CN111655554A

CN111655554A - 加热装置

Info

Publication number: CN111655554A
Application number: CN201880075008.0A
Authority: CN
Inventors: 落合弘
Original assignee: Nifco Inc
Current assignee: Nifco Inc
Priority date: 2017-11-20
Filing date: 2018-11-15
Publication date: 2020-09-11
Also published as: JP7142428B2; US20200275533A1; US11432376B2; KR20190058291A; JP2019093794A; CA3082750C; CA3082750A1; WO2019098261A1

Abstract

课题：提供一种加热效率高、可能薄型化且加热器的布局的自由度高的车外信息获取部件用的加热装置。解决方案：一种加热装置（100），其对位于被配置在车辆内部而获取车外信息的车外信息获取部件（50）的信息获取路径（5）上的窗口玻璃部分Wa进行加热，所述加热装置（100）具备：在车辆的内部被设置于车外信息获取部件（50）的信息获取路径（5）的下方的护罩（10）；以及被设置于护罩（10）的表面或内部并具有PTC加热器层（21）的发热体（20）。

Description

加热装置

技术领域

本发明涉及对位于被配置在车辆的内部并获取车外的信息的车外信息获取部件的信息获取路径上的窗口玻璃部分进行加热的加热装置。

背景技术

作为被配置在车辆的内部并获取车外的信息的车外信息获取装置的一个例子，存在车载相机装置。作为这样的车载相机装置，已知有具备对位于车载相机的视野的窗口玻璃部分进行加热、防止该窗口玻璃部分由于结露等而模糊的加热装置的类型的装置（参照专利文献1）。该加热装置例如是如下这样的装置：其具备护罩（专利文献1中的"挡板"）和安装于护罩的发热体，利用从发热体释放的热能来对窗口玻璃部分加热。

发热体例如被设置在护罩的下表面（与窗口玻璃部分相对的面的相反侧的面）。而且，由于由发热体对护罩整体进行加热，因此热能从该护罩的上表面释放。是由该热能来对窗口玻璃部分进行加热。概括地说，在护罩的下表面处产生的热能经过该护罩的热传递而从其上表面传递达到窗口玻璃部分。发热体例如是发热线或导电性的包覆层，接受电流的供给而成为进行发热。

然而，发热线、导电性的包覆层在加热效率上并不怎么高，因此期望进一步提高加热效率。另外，在这样的加热装置中，由于使高温发热体与车载相机邻接地配置，因此需要在两者之间设置隔热片。因此，加热装置的薄型化是困难的。另外，以往的加热装置具有用于提供预防过热的失效保护功能的温度保险丝。由于不得不将温度保险丝配置为贴附于发热体，因此发热体的布局的自由度降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-61317号公报。

发明内容

本发明是鉴于以上状况而创造的发明。即本发明的目的是提供一种加热效率高、薄型的并且发热体的布局的自由度高的车外信息获取部件用的加热装置。

本发明是对位于被配置在车辆内部而获取车外信息的车外信息获取部件的信息获取路径上的窗口玻璃部分进行加热的加热装置，

该加热装置特征在于具备：

在所述车辆的内部被设置于所述车外信息获取部件的信息获取路径的下方的护罩；以及

被设置于所述护罩的表面或内部并具有PTC加热器的发热体。

根据本发明，PTC加热器通过自身温度控制功能来自动地维持一定范围的发热量，因此加热效率高，进一步地能够在没有使用温度保险丝、温度传感器等的失效保护部件的情况下避免发热体过热。因此，根据本发明，能够提供加热效率高、薄型的且加热器的布局的自由度高的车外信息获取部件用的加热装置。

所述护罩具有与所述窗口玻璃部分相对的上表面，

所述发热体也可以被设置在所述护罩的所述上表面。

在这种情况下，能够不利用护罩的热传递而直接对窗口玻璃部分进行加热。因此，与以往相比对发热体的温度要求也低，因此能够提供具有更高的加热效率的加热装置。

这样的加热装置也可以进一步具备被以覆盖所述发热体的方式设置于所述护罩的上表面的低反射膜。在这种情况下，避免了发热体、护罩的上表面映入到挡风玻璃部分，因此能够将车外信息获取部件的信息获取路径维持在清楚的状态。

所述低反射膜可以是黑色的。在这种情况下，确实地避免发热体、护罩的上表面映入到挡风玻璃部分，因此能够将车外信息获取部件的信息获取路径维持在更加清楚的状态。

或者，所述护罩具有与所述窗口玻璃部分相对的一侧的相反侧的下表面，

所述发热体也可以被设置在所述护罩的所述下表面。

如果将发热体设置在护罩的下表面，则不要求用于防止发热体映入到挡风玻璃部分的反射防止膜，能够使加热装置的构造更简洁化。

所述发热体也可以与所述护罩的表面相接。例如，所述发热体和所述护罩也可以通过插入成形而构成为一体。这种情况下，与例如通过粘接剂将发热体粘贴于护罩的情况相比，能够削减将发热体安装到护罩时的工时。进一步地，在插入成形的情况下容易将发热体针对各种各样的形状的护罩进行安装，因此护罩的设计的自由度高。

所述发热体具有膜基材、层叠在所述膜基材上的PTC加热器层，所述PTC加热器层也可以包含聚合物以及分散在聚合物中的导电性颗粒。例如，所述发热体也可以通过将具有PTC特性的墨印刷在膜基材上而被构成为膜状。在这种情况下，加热器图案的设计的自由度高。

在以上那样的本发明中，作为车外信息获取部件，可以采用车载相机或车载雷达。

另外，具备以上的加热装置以及设置在该加热装置上的车外信息获取部件的车外信息获取装置也在本发明的范围内。

根据本发明，能够提供加热效率高、不要求隔热片的车外信息获取装置。或者，根据本发明，能够提供加热效率高、薄型的且加热器的布局的自由度高的车外信息获取装置。

根据本发明，能够提供加热效率高、薄型的且加热器的布局的自由度高的车外信息获取部件用的加热装置。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个实施方式的加热装置的概略透视图。

图2是示出具有图1 的加热装置的车载相机装置的概略截面图，以在车辆内部被安装于窗口玻璃的状态进行图示。

图3是示出图1的护罩的概略透视图。

图4是示出图1的发热体的概略底面图。

图5是示出根据本发明的变形例的加热装置和具有该加热装置的车载相机装置的概略截面图，以在车辆内部被安装于窗口玻璃的状态进行图示。

图6是示出根据本发明的进一步的变形例的加热装置和具有该加热装置的车载相机装置的概略截面图，以在车辆内部被安装于窗口玻璃的状态进行图示。

具体实施方式

以下参照随附附图详细说明本发明的一个实施方式。在此，作为车外信息获取部件以车载相机50为例进行说明。因此，所说的车外信息获取部件的信息获取路径成为车载相机50的视野5。

图1是示出根据本发明的一个实施方式的加热装置100的概略透视图。另外，图2是示出具有图1的加热装置100的车载相机装置1的概略截面图，以在车辆内部被安装于窗口玻璃W的状态进行图示。

根据本实施方式的加热装置100是车载相机装置1的构成零件，如图1所示，具备护罩10和发热体20，护罩10具有与窗口玻璃部分Wa相对的上表面11，发热体20被设置在护罩10的上表面11并具有PTC加热器。在发热体20的上表面粘贴有用于抑制该发热体20以及护罩10的上表面11朝向窗口玻璃部分Wa的映入的黑色的低反射膜30。

如图2所示，车载相机装置1包含加热装置100和车载相机50，在车辆内部由固定于窗口玻璃W的支承体60以能够越过该窗口玻璃W对车外影像进行拍摄的状态进行支承。另外，加热装置100被设置在车载相机50的视野5的下方，成为对位于被配置在车辆内部的车载相机50的视野5的窗口玻璃部分Wa进行加热。

图3是示出图1的护罩10的概略透视图。护罩10例如由树脂制成，是用于防止车内的一部分不期望地映入到位于车载相机50的视野5的窗口玻璃部分Wa而妨碍视野5的情况的护罩。如图3所示，从上方来看，护罩10具有从作为车载相机50侧的端部的基端部12（图3中的右上端部）朝向作为其相反侧的端部的前端部13（图3中的左下端部）逐渐展宽的扇形的大体形状。进一步地，如图3所示，护罩10具有从上表面11的两个侧部向上方竖起的侧壁14、15。这些侧壁14、15是用于遮挡从护罩10的侧方朝向位于车载相机50的视野5的窗口玻璃部分Wa入射的光的侧壁。

以上表面11相对于窗口玻璃W成锐角的方式对加热装置100进行配置（参照图2）。因此，从护罩10的上表面11到窗口玻璃W的间隔距离从护罩10的基端部12朝向前端部13而逐渐减小。为了与这样的间隔距离对应，如图示那样，该侧壁14、15的向上方的竖起量从护罩10的基端部12朝向前端部13而逐渐减小。而且，在前端部13处侧壁14、15实质上消失。

接着，图4是示出图1的发热体20的概略底面图。本图的发热体20被图示为面向护罩10的上表面11的一侧（下侧）朝向眼前侧。如图4所示，发热体20具有膜基材22和层叠在膜基材22上的PTC加热器层21。膜基材22是包含聚乙烯等的树脂的膜。PTC加热器层21是具有自身温度控制功能的发热体的层，是将碳黑、镍等的导电性颗粒分散到低熔点的聚合物中而构成的。这样的膜状的发热体20例如可以是通过使用适当的印刷装置（未图示）将包含低熔点的聚合物以及导电性颗粒的PTC墨印刷到膜基材22上而制造的。在本实施方式中，这样制造的膜状的发热体20通过插入成形在不经由粘接层的情况下与护罩10一体化（参照图1）。即发热体20与护罩10的表面相接。具体地，发热体20的膜基材22与护罩10的上表面11相接。

另外，如图1、图2和图4所示，发热体20的PTC加热器层21与用于控制该PTC加热器层21的控制部40连接。不过，由于PTC加热器层21具有自身温度控制功能，因此控制部40具有使针对PTC加热器层21的电力供给开始及停止的开关功能即可。如图2所示，本实施方式的控制部40还连接于车载相机50，成为将该车载相机50的启动设为触发来使PTC加热器层21启动。此外，控制部40还可以进一步具有检测车内和车外的气温以及/或者湿度的传感器、以及基于该传感器来判定是否存在窗口玻璃部分Wa产生模糊的风险的判定部。这种情况下，在控制部40基于该传感器的检测值判定为存在窗口玻璃部分Wa产生模糊的风险的情况下，使PTC加热器层21启动即可。

接着，说明以上那样的加热装置100的作用。

当搭载有车载相机装置1的车辆开动时，车载相机50启动。将该启动设为触发，从而控制部40开始向发热体20的PTC加热器层21的电力供给。由此，PTC加热器层21发热并释放热能。该热能直接地（不通过护罩10的热传递）加热位于车载相机50的视野5的窗口玻璃部分Wa。由此，在窗口玻璃部分Wa处抑制由于结露、霜的附着所致的模糊。

在PTC加热器层21中当上升到一定温度时聚合物开始熔融。因此，分散在聚合物中的碳黑、镍等的导电性颗粒的相互接触开始断开。聚合物的熔融程度越是变大该断开越显著。即，PTC加热器层21温度越是上升电阻越是增大，因此流过该PTC加热器层21的电流减少。结果，PTC加热器层21的发热量降低，温度下降。而且，当下降到一定温度时，熔融的聚合物再次凝固而使导电性颗粒的接触复原。于是，PTC加热器层21的电阻减小，因此流过该PTC加热器层21的电流增大。结果，PTC加热器层的发热量增大，因此温度再次上升。PTC加热器层21自动地重复以上的一系列的温度上升和下降，因此在不用接受特别的温度控制的情况下维持大致一定的温度范围。

根据以上的本实施方式，由于PTC加热器层21利用自身温度控制功能而自动地维持一定范围的发热量，因此加热效率高，进一步地能够在没有使用温度保险丝、温度传感器等的失效保护部件的情况下避免发热体20过热。由此，根据本实施方式，能够提供加热效率高、薄型的且发热体20的布局的自由度高的加热装置100和车载相机装置1。

另外，护罩10具有与窗口玻璃部分Wa相对的上表面11，发热体20被设置在护罩10的上表面11。因此，能够不利用护罩10的热传递而直接加热窗口玻璃部分Wa，与以往相比对发热体20的温度要求低。因此，能够提供具有更高的加热效率的加热装置100。

另外，加热装置100具有被以覆盖发热体20的方式设置于护罩10的上表面的黑色的低反射膜30，因此有效地避免发热体20和护罩10的上表面11映入到窗口玻璃部分Wa。由此，能够良好地维持车载相机50的视野5。

本实施方式的发热体20被通过插入成形而与护罩10构成为一体。因此，不需要通过粘接剂将发热体20粘贴于护罩10的工序，因此成为不需要利用麻烦的位置匹配、均匀加压的粘接作业，能够削减将发热体20安装于护罩10时的工时。进一步地，利用插入成形，即使是在护罩10构成为复杂形状的情况下也容易地使发热体20与护罩10一体化，因此护罩10的形状的自由度高。

进一步地，通过将具有PTC特性的墨印刷到膜基材22上而将发热体20构成为膜状。因此加热器图案的设计的自由度高。进一步地，在通过插入成形将护罩10与发热体20成形为一体时的操作是容易的。

此外，在以上的实施方式中，虽然将发热体20配置在护罩10的上表面，但是并不限定于这样的例子。例如，发热体20也可以被配置在护罩10的背面。在图5中示出了这样构成的加热装置101以及具有该加热装置101的车载相机装置2。在图5的例子中，不需要用于防止发热体20映入到窗口玻璃部分Wa的反射防止膜，能够使加热装置100的构造更简洁化。

或者，还能够将发热体20配置在护罩10的内部。在图6中示出了这样构成的加热装置102和具有该加热装置102的车载相机装置3。在图6的例子中，与将发热体20配置在护罩的下表面的情况相比，对该发热体的温度要求小，因此相对而言加热效率高。进一步地，在这种情况下也不需要用于防止发热体20映入到挡风玻璃部分Wa的反射防止膜。

在以上的说明中，虽然将车外信息获取部件设想为车载相机50，但是并不限定于这样的例子。例如，还可以采用车载雷达作为车辆信息获取部件。在这种情况下，车外信息获取部件包含有构成车载雷达的电磁波发射器和接收反射波的接收机。另外，在这种情况下，车外信息获取部件的信息获取路径成为车载雷达的电磁波的出射路径以及反射波的入射路径这两者。除此之外，只要是具有获取车外信息的功能的机器即可，可以采用任意的机器。此外，车外信息包含到存在于车自身周围的移动体（步行者、自行车、车辆等）以及固定体（护栏、建筑物等）的距离、该移动体和固定体的尺寸、相对于本车的相对速度等各种信息。

符号说明

1 车载相机装置；5 视野；10 护罩；11 上表面；12 基端部；13 前端部；14、15 侧壁；20发热体；21 加热器层；22 膜基材；30 低反射膜；40 控制部；50 车载相机；60 支承体；100加热装置。

Claims

1.一种加热装置，其对位于被配置在车辆内部而获取车外信息的车外信息获取部件的信息获取路径上的窗口玻璃部分进行加热，其特征在于，所述加热装置具备：

被设置于所述护罩的表面或内部并具有PTC加热器的发热体。

2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，

所述护罩具有与所述窗口玻璃部分相对的上表面，

所述发热体被设置在所述护罩的所述上表面。

3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，

进一步具备被以覆盖所述发热体的方式设置于所述护罩的所述上表面的低反射膜。

4.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，所述低反射膜是黑色的。

5.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，

所述护罩具有与所述窗口玻璃部分相对的一侧的相反侧的下表面，

所述发热体被设置在所述护罩的所述下表面。

6.根据权利要求1至5中的任何一项所述的加热装置，其特征在于，

所述发热体与所述护罩的表面相接。

7.根据权利要求1至6中的任何一项所述的加热装置，其特征在于，

所述发热体具有膜基材以及层叠在所述膜基材上的PTC加热器层，

所述PTC加热器层包含聚合物以及分散在聚合物中的导电性颗粒。

8.根据权利要求1至7中的任何一项所述的加热装置，其特征在于，

所述车外信息获取部件是车载相机或车载雷达。

9.一种车外信息获取装置，其特征在于，具备：

根据权利要求1至8中的任何一项所述的加热装置；以及

设置在所述加热装置上的车外信息获取部件。