層の周縁を封止した構造の複層ガラス体と、
   前記空気層に加圧空気を送り込むコンプレッサとからなり、
   空気層の加圧空気を外側ガラス板の噴出孔から噴出することを特徴とするガラスシステム。
2. 外側ガラス板の外表面に撥水性かつ通気性の被膜を形成することを特徴とする請求項１に記載のガラスシステム。
3. 前記コンプレッサにエアコンが接続され、エアコンからの空気をコンプレッサに導入することを特徴とする請求項１に記載のガラスシステム。
4. 前記エアコンが切換弁を介してコンプレッサに接続され、エアコンからの空気と大気とを選択的にコンプレッサに導入するようにしたことを特徴とする請求項３に記載のガラスシステム。
5. 前記複層ガラス体が、乗物のウインドウガラスまたは建物の窓ガラスであることを特徴とする請求項１に記載のガラスシステム。
6. 前記複層ガラス体は、内側ガラスの片側面に反射膜が形成され、車両のサイドミラーとして用いられることを特徴とする請求項１に記載のガラスシステム。

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