JP2005014787A - Window washer device and window washer liquid heating device - Google Patents

Window washer device and window washer liquid heating device Download PDF

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JP2005014787A JP2003183289A JP2003183289A JP2005014787A JP 2005014787 A JP2005014787 A JP 2005014787A JP 2003183289 A JP2003183289 A JP 2003183289A JP 2003183289 A JP2003183289 A JP 2003183289A JP 2005014787 A JP2005014787 A JP 2005014787A
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heating
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window washer
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Kunihiko Karube
邦彦 軽部
Koichi Ueki
浩一 植木
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Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a window washer device capable of efficiently heating and injecting washing liquid at a small consumed power. <P>SOLUTION: In this window washer device 1, a high frequency power is temporarily supplied to a heating coil 7 in accordance with an injection timing of washing liquid, and the washing liquid in a stainless tube 6 is quickly induction-heated. Therefore, current is efficiently conducted, so as to prevent a battery from running out of electricity and the like. Because only the cleaning liquid flowing through the stainless tube 6, but not the whole cleaning liquid in the entire tank 2 is heated, the cleaning liquid can be spontaneously heated to high temperatures, so as to quickly melt snow and ice. As a result, the cleaning liquid can be saved. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の窓ガラスに洗浄液を噴射するウインドウォッシャ装置に関し、特に、車両の窓ガラスが氷結したり蓄雪した場合に洗浄液を加熱して噴射するウインドウォッシャ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両の窓ガラスが氷結したり蓄雪した場合には、ウインドウォッシャ装置により洗浄液を窓ガラスに噴射してワイパーを作動させるだけでは、付着した氷や雪を容易に除去ができない場合がある。そこで、このような場合の対策として、ウインドウォッシャ装置のタンクに貯留した洗浄液を予め加熱しておき、窓ガラスの氷結・蓄雪時にこれを噴射させる技術が知られている(例えば特許文献1)。
【0003】
このような技術では、タンク自体が保温容器で構成され、さらにタンク内部にヒータが設けられている。そして、タンク内の洗浄液の温度をセンサにより常時監視し、その温度が所定温度以下になる度にヒータを自動的にONして加熱することにより、洗浄液の温度を常に一定以上に保持し、加熱された洗浄液を噴射できるようにしている。
【0004】
【特許文献1】
実開平5−16524号公報(段落番号〔0008〕等)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のウインドウォッシャ装置においては、タンク内の全洗浄液を常に氷解できる温度に保とうとするため、例えば長期間車両が停止しているような場合、タンク自体が保温構造であっても、ヒータに対して頻繁に通電を行うことが必要となり、バッテリの消費電力が増大し、いわゆるバッテリ上がりとなってしまう虞がある。
【0006】
また、タンク内に貯留した状態の洗浄液を加熱する場合には、タンクの熱劣化や洗浄液の蒸発による不具合の発生等を考慮すると、その洗浄液の温度をあまり高温に設定することは好ましくない。このため、一般に洗浄液の温度は一定値以下に制限される。その結果、蓄雪した場合には大量の洗浄液を使用しなければならず、洗浄液の補充回数が増加するといった問題があった。
【0007】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、洗浄液を少ない消費電力で効率よく加熱できるウインドウォッシャ液加熱装置、及びこれを適用して蓄雪等を効率よく溶解できるウインドウォッシャ装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記問題を解決するために、洗浄液を貯留するタンクと、前記タンクに貯留された洗浄液を汲み出して圧送するポンプと、前記洗浄液を噴射する噴射ノズルと、前記タンクから前記噴射ノズルに至る配管経路の少なくとも一部に設けられた金属管と、前記金属管の周りを巻回するように配置された加熱コイルと、前記洗浄液の噴射タイミングに合わせて前記加熱コイルに高周波電力を供給し、前記金属管内を前記噴射ノズルに向けて流れる洗浄液を誘導加熱する加熱手段と、を備えたことを特徴とするウインドウォッシャ装置が提供される。
【0009】
ここで、「金属管」は、例えば配管経路を構成する樹脂製の配管の途中に接続されるように構成してもよいし、或いは、配管経路全体が金属管である場合には、その金属管の一部に加熱コイルを巻回するようにすればよい。
【0010】
また、加熱手段は、例えばウインドウォッシャ装置の駆動と同時に加熱コイルに高周波電力を供給してもよいし、その駆動から或る時間差をもって高周波電力を供給するようにしてもよい。この加熱手段の機能は、所定の回路によりハード的に実現してもよいし、所定のプログラムによりソフト的に実現してもよい。
【0011】
このようなウインドウォッシャ装置によれば、洗浄液の噴射タイミングに合わせて加熱コイルに高周波電力が供給され、金属管内の洗浄液が誘導加熱される。すなわち、加熱コイル中に流れる電流により生じた磁界が金属管に渦電流を発生させ、この渦電流と金属管の電気抵抗(表皮抵抗)によるジュール熱によって金属管を加熱する。特に、この渦電流は金属表面に近いほど多く流れる性質を有するため(表皮効果)、高周波電力の供給量によって管材である金属管の温度を瞬時に上昇させることができ、内部の洗浄液を迅速にかつ高温に加熱することができる。
【0012】
このため、上記従来技術のように洗浄液を常時一定温度以上となるように頻繁に通電して加熱する必要がなく、洗浄液の噴射タイミングに合わせて高周波電力を供給するだけでよいため、例えばバッテリから電力を供給する場合には、そのバッテリ上がり等を防止することができる。
【0013】
また、金属管を一時的に加熱する構成であるため、洗浄液を例えばその沸点近くの高温に加熱することもできる。このため、高温の洗浄液を噴射することができ、蓄雪した場合などにはこれを少ない洗浄液で迅速に溶かすことができる。その結果、洗浄液を節約することができる。
【0014】
以上のように、本発明のウインドウォッシャ装置は、洗浄液を少ない消費電力で効率よく加熱して噴射させ、氷結や蓄雪などを効率よく溶かすことができる。
また、本発明では、洗浄液を貯留するタンクと、前記タンクに貯留された洗浄液を汲み出して圧送するポンプと、前記洗浄液を噴射する噴射ノズルと、コイル状に巻回され、前記タンクから前記噴射ノズルに至る配管経路の少なくとも一部に設けられた金属管と、前記金属管の両端部を端子として、前記洗浄液の噴射タイミングに合わせて前記金属管に高周波電力を供給し、前記金属管内を前記噴射ノズルに向けて流れる洗浄液を誘導加熱する加熱手段と、を備えたことを特徴とするウインドウォッシャ装置が提供される。
【0015】
このようなウインドウォッシャ装置によれば、金属管自体がコイル状に巻回され、供給された高周波電力を受けて発熱し、内部を流れる洗浄液を加熱する。その結果、誘導加熱による上記と同様の効果を得ることができる。また、加熱コイルを必要としないため、ウインドウォッシャ装置全体として部品点数の削減をすることができる。
【0016】
ところで、このような洗浄液の加熱は、例えば車両の窓ガラスが氷結したり蓄雪した場合等、周囲の環境が寒冷である場合に必要となるが、季節やその車両の置かれる周囲の環境によっては不要になることもある。そのような場合に、同様に洗浄液を加熱するのは電力の無駄遣いになり、好ましくない。
【0017】
そこで、第1の検出手段が外気温を検出し、加熱手段が、この第1の検出手段が検出した外気温が予め設定した温度以上である場合には、高周波電力の供給量を制限するようにするとよい。
【0018】
ここでいう「高周波電力の供給量を制限する」とは、高周波電力そのものの供給を停止するか、又は高周波電力の供給量を減少させることを意味する(以下同様)。後者については、例えば周囲温度がそれほど低くなく、窓ガラスに付着した蓄雪,氷結,霜等が比較的容易に溶ける場合などに有効である。このような構成により、ウインドウォッシャ装置全体としての消費電力を少なくすることができる。
【0019】
尚、「予め設定した温度」については段階的に設けてもよく、例えば氷結等の溶解実験等を行ったり、ウインドウォッシャ装置の仕様等を考慮して、適宜設定することができる。
【0020】
また、ウインドウォッシャ装置の洗浄液が空になった場合に、上述のような加熱を行うと、特にその加熱温度が高い場合には、金属管やその周辺機器の温度が上昇して損傷又は故障することが懸念される。
【0021】
そこで、第2の検出手段が金属管の温度を検出し、加熱手段が、この第2の検出手段が検出した金属管の温度が予め設定した温度以上である場合には、高周波電力の供給量を制限するようにするとよい。
【0022】
ここでいう「予め設定した温度」については、例えば実際にタンク内の洗浄液が空になったときの金属管の上昇温度を実験的に検出又は算出したり、金属管や周辺機器の耐熱温度、或いはウインドウォッシャ装置の使用条件等を考慮して、その金属管の過熱状態を判定する基準として適宜設定することが可能である。
【0023】
このようにすれば、金属管の過熱による当該金属管やその周辺機器の損傷を防止することができる。
また、誘導加熱を利用する場合には、コイル部分で発生した電磁波がノイズとなって周辺機器等に悪影響を及ぼすことが懸念される。
【0024】
そこで、上記加熱コイルで発生した磁束の外部への漏洩を防止又は抑制するために、加熱コイル及びその内部の金属管を外側から覆う遮蔽部材を設けるようにするとよい。また、金属管自体がコイル部を形成する場合には、当該金属管を外側から覆う遮蔽部材を設けるようにすればよい。
【0025】
また、温度調節スイッチによって洗浄液の加熱温度を外部から設定可能にし、加熱手段が、この温度調節スイッチにより洗浄液の加熱温度が設定されている場合に、その加熱温度に近づけるために予め設定された供給量となるように、高周波電力の供給を制御するように構成してもよい。このようにすれば、乗員が車両の窓ガラスの状態を見て洗浄液の加熱の必要性を判断した上で温度調節スイッチを操作し、洗浄液の加熱制御を行うことができる。
【0026】
また、本発明では、洗浄液を貯留するタンクと、前記タンクに貯留された洗浄液を汲み出して圧送するポンプと、前記洗浄液を噴射する噴射ノズルと、前記タンクから前記噴射ノズルに至る配管と、を備えたウインドウォッシャ装置に用いられ、前記洗浄液を加熱可能なウインドウォッシャ液加熱装置であって、前記配管の経路途中に接続され、前記タンクから前記噴射ノズルに向かう洗浄液を経由させる金属管と、前記金属管の周りを巻回するように配置された加熱コイルと、前記洗浄液の噴射タイミングに合わせて前記加熱コイルに高周波電力を供給し、前記金属管内を前記噴射ノズルに向けて流れる洗浄液を誘導加熱する加熱手段と、を備えたことを特徴とするウインドウォッシャ液加熱装置が提供される。
【0027】
このようなウインドウォッシャ液加熱装置をウインドウォッシャ装置に適用することにより、誘導加熱による上記と同様の効果を得ることができる。
また、本発明では、洗浄液を貯留するタンクと、前記タンクに貯留された洗浄液を汲み出して圧送するポンプと、前記洗浄液を噴射する噴射ノズルと、前記タンクから前記噴射ノズルに至る配管と、を備えたウインドウォッシャ装置に用いられ、前記洗浄液を加熱可能なウインドウォッシャ液加熱装置であって、コイル状に巻回され、前記配管の経路途中に接続され、前記タンクから前記噴射ノズルに向かう洗浄液を経由させる金属管と、前記金属管の両端部を端子として、前記洗浄液の噴射タイミングに合わせて前記加熱コイルに高周波電力を供給し、前記金属管内を前記噴射ノズルに向けて流れる洗浄液を誘導加熱する加熱手段と、を備えたことを特徴とするウインドウォッシャ液加熱装置が提供される。
【0028】
このようなウインドウォッシャ液加熱装置をウインドウォッシャ装置に適用することにより、誘導加熱による上記と同様の効果を得ることができる。また、加熱コイルを必要としないため、ウインドウォッシャ液加熱装置全体として部品点数の削減をすることができる。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態にかかるウインドウォッシャ装置の概略構成を表す説明図である。
【0030】
ウインドウォッシャ装置1は、図示しない車両に搭載されており、洗浄液を貯留するタンク2と、タンク2に貯留された洗浄液を汲み出して圧送するポンプ3と、洗浄液を噴射する噴射ノズル4と、タンク2から噴射ノズル4に至る配管経路を構成する樹脂製のチューブ5a,5b及びステンレス管6と、ステンレス管6の周りを巻回するように配置された加熱コイル7と、洗浄液の噴射タイミングに合わせて加熱コイル7に高周波電力を供給制御する高周波発生回路8(加熱手段)とを備えている。ポンプ3及び高周波発生回路8には、車室内に設けられたウインドウォッシャスイッチ9から延びる信号線が接続され、運転者によりウインドウォッシャスイッチ9がオンされると、それを表す駆動信号が入力される。
【0031】
ポンプ3は、タンク内から延びるチューブ5aに介装され、噴射ノズル4には、チューブ5bが接続されている。ステンレス管6は、両チューブ5a,5bの間に介装されるように接続されている。
【0032】
加熱コイル7は、ステンレス管6の長手方向に沿って巻回され、その両端が高周波発生回路8から延出するリード線にそれぞれ接続されている。
また、高周波発生回路8には、外気温を検出する温度センサ12(第1の検出手段)と、ステンレス管6の表面温度を検出する温度センサ13(第2の検出手段)が、各々の検出信号を入力可能に接続されている。
【0033】
高周波発生回路8は、図2にその概略構成を示すように、高周波インバータからなり、バッテリ11に接続されたMOSFETQ1〜Q4と、これらMOSFETQ1〜Q4にそれぞれゲート電圧V1〜V4を印加してスイッチング制御することにより、加熱コイル7を流れる誘導電流を制御するインバータ制御回路21から構成されている。また、供給電圧に直流分が発生して加熱コイル7に印加されるのを防止するために、MOSFETQ1とQ2との間の接点と加熱コイル7との間には、直流カット用のコンデンサ22が設けられている。さらに、車両の運転室内で乗員が洗浄液の温度調整をできるように、温度調節スイッチ23が設けられている。この温度調節スイッチ23は可変抵抗器からなり、洗浄液の加熱温度を自由に設定できるようになっている。従って、車両の乗員が、積雪時などに窓ガラスの氷結・蓄雪状態を見て、洗浄液を適当と思われる温度に上げることができる。インバータ制御回路21は、この温度調節スイッチ23からの温度調節信号が入力されると、その温度調節信号に基づいた加熱制御を行う。
【0034】
そして、インバータ制御回路21による供給電圧の切替えにより加熱コイル7で誘導磁界が発生すると、その誘導磁界によってステンレス管6に渦電流が発生する。そして、この渦電流とステンレス管6の表皮抵抗等に応じたジュール熱が発生し、それによってステンレス管6の内部を流れる洗浄液が加熱される。
【0035】
本実施の形態では、高周波発生回路8から出力する高周波電力の周波数を20kHz程度に設定し、このときの誘導加熱に適した金属管としてステンレス管6を採用している。図3は、金属管の材料とその表皮抵抗との関係を、供給する高周波電力の周波数に基づいて表した説明図である。表皮抵抗が大きいほど、上記ジュール熱も大きくなり加熱性能も高くなる。
【0036】
同図によれば、表皮抵抗が比較的大きな材料として、ステンレス鋼(SUS430やSUS304など)の他にも、鉄などが挙げられる。これらの材料は、同じ大きさの誘導電流が流れたときに発生するジュール熱が大きく、高い温度での誘導加熱を実現することができる。これに対し、例えば銅やアルミニウムなどの材料は、表皮抵抗が比較的小さく、高い温度で誘導加熱を行うことが困難となる。従って、後者の材料を誘導加熱するためには、大電流を出力できる高周波発電機を用いたり、表皮抵抗が大きくなる高い周波数で電力を供給することが必要になる。本実施の形態のように高周波発生回路8から出力する高周波電力の周波数を20kHz程度に設定する場合には、ステンレス鋼や鉄などが適していることが分かる。
【0037】
次に、ウインドウォッシャ装置1の制御動作について説明する。
図4は、高周波発生回路8の具体的動作を表す説明図であり、同図(a)は、加熱コイル7の加熱量を大きくする場合のタイミングチャートであり、同図(b)は、その加熱量を中程度にする場合のタイミングチャートであり、同図(c)は、その加熱量を小さくする場合のタイミングチャートである。各図において、上段には、各MOSFETへのゲート電圧V1〜V4のオン・オフ制御のタイミングが示され、下段には、そのとき加熱コイル7に印加される電圧VLと、それによって加熱コイル7に流れる誘導電流ILの変化が示されている。各図の横軸は時間(ms)を表し、縦軸は電圧VL(V)と誘導電流IL(A)を表している。
【0038】
インバータ制御回路21は、ウインドウォッシャスイッチ9から入力された駆動信号に同期して通電制御を開始し、温度センサ12が検出した外気温,温度センサ13が検出したステンレス管6の温度,及び温度調節スイッチ23の設定温度に基づいて、加熱コイル7に供給する高周波電力の供給量を制御する。
【0039】
すなわち、外気温が予め設定した極低温(例えば−5℃以下)であり、車両の窓ガラスの蓄雪や氷結が多い又は溶け難いと想定される温度である場合,外気温が予め設定した低温(例えば−5℃より高く、5℃よりも低い)であり、付着した雪や氷が高温でなくても溶けやすいと想定される温度である場合,及び外気温がそれ以外の温度(例えば5℃以上)であり、雪や氷の付着がないと想定される温度である場合のそれぞれの場合について、加熱制御の状態を変化させる。つまり、極低温と判定される場合には、加熱コイル7への高周波電力の供給量を多くして洗浄液を高温(例えば60℃)に加熱する。また、低温と判定される場合には、それよりも高周波電力の供給量を少なくして洗浄液を上記高温よりも低い温度(例えば50℃)に加熱する。さらに、それ以外の温度と判定される場合には、高周波電力の供給を停止して洗浄液の加熱を行わないようにする。
【0040】
また、車両の乗員が車両の窓ガラスの氷結や蓄雪を見て温度調節スイッチ23を操作することにより、所定の温度範囲(例えば80℃までの範囲)で洗浄液をその設定温度に加熱する。
【0041】
本実施の形態では、MOSFETQ1,Q4及びMOSFETQ2,Q3のオン・オフを切替制御して加熱コイル7に所望の誘導起電力を発生させている。
すなわち、加熱量を大きくする場合は、図4(a)に示すように、ゲート電圧V1,V4(図中実線)及びゲート電圧V2,V3(図中破線)を、同図上段のように交互にオン・オフ制御する。この結果、同図下段のように電圧VL(図中破線)の正負の切替周期が長くなり、その結果、誘導電流IL(図中実線)が大きくなる。ステンレス管6に発生する渦電流の大きさは加熱コイル7に発生する誘導電流ILの大きさに比例するため、このときステンレス管6に発生するジュール熱は、この誘導電流ILの大きさの2乗と加熱コイル7の表皮抵抗の積に比例する。
【0042】
一方、加熱量を中程度にする場合は、同図(b)に示すように、ゲート電圧V1,V4及びゲート電圧V2,V3を、同図上段のように、所定間隔で間欠的にオン・オフ制御する。この結果、同図下段のように電圧VLの正負の切替周期は加熱量大の場合よりも短くなり、その結果、誘導電流ILの大きさも小さくなる。その結果、ステンレス管6に発生するジュール熱は小さくなる。
【0043】
さらに、加熱量を小さくする場合は、同図(c)に示すように、ゲート電圧V1,V4及びゲート電圧V2,V3を、同図上段のように、大きな間隔で間欠的にオン・オフ制御する。この結果、同図下段のように電圧VLの正負の切替周期は加熱量中の場合よりもさらに短くなり、誘導電流ILの大きさもさらに小さくなる。その結果、ステンレス管6に発生するジュール熱はさらに小さくなる。
【0044】
また、インバータ制御回路21は、ステンレス管6の表面温度が、タンク2内の洗浄液が空であると想定される予め設定した温度以上である場合には、上述した外気温や温度調節スイッチ23の設定温度によらず、加熱コイル7への高周波電力の供給を停止する。本実施の形態では、実際にタンク内の洗浄液が空になった直後のステンレス管6の上昇温度を実験的に検出し、その温度を予め設定する。
【0045】
そして、車両の乗員によってウインドウォッシャスイッチ9がオンされると、駆動信号がポンプ3及び高周波発生回路8のそれぞれに入力される。
ポンプ3がこの駆動信号を受けると、そのアクチュエータが駆動してタンク2に貯留された洗浄液を汲み出して噴射ノズル4へ向けて圧送する。このとき同時に、高周波発生回路8が駆動して、温度センサ12,13及び温度調節スイッチ23からの入力信号に基づき上述したいずれの加熱制御を実行する。
【0046】
すなわち、温度センサ13により検出されたステンレス管6の表面温度が上述した設定値以上である場合には、高周波電力の供給は行わず、洗浄液の加熱は行わない。一方、温度センサ12により検出された外気温が上述した極低温又は低温である場合、或いは、温度調節スイッチ23の操作があった場合には、その設定温度に応じた量の高周波電力を供給する。すると、誘導加熱によりステンレス管6が加熱され、その内部を流れる洗浄液の温度がステンレス管6と同程度にまで瞬時に上昇する。
【0047】
このようにして、噴射ノズル4から車両の窓ガラスに向けて適温の洗浄液が噴射され、蓄雪や氷結等がある場合には、これを容易に溶かすことができる。
尚、本実施の形態において、ステンレス管6,加熱コイル7,高周波発生回路8,温度センサ12,13,及び温度調節スイッチ23が、ウインドウォッシャ液加熱装置に該当する。
【0048】
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。尚、本実施の形態は、誘導加熱を発生させる部分の構成が異なる以外は、上記第1の実施の形態の構成と同様であるため、同様の構成部分については同一の符号を付す等してその説明を省略する。図5は、本実施の形態のステンレス管の概略構成を表す説明図である。
【0049】
同図に示すように、本実施の形態においては、ステンレス管206それ自体が巻回されてコイル部を構成する。従って、第1の実施の形態のような加熱コイル7を有しない。そして、高周波発生回路8の電力供給用の端子が、ステンレス管206の両端部にそれぞれ接続されている。
【0050】
このため、車両の乗員によってウインドウォッシャスイッチ9がオンされると、高周波発生回路8が駆動して、温度センサ12,13からの入力信号に基づいて上述したいずれかの加熱制御を実行する。そして、ステンレス管206に高周波電力の供給が行われると、誘導加熱によりその内部を流れる洗浄液が加熱される。
【0051】
本実施の形態によれば、上記第1の実施の形態と同様の効果が得られるとともに、加熱コイルを必要としないため、ウインドウォッシャ装置全体として部品点数の削減をすることができる。
【0052】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はその特定の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の精神の範囲内での変化変形が可能であることはいうまでもない。
【0053】
例えば、上記第1の実施の形態の構成において、加熱コイル7の形状・材質等によりトランスが必要になる場合には、図6に示すようなマッチングトランス210を採用してもよい。
【0054】
また、図7に示すように、上記第1の実施の形態の構成において、加熱コイル7及びその内部のステンレス管6を外側から覆って電磁的に遮蔽する遮蔽部材310を設けてもよい。遮蔽部材310の材料としては、例えばアルミニウム材やフェライトコアなどを採用することができる。これらの材料は、上述した表皮抵抗が比較的小さく、ステンレス管6を加熱する際の上記周波数(20kHz)程度では加熱され難い。このため、これらの材料を介した熱伝導により車両の他の部分(ボンネットカバー,エンジン部品などの鉄製部品等)が加熱されるのを防止することができる。また、加熱コイル7から漏れる磁力線を遮蔽できるため、電子制御装置やカーオーディオに対するノイズ防止効果が得られる。尚、遮蔽部材310は、同図のように板材からなる箱状のものでもよいが、ある程度きめの細かいメッシュ状の部材により覆うようにしてもよい。このような遮蔽構造は、上記第2の実施の形態の構成においても同様に適用することができる。
【0055】
また、上記各実施の形態では、高周波発生回路8をハード的な処理を行う回路として構成した例を示したが、高周波発生回路8をマイクロコンピュータで構成し、温度センサ12,13からの入力信号に基づき加熱制御を行う際の判断を行い、これをソフト的に処理するようにしてもよい。
【0056】
さらに、ウインドウォッシャスイッチ9からの駆動信号が直接ポンプ3及び高周波発生回路8に入力される態様を示したが、一旦車両制御用のコントローラ(電子制御装置)を介した上で入力される態様であってもよい。
【0057】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、洗浄液の噴射タイミングに合わせて加熱コイルに一時的に高周波電力が供給され、金属管内の洗浄液が迅速に誘導加熱される。このため、効率よく通電が行われ、バッテリ上がり等を防止することができる。また、タンク内全体の洗浄液ではなく、金属管を流れる洗浄液のみを加熱するため、洗浄液を瞬時に高温に加熱することもでき、蓄雪や氷結を迅速に溶かすことができる。その結果、洗浄液を節約することができる。
【0058】
また、金属管自体をコイル状にしてこれに通電する態様をとれば、さらにウインドウォッシャ装置全体として部品点数の削減をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態にかかるウインドウォッシャ装置の概略構成を表す説明図である。
【図2】ウインドウォッシャ装置を構成する高周波発生回路の概略構成を示す説明図である。
【図3】金属管の材料とその表皮抵抗との関係を、供給する高周波電力の周波数に基づいて表した説明図である。
【図4】高周波発生回路の具体的動作を表す説明図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態にかかるウインドウォッシャ装置を構成するステンレス管の概略構成を表す説明図である。
【図6】本発明の第1の実施の形態の変形例を表す説明図である。
【図7】本発明の第1の実施の形態の変形例を表す説明図である。
【符号の説明】
1 ウインドウォッシャ装置
2 タンク
3 ポンプ
4 噴射ノズル
6,206 ステンレス管
7 加熱コイル
8 高周波発生回路
9 ウインドウォッシャスイッチ
11 バッテリ
12,13 温度センサ
21 インバータ制御回路
23 温度調節スイッチ
210 マッチングトランス
310 遮蔽部材
IL 誘導電流
Q1,Q2,Q3,Q4 MOSFET
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a window washer device that injects a cleaning liquid onto a window glass of a vehicle, and more particularly to a window washer device that heats and injects the cleaning liquid when the window glass of a vehicle freezes or accumulates snow.
[0002]
[Prior art]
When the window glass of a vehicle freezes or accumulates snow, the attached ice or snow may not be easily removed by merely injecting the cleaning liquid onto the window glass by the window washer device and operating the wiper. Therefore, as a countermeasure in such a case, a technique is known in which the cleaning liquid stored in the tank of the window washer device is heated in advance and sprayed when the window glass freezes or accumulates (for example, Patent Document 1). .
[0003]
In such a technique, the tank itself is constituted by a heat insulating container, and a heater is provided inside the tank. The temperature of the cleaning liquid in the tank is constantly monitored by a sensor, and whenever the temperature falls below a predetermined temperature, the heater is automatically turned on and heated to keep the temperature of the cleaning liquid at a certain level or higher. The sprayed cleaning liquid can be sprayed.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-16524 (paragraph number [0008] etc.)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional window washer device described above, the entire cleaning liquid in the tank is always kept at a temperature at which it can be defrosted. For example, when the vehicle is stopped for a long period of time, even if the tank itself has a heat insulation structure. Therefore, it is necessary to energize the heater frequently, which increases the power consumption of the battery and may cause a so-called battery exhaustion.
[0006]
In addition, when heating the cleaning liquid stored in the tank, it is not preferable to set the temperature of the cleaning liquid to a very high temperature in consideration of the thermal deterioration of the tank and the occurrence of problems due to evaporation of the cleaning liquid. For this reason, the temperature of the cleaning liquid is generally limited to a certain value or less. As a result, when snow is stored, a large amount of cleaning liquid must be used, which increases the number of times the cleaning liquid is replenished.
[0007]
The present invention has been made in view of these points, and provides a window washer liquid heating apparatus that can efficiently heat a cleaning liquid with low power consumption, and a window washer apparatus that can efficiently dissolve snow accumulation and the like by applying the window washer liquid heating apparatus. The purpose is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in order to solve the above problem, a tank for storing the cleaning liquid, a pump for pumping out the cleaning liquid stored in the tank and pumping it, an injection nozzle for injecting the cleaning liquid, and the injection nozzle from the tank to the injection nozzle Supplying a high-frequency power to the heating coil in accordance with the timing of spraying the cleaning liquid, a metal tube provided at least in a part of the piping path, a heating coil arranged to wind around the metal pipe, There is provided a window washer device comprising heating means for inductively heating the cleaning liquid flowing in the metal tube toward the spray nozzle.
[0009]
Here, the “metal pipe” may be configured to be connected to, for example, a resin pipe constituting the pipe path, or, when the entire pipe path is a metal pipe, the metal pipe A heating coil may be wound around a part of the tube.
[0010]
The heating means may supply high-frequency power to the heating coil simultaneously with the driving of the window washer device, for example, or may supply high-frequency power with a certain time difference from the driving. The function of the heating means may be realized in hardware by a predetermined circuit, or may be realized in software by a predetermined program.
[0011]
According to such a window washer device, high-frequency power is supplied to the heating coil in synchronization with the spray timing of the cleaning liquid, and the cleaning liquid in the metal tube is induction-heated. That is, a magnetic field generated by a current flowing in the heating coil generates an eddy current in the metal tube, and the metal tube is heated by Joule heat due to the eddy current and the electric resistance (skin resistance) of the metal tube. In particular, since the eddy current has a property of flowing more as it approaches the metal surface (skin effect), the temperature of the metal tube, which is the tube material, can be instantaneously raised by the supply amount of high-frequency power, and the internal cleaning liquid can be quickly discharged. And it can be heated to high temperatures.
[0012]
For this reason, it is not necessary to heat the cleaning liquid by energizing it frequently so that the cleaning liquid is always at a certain temperature or higher as in the prior art, and it is only necessary to supply high-frequency power in accordance with the cleaning liquid injection timing. When power is supplied, the battery can be prevented from running out.
[0013]
Moreover, since it is the structure which heats a metal tube temporarily, a washing | cleaning liquid can also be heated to the high temperature near the boiling point, for example. For this reason, a high temperature washing | cleaning liquid can be injected and this can be rapidly melt | dissolved with a little washing | cleaning liquid, when it accumulates snow. As a result, the cleaning liquid can be saved.
[0014]
As described above, the window washer device of the present invention can efficiently heat and spray the cleaning liquid with low power consumption, and can efficiently melt icing or snow accumulation.
Further, in the present invention, a tank for storing the cleaning liquid, a pump for pumping out the cleaning liquid stored in the tank and pumping it, an injection nozzle for injecting the cleaning liquid, a coil wound around the tank, and the injection nozzle from the tank The metal pipe provided in at least a part of the pipe route leading to the pipe, and both ends of the metal pipe as terminals are used to supply high-frequency power to the metal pipe in accordance with the spraying timing of the cleaning liquid, and the jet inside the metal pipe There is provided a window washer device comprising heating means for inductively heating the cleaning liquid flowing toward the nozzle.
[0015]
According to such a window washer device, the metal tube itself is wound in a coil shape, generates heat upon receiving the supplied high-frequency power, and heats the cleaning liquid flowing inside. As a result, the same effect as described above by induction heating can be obtained. Moreover, since a heating coil is not required, the number of parts can be reduced as a whole window washer device.
[0016]
By the way, such cleaning liquid heating is necessary when the surrounding environment is cold, for example, when the window glass of the vehicle freezes or accumulates snow, but it depends on the season and the surrounding environment where the vehicle is placed. May be unnecessary. In such a case, heating the cleaning liquid similarly is a waste of electric power, which is not preferable.
[0017]
Therefore, when the first detection means detects the outside air temperature and the heating means detects that the outside air temperature detected by the first detection means is equal to or higher than a preset temperature, the supply amount of the high frequency power is limited. It is good to.
[0018]
Here, “restricting the supply amount of high-frequency power” means stopping the supply of the high-frequency power itself or reducing the supply amount of the high-frequency power (the same applies hereinafter). The latter is effective, for example, when the ambient temperature is not so low and snow storage, icing, frost, etc. adhering to the window glass melt relatively easily. With such a configuration, the power consumption of the entire window washer device can be reduced.
[0019]
The “preset temperature” may be provided in stages, and can be set as appropriate in consideration of, for example, a melting experiment such as freezing, or the specifications of the window washer device.
[0020]
In addition, when the cleaning liquid of the window washer device is emptied, if the heating is performed as described above, particularly when the heating temperature is high, the temperature of the metal tube and its peripheral devices rises, causing damage or failure. There is concern.
[0021]
Therefore, when the second detection unit detects the temperature of the metal tube and the heating unit detects that the temperature of the metal tube detected by the second detection unit is equal to or higher than a preset temperature, the supply amount of the high frequency power It is better to limit
[0022]
As for the “preset temperature” here, for example, the rising temperature of the metal tube when the cleaning liquid in the tank is actually emptied is experimentally detected or calculated, the heat resistance temperature of the metal tube and peripheral devices, Or it can set suitably as a standard which judges the overheating state of the metal tube in consideration of the use conditions etc. of a window washer device.
[0023]
In this way, damage to the metal tube and its peripheral devices due to overheating of the metal tube can be prevented.
In addition, when using induction heating, there is a concern that electromagnetic waves generated in the coil portion may become noise and adversely affect peripheral devices.
[0024]
Therefore, in order to prevent or suppress the leakage of the magnetic flux generated by the heating coil to the outside, it is preferable to provide a shielding member that covers the heating coil and the metal tube inside thereof from the outside. Further, when the metal tube itself forms a coil portion, a shielding member that covers the metal tube from the outside may be provided.
[0025]
In addition, the heating temperature of the cleaning liquid can be set from the outside by the temperature control switch, and when the heating means has set the heating temperature of the cleaning liquid by the temperature control switch, the supply set in advance to approach the heating temperature. You may comprise so that supply of high frequency electric power may be controlled so that it may become quantity. In this way, the occupant can control the heating of the cleaning liquid by operating the temperature adjustment switch after judging the necessity of heating the cleaning liquid by looking at the state of the window glass of the vehicle.
[0026]
Further, the present invention includes a tank for storing the cleaning liquid, a pump for pumping out the cleaning liquid stored in the tank and pumping it, an injection nozzle for injecting the cleaning liquid, and a pipe extending from the tank to the injection nozzle. A window washer liquid heating device that is used in a window washer device and is capable of heating the cleaning liquid, and is connected in the middle of the piping path and passes through the cleaning liquid from the tank toward the spray nozzle, and the metal A heating coil arranged so as to be wound around the tube, and high-frequency power is supplied to the heating coil in accordance with the spray timing of the cleaning liquid, and the cleaning liquid flowing in the metal pipe toward the spray nozzle is induction-heated. And a window washer liquid heating device comprising a heating means.
[0027]
By applying such a window washer liquid heating device to a window washer device, the same effect as described above by induction heating can be obtained.
Further, the present invention includes a tank for storing the cleaning liquid, a pump for pumping out the cleaning liquid stored in the tank and pumping it, an injection nozzle for injecting the cleaning liquid, and a pipe extending from the tank to the injection nozzle. A window washer liquid heating device that is used in a window washer device and that can heat the cleaning liquid, is wound in a coil shape, is connected in the middle of the path of the piping, and passes through the cleaning liquid from the tank toward the spray nozzle Heating by induction heating of the cleaning liquid flowing in the metal pipe toward the spray nozzle by supplying high-frequency power to the heating coil in synchronization with the spray timing of the cleaning liquid, using both ends of the metal pipe as terminals. And a window washer liquid heating device.
[0028]
By applying such a window washer liquid heating device to a window washer device, the same effect as described above by induction heating can be obtained. Moreover, since a heating coil is not required, the number of parts can be reduced as a whole window washer liquid heating device.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the window washer device according to the first embodiment of the present invention.
[0030]
The window washer device 1 is mounted on a vehicle (not shown), a tank 2 for storing the cleaning liquid, a pump 3 for pumping out the cleaning liquid stored in the tank 2, a jet nozzle 4 for injecting the cleaning liquid, and a tank 2. The resin tubes 5a and 5b and the stainless steel pipe 6 constituting the piping path from the nozzle to the injection nozzle 4, the heating coil 7 arranged so as to be wound around the stainless steel pipe 6, and the cleaning liquid injection timing. A high frequency generation circuit 8 (heating means) for supplying and controlling high frequency power to the heating coil 7 is provided. A signal line extending from a window washer switch 9 provided in the passenger compartment is connected to the pump 3 and the high frequency generation circuit 8, and when the window washer switch 9 is turned on by a driver, a drive signal representing it is input. .
[0031]
The pump 3 is interposed in a tube 5 a extending from the tank, and a tube 5 b is connected to the injection nozzle 4. The stainless steel pipe 6 is connected so as to be interposed between both tubes 5a and 5b.
[0032]
The heating coil 7 is wound along the longitudinal direction of the stainless steel tube 6, and both ends thereof are connected to lead wires extending from the high frequency generation circuit 8.
The high frequency generation circuit 8 includes a temperature sensor 12 (first detection means) for detecting the outside air temperature and a temperature sensor 13 (second detection means) for detecting the surface temperature of the stainless steel tube 6. Connected so that signals can be input.
[0033]
As shown in FIG. 2, the high-frequency generation circuit 8 is composed of a high-frequency inverter, and MOSFETs Q1 to Q4 connected to the battery 11 and gate voltages V1 to V4 are applied to the MOSFETs Q1 to Q4, respectively, and switching control is performed. Thus, the inverter control circuit 21 is configured to control the induced current flowing through the heating coil 7. Further, in order to prevent a DC component from being generated in the supply voltage and applied to the heating coil 7, a DC cutting capacitor 22 is provided between the contact between the MOSFETs Q1 and Q2 and the heating coil 7. Is provided. Further, a temperature adjustment switch 23 is provided so that the occupant can adjust the temperature of the cleaning liquid in the cab of the vehicle. This temperature control switch 23 is composed of a variable resistor, and can set the heating temperature of the cleaning liquid freely. Therefore, the vehicle occupant can raise the cleaning liquid to an appropriate temperature by observing the icing / storing state of the window glass during snowfall. When the temperature control signal from the temperature control switch 23 is input, the inverter control circuit 21 performs heating control based on the temperature control signal.
[0034]
When an induction magnetic field is generated in the heating coil 7 by switching the supply voltage by the inverter control circuit 21, an eddy current is generated in the stainless steel tube 6 by the induction magnetic field. Then, Joule heat corresponding to the eddy current and the skin resistance of the stainless steel tube 6 is generated, whereby the cleaning liquid flowing inside the stainless steel tube 6 is heated.
[0035]
In the present embodiment, the frequency of the high frequency power output from the high frequency generation circuit 8 is set to about 20 kHz, and the stainless steel tube 6 is employed as a metal tube suitable for induction heating at this time. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the metal tube material and its skin resistance based on the frequency of the high-frequency power supplied. The greater the skin resistance, the greater the Joule heat and the heating performance.
[0036]
According to the figure, as a material having a relatively large skin resistance, iron and the like can be cited in addition to stainless steel (SUS430, SUS304, etc.). These materials generate large Joule heat when induced currents of the same magnitude flow, and can realize induction heating at a high temperature. On the other hand, for example, materials such as copper and aluminum have a relatively low skin resistance, making it difficult to perform induction heating at a high temperature. Therefore, in order to inductively heat the latter material, it is necessary to use a high frequency generator capable of outputting a large current or to supply power at a high frequency at which the skin resistance increases. When the frequency of the high frequency power output from the high frequency generation circuit 8 is set to about 20 kHz as in the present embodiment, it can be seen that stainless steel, iron, or the like is suitable.
[0037]
Next, the control operation of the window washer device 1 will be described.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a specific operation of the high-frequency generator circuit 8. FIG. 4 (a) is a timing chart when the heating amount of the heating coil 7 is increased, and FIG. FIG. 4C is a timing chart when the heating amount is moderate, and FIG. 3C is a timing chart when the heating amount is reduced. In each figure, the upper stage shows the timing of on / off control of the gate voltages V1 to V4 to each MOSFET, and the lower stage shows the voltage VL applied to the heating coil 7 at that time, and thereby the heating coil 7. The change of the induced current IL flowing through is shown. In each figure, the horizontal axis represents time (ms), and the vertical axis represents voltage VL (V) and induced current IL (A).
[0038]
The inverter control circuit 21 starts energization control in synchronization with the drive signal input from the window washer switch 9, and the outside air temperature detected by the temperature sensor 12, the temperature of the stainless steel tube 6 detected by the temperature sensor 13, and the temperature adjustment. Based on the set temperature of the switch 23, the supply amount of the high frequency power supplied to the heating coil 7 is controlled.
[0039]
That is, when the outside air temperature is a preset extremely low temperature (for example, −5 ° C. or lower) and the vehicle window glass is assumed to have a lot of snow accumulation or icing or difficult to melt, the outside air temperature is a preset low temperature. (For example, higher than −5 ° C. and lower than 5 ° C.), and when the temperature of the attached snow or ice is assumed to be easily melted even if it is not high, and the outside air temperature is other than that (for example, 5 The heating control state is changed in each case where the temperature is equal to or higher than ° C. and the temperature is assumed to be free of snow and ice. That is, when it is determined that the temperature is extremely low, the amount of high-frequency power supplied to the heating coil 7 is increased to heat the cleaning liquid to a high temperature (for example, 60 ° C.). When it is determined that the temperature is low, the supply amount of the high-frequency power is decreased to heat the cleaning liquid to a temperature lower than the high temperature (for example, 50 ° C.). Furthermore, when it is determined that the temperature is other than that, the supply of the high frequency power is stopped so that the cleaning liquid is not heated.
[0040]
Further, when the vehicle occupant observes icing and snow accumulation on the window glass of the vehicle and operates the temperature adjustment switch 23, the cleaning liquid is heated to the set temperature within a predetermined temperature range (for example, a range up to 80 ° C.).
[0041]
In the present embodiment, on / off switching of MOSFETs Q1, Q4 and MOSFETs Q2, Q3 is controlled to generate a desired induced electromotive force in heating coil 7.
That is, when increasing the heating amount, as shown in FIG. 4A, the gate voltages V1 and V4 (solid lines in the figure) and the gate voltages V2 and V3 (broken lines in the figure) are alternately shown in the upper part of the figure. ON / OFF control. As a result, the positive / negative switching cycle of the voltage VL (broken line in the figure) becomes longer as shown in the lower part of the figure, and as a result, the induced current IL (solid line in the figure) increases. Since the magnitude of the eddy current generated in the stainless steel pipe 6 is proportional to the magnitude of the induced current IL generated in the heating coil 7, the Joule heat generated in the stainless steel pipe 6 at this time is 2 times the magnitude of the induced current IL. It is proportional to the product of the multiplication and the skin resistance of the heating coil 7.
[0042]
On the other hand, when the heating amount is moderate, as shown in FIG. 5B, the gate voltages V1 and V4 and the gate voltages V2 and V3 are turned on and off at predetermined intervals as shown in the upper part of FIG. Control off. As a result, the positive / negative switching cycle of the voltage VL is shorter than that when the heating amount is large as shown in the lower part of the figure, and as a result, the magnitude of the induced current IL is also reduced. As a result, Joule heat generated in the stainless steel tube 6 is reduced.
[0043]
Further, when the heating amount is made small, the gate voltages V1, V4 and the gate voltages V2, V3 are intermittently turned on / off at large intervals as shown in the upper part of the figure, as shown in FIG. To do. As a result, the positive / negative switching cycle of the voltage VL is further shorter than that in the heating amount as shown in the lower part of the figure, and the magnitude of the induced current IL is further reduced. As a result, Joule heat generated in the stainless steel tube 6 is further reduced.
[0044]
Further, the inverter control circuit 21 determines that the outside temperature or the temperature adjustment switch 23 described above is used when the surface temperature of the stainless steel pipe 6 is equal to or higher than a preset temperature at which the cleaning liquid in the tank 2 is assumed to be empty. Regardless of the set temperature, the supply of high-frequency power to the heating coil 7 is stopped. In the present embodiment, the rising temperature of the stainless pipe 6 immediately after the cleaning liquid in the tank is actually emptied is experimentally detected, and the temperature is set in advance.
[0045]
When the window washer switch 9 is turned on by a vehicle occupant, a drive signal is input to each of the pump 3 and the high frequency generation circuit 8.
When the pump 3 receives this drive signal, the actuator is driven to pump out the cleaning liquid stored in the tank 2 and pump it toward the injection nozzle 4. At the same time, the high frequency generation circuit 8 is driven to perform any of the above-described heating controls based on input signals from the temperature sensors 12 and 13 and the temperature adjustment switch 23.
[0046]
That is, when the surface temperature of the stainless steel tube 6 detected by the temperature sensor 13 is equal to or higher than the set value described above, the high-frequency power is not supplied and the cleaning liquid is not heated. On the other hand, when the outside air temperature detected by the temperature sensor 12 is the above-described extremely low temperature or low temperature, or when the temperature adjustment switch 23 is operated, high-frequency power of an amount corresponding to the set temperature is supplied. . Then, the stainless steel tube 6 is heated by induction heating, and the temperature of the cleaning liquid flowing through the stainless steel tube instantaneously rises to the same level as the stainless steel tube 6.
[0047]
In this way, when the appropriate temperature of the cleaning liquid is sprayed from the spray nozzle 4 toward the window glass of the vehicle, and there is snow accumulation or freezing, it can be easily melted.
In the present embodiment, the stainless steel tube 6, the heating coil 7, the high frequency generation circuit 8, the temperature sensors 12, 13 and the temperature control switch 23 correspond to the window washer liquid heating device.
[0048]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The present embodiment is the same as the configuration of the first embodiment except that the configuration of the portion that generates induction heating is different, and therefore the same components are denoted by the same reference numerals. The description is omitted. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the stainless steel tube of the present embodiment.
[0049]
As shown in the figure, in the present embodiment, the stainless steel tube 206 itself is wound to constitute a coil portion. Therefore, the heating coil 7 as in the first embodiment is not provided. The power supply terminals of the high frequency generation circuit 8 are connected to both ends of the stainless steel tube 206, respectively.
[0050]
For this reason, when the window washer switch 9 is turned on by a vehicle occupant, the high-frequency generation circuit 8 is driven, and any one of the above-described heating controls is executed based on the input signals from the temperature sensors 12 and 13. When the high-frequency power is supplied to the stainless steel tube 206, the cleaning liquid flowing inside the stainless steel tube 206 is heated by induction heating.
[0051]
According to the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and since the heating coil is not required, the number of parts can be reduced as the whole window washer device.
[0052]
The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the specific embodiment, and it can be changed and modified within the spirit of the present invention. Not too long.
[0053]
For example, in the configuration of the first embodiment, when a transformer is necessary depending on the shape and material of the heating coil 7, a matching transformer 210 as shown in FIG. 6 may be employed.
[0054]
As shown in FIG. 7, in the configuration of the first embodiment, a shielding member 310 that electromagnetically shields the heating coil 7 and the stainless steel tube 6 therein from the outside may be provided. As a material of the shielding member 310, for example, an aluminum material or a ferrite core can be employed. These materials have a relatively low skin resistance as described above, and are hardly heated at the frequency (20 kHz) when the stainless steel tube 6 is heated. For this reason, it is possible to prevent other parts of the vehicle (such as bonnet covers and iron parts such as engine parts) from being heated by heat conduction through these materials. Moreover, since the magnetic force lines leaking from the heating coil 7 can be shielded, a noise prevention effect for the electronic control device and the car audio can be obtained. The shielding member 310 may be a box-shaped member made of a plate material as shown in the figure, but may be covered with a mesh member that is fine to some extent. Such a shielding structure can be similarly applied to the configuration of the second embodiment.
[0055]
In each of the above embodiments, the high frequency generation circuit 8 is configured as a circuit that performs hardware processing. However, the high frequency generation circuit 8 is configured by a microcomputer and input signals from the temperature sensors 12 and 13 are displayed. Based on the above, a determination may be made when performing the heating control, and this may be processed in a software manner.
[0056]
Furthermore, although the drive signal from the window washer switch 9 was directly input to the pump 3 and the high frequency generation circuit 8, the drive signal was once input via a vehicle control controller (electronic control device). There may be.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, high-frequency power is temporarily supplied to the heating coil in synchronization with the spray timing of the cleaning liquid, and the cleaning liquid in the metal tube is rapidly induction-heated. For this reason, it can energize efficiently and a battery run-out etc. can be prevented. Further, since only the cleaning liquid flowing through the metal pipe is heated, not the cleaning liquid in the entire tank, the cleaning liquid can be instantaneously heated to a high temperature, and snow accumulation and freezing can be quickly melted. As a result, the cleaning liquid can be saved.
[0058]
Further, if the metal tube itself is coiled and energized, the number of parts can be further reduced as the whole window washer device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a window washer device according to a first embodiment of the invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a high frequency generation circuit constituting the window washer device.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the material of a metal tube and its skin resistance based on the frequency of high-frequency power to be supplied.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a specific operation of the high frequency generation circuit.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a stainless steel tube constituting a window washer device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a modification of the first embodiment of this invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a modification of the first embodiment of this invention.
[Explanation of symbols]
1 Window washer device
2 tanks
3 Pump
4 Injection nozzle
6,206 Stainless tube
7 Heating coil
8 High frequency generator
9 Window washer switch
11 battery
12, 13 Temperature sensor
21 Inverter control circuit
23 Temperature control switch
210 Matching transformer
310 Shielding member
IL induced current
Q1, Q2, Q3, Q4 MOSFET

Claims (10)

洗浄液を貯留するタンクと、
前記タンクに貯留された洗浄液を汲み出して圧送するポンプと、
前記洗浄液を噴射する噴射ノズルと、
前記タンクから前記噴射ノズルに至る配管経路の少なくとも一部に設けられた金属管と、
前記金属管の周りを巻回するように配置された加熱コイルと、
前記洗浄液の噴射タイミングに合わせて前記加熱コイルに高周波電力を供給し、前記金属管内を前記噴射ノズルに向けて流れる洗浄液を誘導加熱する加熱手段と、
を備えたことを特徴とするウインドウォッシャ装置。
A tank for storing cleaning liquid;
A pump that pumps out and pumps the cleaning liquid stored in the tank;
An injection nozzle for injecting the cleaning liquid;
A metal pipe provided in at least a part of a piping path from the tank to the injection nozzle;
A heating coil arranged to wind around the metal tube;
Heating means for supplying high-frequency power to the heating coil in accordance with the spray timing of the cleaning liquid, and for inductively heating the cleaning liquid flowing in the metal pipe toward the spray nozzle;
A window washer device comprising:
洗浄液を貯留するタンクと、
前記タンクに貯留された洗浄液を汲み出して圧送するポンプと、
前記洗浄液を噴射する噴射ノズルと、
コイル状に巻回され、前記タンクから前記噴射ノズルに至る配管経路の少なくとも一部に設けられた金属管と、
前記金属管の両端部を端子として、前記洗浄液の噴射タイミングに合わせて前記金属管に高周波電力を供給し、前記金属管内を前記噴射ノズルに向けて流れる洗浄液を誘導加熱する加熱手段と、
を備えたことを特徴とするウインドウォッシャ装置。
A tank for storing cleaning liquid;
A pump that pumps out and pumps the cleaning liquid stored in the tank;
An injection nozzle for injecting the cleaning liquid;
A metal pipe wound in a coil shape and provided in at least a part of a piping path from the tank to the injection nozzle;
Heating means for supplying high-frequency power to the metal pipe in synchronization with the spray timing of the cleaning liquid and induction heating the cleaning liquid flowing in the metal pipe toward the spray nozzle, using both ends of the metal pipe as terminals,
A window washer device comprising:
外気温を検出する第1の検出手段を備え、
前記加熱手段は、前記第1の検出手段が検出した外気温が予め設定した温度以上である場合には、前記高周波電力の供給量を制限することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のウインドウォッシャ装置。
A first detecting means for detecting the outside air temperature;
The heating means limits the supply amount of the high-frequency power when the outside air temperature detected by the first detection means is equal to or higher than a preset temperature. The window washer device described.
前記金属管の温度を検出する第2の検出手段を備え、
前記加熱手段は、前記第2の検出手段が検出した金属管の温度が予め設定した温度以上である場合には、前記高周波電力の供給量を制限することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のウインドウォッシャ装置。
A second detection means for detecting the temperature of the metal tube;
The said heating means restrict | limits the supply amount of the said high frequency electric power, when the temperature of the metal tube which the said 2nd detection means detected is more than preset temperature. The window washer device according to 2.
前記加熱コイルで発生した磁束の外部への漏洩を防止又は抑制するために、前記加熱コイル及びその内部の金属管を外側から覆う遮蔽部材が設けられたことを特徴とする請求項1記載のウインドウォッシャ装置。The window according to claim 1, wherein a shielding member is provided to cover the heating coil and a metal tube inside thereof in order to prevent or suppress leakage of magnetic flux generated by the heating coil to the outside. Washer device. 前記金属管で発生した磁束の外部への漏洩を防止又は抑制するために、前記金属管を外側から覆う遮蔽部材が設けられたことを特徴とする請求項2記載のウインドウォッシャ装置。The window washer device according to claim 2, wherein a shielding member is provided to cover the metal tube from the outside in order to prevent or suppress leakage of magnetic flux generated in the metal tube to the outside. 前記金属管が、ステンレス又は鉄からなることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のウインドウォッシャ装置。The window washer device according to claim 1, wherein the metal tube is made of stainless steel or iron. 前記洗浄液の加熱温度を外部から設定可能な温度調節スイッチを備え、
前記加熱手段は、前記温度調節スイッチにより前記洗浄液の加熱温度が設定されている場合に、その加熱温度に近づけるために予め設定された供給量となるように、前記高周波電力の供給を制御することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のウインドウォッシャ装置。
A temperature control switch capable of setting the heating temperature of the cleaning liquid from the outside,
When the heating temperature of the cleaning liquid is set by the temperature adjustment switch, the heating means controls the supply of the high-frequency power so that the supply amount is set in advance to approach the heating temperature. The window washer device according to claim 1 or 2.
洗浄液を貯留するタンクと、
前記タンクに貯留された洗浄液を汲み出して圧送するポンプと、
前記洗浄液を噴射する噴射ノズルと、
前記タンクから前記噴射ノズルに至る配管と、
を備えたウインドウォッシャ装置に用いられ、前記洗浄液を加熱可能なウインドウォッシャ液加熱装置であって、
前記配管の経路途中に接続され、前記タンクから前記噴射ノズルに向かう洗浄液を経由させる金属管と、
前記金属管の周りを巻回するように配置された加熱コイルと、
前記洗浄液の噴射タイミングに合わせて前記加熱コイルに高周波電力を供給し、前記金属管内を前記噴射ノズルに向けて流れる洗浄液を誘導加熱する加熱手段と、
を備えたことを特徴とするウインドウォッシャ液加熱装置。
A tank for storing cleaning liquid;
A pump that pumps out and pumps the cleaning liquid stored in the tank;
An injection nozzle for injecting the cleaning liquid;
Piping from the tank to the injection nozzle;
A window washer liquid heating device capable of heating the cleaning liquid,
A metal pipe that is connected in the middle of the path of the pipe and passes the cleaning liquid from the tank toward the spray nozzle,
A heating coil arranged to wind around the metal tube;
Heating means for supplying high-frequency power to the heating coil in accordance with the spray timing of the cleaning liquid, and for inductively heating the cleaning liquid flowing in the metal pipe toward the spray nozzle;
A window washer liquid heating device.
洗浄液を貯留するタンクと、
前記タンクに貯留された洗浄液を汲み出して圧送するポンプと、
前記洗浄液を噴射する噴射ノズルと、
前記タンクから前記噴射ノズルに至る配管と、
を備えたウインドウォッシャ装置に用いられ、前記洗浄液を加熱可能なウインドウォッシャ液加熱装置であって、
コイル状に巻回され、前記配管の経路途中に接続され、前記タンクから前記噴射ノズルに向かう洗浄液を経由させる金属管と、
前記金属管の両端部を端子として、前記洗浄液の噴射タイミングに合わせて前記金属管に高周波電力を供給し、前記金属管内を前記噴射ノズルに向けて流れる洗浄液を誘導加熱する加熱手段と、
を備えたことを特徴とするウインドウォッシャ液加熱装置。
A tank for storing cleaning liquid;
A pump that pumps out and pumps the cleaning liquid stored in the tank;
An injection nozzle for injecting the cleaning liquid;
Piping from the tank to the injection nozzle;
A window washer liquid heating device capable of heating the cleaning liquid,
A metal tube wound in a coil shape, connected in the middle of the path of the piping, and passing a cleaning liquid from the tank toward the spray nozzle;
Heating means for supplying high-frequency power to the metal pipe in synchronization with the spray timing of the cleaning liquid and induction heating the cleaning liquid flowing in the metal pipe toward the spray nozzle, using both ends of the metal pipe as terminals,
A window washer liquid heating device.
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