透明板の水滴除去方法及び水滴が除去される透明板

【課題】ワイパーのような窓ガラスの視界を遮るものを設けることなく、従って摩耗するブレードのような部品を必要とせず、ガラス面に汚れを塗り付けたりすることもないような、そうした水滴除去の方法及び装置を提供する。
【解決手段】透明板に振動を与えて透明板表面に留まろうとする水滴を流してしまうことを特徴とする。装置としては水滴を流したいとする透明板に振動発生機を設けて成るものとした。また水滴を流したいとする透明板に、振動発生機を設けて成る透明板を合わせて成るものとした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ワイパーを用いることなしに、自動車や建物の窓ガラス、道路のコーナーミラーなどの表面に付着する雨水を除去する方法、及びこれ等の窓ガラスやミラーを構成する透明板に付いてワイパーを用いることなく水滴が除去されるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より自動車、列車、航空機等の窓ガラスに付着する雨水を除去するにはワイパーが用いられて来た。ワイパーは窓ガラスの表面に接するように設けたブレード付きのアームを、モータによって軌跡が扇状となるように回動させたり、軌跡が円状となるように回転させたりするものである。
【０００３】
窓ガラス一面に雨水が玉状になって付着すると、そこを通過する光がいろいろな方向に屈折してしまうため視界が極めて悪いものとなる。このためこれを上記のゴム製等のブレードによって拭き払うようにしているのである。
【０００４】
しかしながら運転の視界をワイパーが運動して遮るような状態となるため、これを酷く欝陶しいと思うことが多い。そこで自動車のワイパーなどでは、雨の勢いが弱い内はワイパーを間欠的に動作させて、ワイパーが視界を遮る時間を短くするような仕組みが備えられているのが一般的である。
【０００５】
ところがこのようにワイパーを間欠的に動作させるための設定は、雨の勢いによりその都度調節し直す必要がある。またそもそも視界を遮るワイパーそのものに不快感を覚えるドライバーの間では、ワイパーなどなくても済むような装置の登場が切望されているのである。
【０００６】
特開２００１−２２５７２５号の空気圧式ワイパーは、従来式のワイパーに於いて合成ゴム製のブレードが直接的にガラス面に接触するために付着した汚れを塗り付けたりする上に摩耗しやすく、ガラス面に洗浄液を吹き付ける装置を別途に必要とするなどの問題を解決するものとして発明されたものである。すなわちワイパーの全周縁をリップ状に形成し、このリップ状縁で囲われた溝状空間内に空気圧を供給し、ワイパーをガラス面に直接的に接触させることなく、全周から吹き出す空気圧によって、付着した雨滴や汚れを吹き飛ばすものとしている。従ってワイパーではあるがブレードを備えていないものとなっている。なおワイパーに供給する圧縮空気中に洗浄液を混入させることが出来るとも説明されている。
【特許文献１】特開２００１−２２５７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
確かに特開２００１−２２５７２５号の空気圧式ワイパーによれば、ワイパーはガラス面に直接に接触しないので、付着した汚れを塗り付けることがない上に、摩耗しないので長寿命となるなどの効果がある。
【０００８】
しかしながらこの特開２００１−２２５７２５号の空気圧式ワイパーに於いてもやはりワイパーが扇状の軌跡を描いて視界を遮るものであることに変わりはなく、不快感を覚えるのは従前の通りである。
【０００９】
そこでこの発明では、ワイパーのような窓ガラスの視界を遮るものを設けることなく、従って摩耗するブレードのような部品を必要とせず、ガラス面に汚れを塗り付けたりすることもないような、そうした水滴除去の方法及び装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
当発明者は上記の課題を解決すべく鋭意研究を行なった結果、ガラス面に振動を与えるとガラス板表面に留まろうとする雨滴が振動によって流れてしまうと言う現象を見出だしたのである。この現象は単に自動車の窓ガラスだけに止どまらず、建物の窓ガラスや道路のコーナーミラーなどでも見られた。またガラスのみならず透明合成樹脂板などでも同様に、透明合成樹脂板面に振動を与えることによって板面に留まろうとする雨滴が流れてしまうのであった。
【００１１】
すなわち上記課題は、水滴を流したいとする透明板に振動発生機を設けて成る、水滴が除去される透明板とすることにより達成される。
【００１２】
振動発生機を駆動させるとここで発生した振動が透明板に伝わり、この透明板面に付着した水滴が振動して震い落とされるような状態で透明板面を流れてしまう。水滴がなくなるとそこを通過する光の屈折や散乱が弱まって視界が回復するのである。しかもこの際に従来のワイパーのように視界を遮って運動するような装置がなく、従ってワイパーそのものに覚えたような不快感がない。このようにこの発明は今迄にない全く新しいものであると言うことが出来る。なお振動発生機の設置は一つの場合と複数台の場合がある。この内複数台の場合ではそれ等の配置を工夫することで水滴を除去したい範囲を広く且つ効果的にカバーすることが出来る。更に複数台を連係させて駆動させるようにしたり各々の強弱を変えるように設定することなども可能である。
【００１３】
またこのような作用は、水滴を流したいとする透明板に、振動発生機を設けて成る透明板を合わせて成る、水滴が除去される透明板としたものでも見られる。
【００１４】
すなわち水滴を流して視界を回復したいとする透明板の全体に、或いはその一部の部位に振動発生機を設けて成る透明板を合わせれば、振動発生機を設けた透明板の表面に付着した水滴が振動して流れてしまう。従って重ね合わせた透明板は何れも視界が保たれるのである。そしてワイパーのような視界を遮る不快なものがない。
【００１５】
さて上述したような２つの発明、すなわち水滴を流したいとする透明板に振動発生機を設けて成る水滴が除去される透明板、または水滴を流したいとする透明板に、振動発生機を設けて成る透明板を合わせて成る水滴が除去される透明板に付いて、前記振動発生機が設けられた透明板の表面に潤滑手段が付されているものとすることが出来る。
【００１６】
既に説明したように透明板を振動させることにより、水滴は震い落とされるようにして透明板面を流れてしまうわけであるから、この際に少なくとも前記振動発生機が設けられた透明板の表面に潤滑手段が付されていると、水滴は更に円滑に流れ落ちるようになり、視界もよりクリアなものとなる。
【００１７】
なおこの前記潤滑手段に付いては一例として珪素樹脂被膜を用いることが出来る。いわゆるシリコン樹脂のコーティングがこれに当たり、シリコン樹脂被膜は撥水性を有するため、前記振動発生機からの振動と相まって水滴が良好に振り落とされるようになる。
【００１８】
また前記潤滑手段が光触媒被膜であるものとすることが出来る。光触媒は主として二酸化チタンを原材料とし、紫外線が当たると電子を放出する性質を有する。これにより水分中にあるＯＨ−（水酸化物イオン）などから電子を奪ってＯＨラジカルを生成することになる。このＯＨラジカルは酸化力が極めて強力であるため、有機物や細菌などから電子を奪って安定するが、これにより有機物が分解され流されたり、大気中に発散してしまったりする。従って前記振動発生機が設けられた透明板の表面は常にクリーンに保たれ、水滴の震い落としを助ける働きを生ずるのである。
【００１９】
次に上述したような２つの発明に付いて、前記透明板がガラス板であるものとすることが出来る。一般的に自動車や建物の窓にはガラス板が用いられている。また前記透明板が合成樹脂板であるものとすることが出来る。一般的にコーナーミラーなどでは合成樹脂板にアルミニウム蒸着が施されたものとなっている。
【００２０】
なお請求項２の発明のように２つの透明板が重合されているような場合では、両者共に同一素材とすることが可能であり、また例えば水滴を流したいとする透明板をガラス板とし、振動発生機を設けて成る透明板を合成樹脂板とするなどの組み合わせ構成も十分可能である。
【００２１】
次に上述のような２つの発明に付いて、前記振動発生機が偏心重錘を回転軸に取り付けたモータであるものとすることが出来る。モータとこのモータの回転軸に偏心させて取り付けた重錘とから成るバイブレータは、携帯型のマッサージ機や携帯電話のマナーモード用などとして広く利用されている。このようなバイブレータが設けられた透明板によれば高出力の振動を起こして水滴を振るい落としてしまうことが出来る。
【００２２】
また上述のような２つの発明に付いて、前記振動発生機がコイルと磁石との組み合わせに成る磁気振動子であるものとすることが出来る。コイルに交流電流を印加すると、磁石またはコイルが電流の周波数に応じた振動を発生させる。これによれば比較的薄型のものを作ることが出来る。
【００２３】
また上述のような２つの発明に付いて、前記振動発生機が超音波振動子であるものとすることが出来る。例えばランジュバン型振動子では、セラミックの一種であるピエゾ素子を金属製の２つのホーンで圧着し、このピエゾ素子とホーンとの間に交流電流を印加すると、ホーンの先端部分が高速振動を開始する。従ってこのホーンを透明板に固定すれば、発生した振動は透明板を強力に震わせることが出来、透明板面の水滴を弾き飛ばすことが出来るのである。
【発明の効果】
【００２４】
この発明によれば、従来のワイパーのような視界を遮るものを設けることなく、透明板面に振動発生機により振動を与えて、透明板面に留まろうとする水滴を震い落としてしまうことが出来るようになっており、全く新規なものであり、この発明の産業上の価値には極めて大きいものがある。なおこの発明は、バスルームの鏡の表面を雲らせる水滴を除去することなどにも自由に適用することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下この発明の４種類の実施形態を図面を用いて詳細に説明するが、この発明はこれ等の実施形態にのみ限定されるものではない。
【００２６】
第１実施形態
この実施形態は浴室のミラー１に係るものである。このミラー１は透明ガラス板１０の背面にアルミニウムを蒸着させることによってアルミニウム蒸着層１１を形成したものであり、これにより鏡の作用を現じている。このミラー１にはその周囲に支持枠１２が取り付けられており、この支持枠１２を取付杆１３によって浴室の壁面に固定している（図１を参照のこと）。
【００２７】
また前記ミラー１の背後にはミラー１に接するようにしてモータバイブレータ２が設けられている。モータバイブレータ２はこの発明に於ける振動発生機であり、図２で表わされているように、モータ２０とこのモータの回転軸２１に偏心させて取り付けた偏心重錘２２とから成るものである。このモータ２０に直流電流を印加すると回転軸２１が高速回転を始めるが、この時回転軸２１は偏心重錘２２を回転させ、この偏心重錘２２によってバイブレータとしての振動を発生する。
【００２８】
この結果、モータバイブレータ２の振動がミラー１を高出力で振動させ、透明ガラス板１０の表面に付着した水滴を振るい落としてしまうことが出来るのである。水滴は流れる間に他の水滴を吸収してより大きな流れとなることが分かる。なおこの水滴は浴槽由来のものであるために浴室内は非常に湿度が高い状態となっている。そこで前記モータバイブレータ２には防水処理を施しておくことが望ましい。
【００２９】
なお図３のフローチャートを用いてこの実施形態の水滴除去方法を説明する。ステップ１（３）で透明ガラス板１０表面に水滴が付着したら、ステップ２（３０）でモータバイブレータ２のスイッチをＯＮにして透明ガラス板１０に振動を与え、ステップ３（３１）で透明ガラス板１０の表面に付着して留まろうとする水滴が震われて流れ出す。この結果透明ガラス板１０の表面の曇りが緩和される。
【００３０】
第２実施形態
この実施形態は道路での出合頭の衝突を防止するためのコーナーミラー４に関するものである。このコーナーミラー４は凸面鏡であり、凸状透明合成樹脂板４０の背面にアルミニウムを蒸着させることによってアルミニウム蒸着層４１を形成したものである。この凸状透明合成樹脂板４０は前面に窓が開けられた金属製のケース４２に支持杆４３を以って装着されている（図４）。
【００３１】
また前記凸状透明合成樹脂板４０の背後には凸状透明合成樹脂板４０に接するようにして磁気振動子５が複数個取り付けられている。すなわち振動発生機はこの実施の形態では磁気振動子５であり、取付板５０に固定した円筒状ヨーク５１の周りに銅線のコイル５２が捲回されており、前記円筒状ヨーク５１の内側空間部に永久磁石５３が、円筒状ヨーク５１に接触しないように且つ合成樹脂バネ５４により円筒状ヨーク５１内を往復運動可能に、前記取付板５０に設けられている（図５）。
【００３２】
そこで前記コイル５２に交流電流を印加すると、円筒状ヨーク５１に交番磁界が発生して、永久磁石５３が合成樹脂バネ５４の方向に合成樹脂バネ５４を伸縮させつつ運動し、この結果前記取付板５０に大きな振動が発生する。これにより取付板５０が固定されている凸状透明合成樹脂板４０が強く振動し、凸状透明合成樹脂板４０の表面に付着した雨滴が振るい落としてしまい、コーナーミラー４の視界が回復することになる。
【００３３】
なおこの凸状透明合成樹脂板４０の表面には潤滑手段としての光触媒被膜が形成されている（図示はしていない）。従って雨滴に含まれる煤煙などによる汚れの物質が、晴れの日の凸状透明合成樹脂板４０の表面に当たる太陽光線によって分解され、次の降雨の際に流されてしまうため、凸状透明合成樹脂板４０の表面は常にクリーンな状態を自然に保つことが出来るのである。
【００３４】
第３実施形態
この実施形態は水滴が除去される自動車のフロントガラス６に関するものである。このフロントガラス６は透明ガラス板６０から成り、パッキン６１を介して図示しない自動車の窓枠に固定されている（図６）。なおこの透明ガラス板６０の表面には潤滑手段としてのシリコン皮膜が形成されている（図示せず）。
【００３５】
また前記透明ガラス板６０の上下端部の各々３ヵ所には超音波振動子７が取り付けられている。この超音波振動子７は図７で表わされている通り、２つのピエゾ素子７０，７１を金属製の２つのホーン７３，７４で強く挟着してボルトで締め、ピエゾ素子７０，７１とホーン７３，７４との間に駆動端子７２とアース端子（接地されている）とを設けて、端子間に交流電流を印加すると言うものである。なおホーン７３の先端部は透明ガラス板６０に固定されている。
【００３６】
このようにして前記駆動端子７２とアース端子との間に交流電流を印加すると、ホーン７３の先端部が高速に振動し、この振動で透明ガラス板６０が強く振動する。これにより透明ガラス板６０の表面に付着した雨滴が振るい落とされ、視界が回復する。従ってこの透明ガラス板６０には従来のワイパーの取り付けが不要なのである。なおフロントガラス６に吹き付ける風も雨滴を流すように作用するが、この実施形態によってこの作用を活かすことが出来る。従ってフロントガラス６に人工的に風を吹き付けて雨滴を飛ばそうとする装置を考えた場合でもこの発明の利用は極めて有効である。
【００３７】
第４実施形態
この実施形態は建物の窓ガラス８に関するものであり、透明ガラス板８１の全体にではなくその一部分に雨滴除去手段を設けている点に特徴を有するものである。すなわち透明合成樹脂板８０の背面に上述した第２実施形態の磁気振動子５が複数個設けられており、この磁気振動子５を介して透明合成樹脂板８０が透明ガラス板８１に取り付けられて、窓ガラス８が構成されている。雨滴除去手段は前記透明合成樹脂板８０と磁気振動子５との組である。
【００３８】
この雨滴除去手段は透明ガラス板８１の任意の箇所に取り付けることが出来る。そこで例えば人の目線の高さに取り付けるなどとすれば良い。そして磁気振動子５のスイッチをＯＮ状態にすると、透明合成樹脂板８０に付着した雨滴が振るい落とされ、この結果透明ガラス板８１の視界も回復するのである。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
この発明は水滴の除去を目的に為されたものではあるが、屋根に取り付けて積雪の震い落とし装置としての利用可能性もある。このようにこの発明の用途は多岐に渡るものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第１実施形態の説明図である。
【図２】モータバイブレータ２の説明図である。
【図３】動作手順を表わすフローチャートである。
【図４】第２実施形態の説明図である。
【図５】磁気振動子５の説明図である。
【図６】第３実施形態の説明図である。
【図７】超音波振動子７の説明図である。
【図８】第４実施形態の説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ミラー
１０透明ガラス板
１１アルミニウム蒸着層
１２支持枠
１３取付杆
２モータバイブレータ
２０モータ
２１回転軸
２２偏心重錘
３ステップ
３０ステップ２
３１ステップ３
４コーナーミラー
４０凸状透明合成樹脂板
４１アルミニウム蒸着層
４２ケース
４３支持杆
５磁気振動子
５０取付板
５１円筒状ヨーク
５２コイル
５３永久磁石
５４合成樹脂バネ
６フロントガラス
６０透明ガラス板
６１パッキン
７超音波振動子
７０ピエゾ素子
７１ピエゾ素子
７２駆動端子
７３ホーン
７４ホーン
８窓ガラス
８０透明合成樹脂板
８１透明ガラス板

【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明板に振動を与えて透明板表面に留まろうとする水滴を流してしまうことを特徴とする、透明板の水滴除去方法。
【請求項２】
水滴を流したいとする透明板に振動発生機を設けて成る、水滴が除去される透明板。
【請求項３】
水滴を流したいとする透明板に、振動発生機を設けて成る透明板を合わせて成る、水滴が除去される透明板。
【請求項４】
前記振動発生機が設けられた透明板の表面に潤滑手段が付されている、請求項２または請求項３に記載の水滴が除去される透明板。
【請求項５】
前記潤滑手段が珪素樹脂被膜である、請求項４に記載の水滴が除去される透明板。
【請求項６】
前記潤滑手段が光触媒被膜である、請求項４に記載の水滴が除去される透明板。
【請求項７】
前記透明板がガラス板である、請求項２〜４の何れか一に記載の水滴が除去される透明板。
【請求項８】
前記透明板が合成樹脂板である、請求項２〜４の何れか一に記載の水滴が除去される透明板。
【請求項９】
前記振動発生機が偏心重錘を回転軸に取り付けたモータである、請求項２〜４の何れか一に記載の水滴が除去される透明板。
【請求項１０】
前記振動発生機がコイルと磁石との組み合わせに成る磁気振動子である、請求項２〜４の何れか一に記載の水滴が除去される透明板。
【請求項１１】
前記振動発生機が超音波振動子である、請求項２〜４の何れか一に記載の水滴が除去される透明板。

【図１】