JP2018154265A - 車両用ウォッシャ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電力消費の増加や配管の複雑化を招くことなく、加熱したウォッシャ液を洗浄対象物に噴射することができる車両用ウォッシャ装置を提供する。
【解決手段】車両用ウォッシャ装置は、ウォッシャ液を貯留するタンク１６と、ウォッシャ液を洗浄対象物に噴射する噴射ノズル１５Ａ，１５Ｂと、タンク１６と噴射ノズル１５Ａ，１５Ｂを接続する接続通路１７と、を備えている。接続通路１７には、タンク１６から供給されたウォッシャ液を温液と冷液とに分離して温液を噴射ノズル１５Ａ，１５Ｂに吐出するヒルシュ管１８が介装されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ウィンドシールドガラス等の洗浄対象物にウォッシャ液を噴射する車両用ウォッシャ装置に関するものである。

車両用ウォッシャ装置として、ウォッシャ液を電気ヒータやエンジン冷却水の熱によって加熱し、その加熱したウォッシャ液を洗浄対象物に噴射するものが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

実公昭６２−３２９３０号公報 特開昭５８−５３５４９号公報

しかしながら、ウォッシャ液を電気ヒータによって加熱する場合には、電気ヒータによる車両の電力消費が大きくなってしまう。
また、ウォッシャ液をエンジン冷却水の熱によって加熱する場合には、エンジンの冷却水配管が複雑になり、製造コストの高騰の原因となり易い。

そこで本発明は、電力消費の増加や配管の複雑化を招くことなく、加熱したウォッシャ液を洗浄対象物に噴射することができる車両用ウォッシャ装置を提供しようとするものである。

本発明に係る車両用ウォッシャ装置は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
即ち、本発明に係る車両用ウォッシャ装置は、ウォッシャ液を貯留するタンク（例えば、実施形態のタンク１６）と、ウォッシャ液を洗浄対象物（例えば、実施形態のウィンドシールドガラス１）に噴射する噴射ノズル（例えば、実施形態の噴射ノズル１５Ａ，１５Ｂ）と、前記タンクと前記噴射ノズルを接続する接続通路（例えば、実施形態の接続通路１７）と、を備え、前記接続通路に、前記タンクから供給されたウォッシャ液を温液と冷液とに分離して温液を前記噴射ノズルの側に向けて吐出するヒルシュ管（例えば、実施形態のヒルシュ管１８）が介装されていることを特徴とする。

上記の構成により、ウォッシャ液が接続通路内のヒルシュ管に流入すると、ヒルシュ管の内部において、ウォッシャ液が温液と冷液とに分離され、分離された温液のウォッシャ液が噴射ノズルから洗浄対象物に噴射される。この車両用ウォッシャ装置の場合、ヒルシュ管では電気加熱によらずにウォッシャ液の一部を温液にすることができるため、車両の電力消費を抑えることができる。また、エンジン冷却水を用いる場合のような配管の複雑化を招くこともない。

前記ヒルシュ管の内部には、前記噴射ノズル側からの前記ウォッシャ液の逆流を防止するワンウェイバルブ（例えば、実施形態のワンウェイバルブ２６）が設けられるようにしても良い。
この場合、ヒルシュ管と別に外部にワンウェイバルブを設ける必要がないため、部品点数の削減と接続通路の構造の簡素化を図ることができる。

前記ヒルシュ管は、円筒状の主通路（例えば、実施形態の主通路２１）と、前記主通路の一端に設けられた冷液吐出口（例えば、実施形態の冷液吐出口２２）と、前記主通路の他端に設けられた温液吐出口（例えば、実施形態の温液吐出口２３）と、前記主通路の一端と他端の間に設けられ、前記タンクから供給されたウォッシャ液を前記主通路の内部に当該主通路の内面に沿う旋回流として流入させる流入口（例えば、実施形態の流入口２４）と、を備え、前記ワンウェイバルブは、前記主通路の内部の前記流入口と前記温液吐出口の間に設けられるようにしても良い。
この場合、ワンウェイバルブを用いて、主通路内部の高温側の流れと低温側の流れを分離できるため、ヒルシュ管の構造を簡素化することができる。

本発明によれば、タンクと噴射ノズルを接続する接続通路にヒルシュ管が介装され、ヒルシュ管内で温液となったウォッシャ液が噴射ノズルに向けて吐出される構造とされているため、電力消費の増加や配管の複雑化を招くことなく、加熱したウォッシャ液を洗浄対象物に噴射することができる。

本発明の一実施形態の車両用ウォッシャ装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態の車両用ウォッシャ装置で用いるヒルシュ管の縦断面図である。 本発明の一実施形態のヒルシュ管の一部を詳細に示した縦断面図である。 本発明の一実施形態のヒルシュ管の一部を詳細に示した縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、実施形態に係る車両用ウォッシャ装置１０（以下、「ウォッシャ装置１０」と称する。）を採用した車両のフロント側のウィンドシールドガラス１部分の正面図である。
ウィンドシールドガラス１の下方の車体パネル上の左右に離間した位置には、ワイパー装置１１の左右一対のワイパーム１２が設置されている。各ワイパーアーム１２の基部はピボット軸１３に回動可能に支持されている。各ワイパーアーム１２の先端部には、ウィンドシールドガラス１の外表面１ａを払拭するためのワイパーブレード１４が保持されている。本実施形態においては、ウィンドシールドガラス１が洗浄対象物とされている。

また、ウィンドシールドガラス１の下方の車体パネル上には、ウォッシャ装置１０の左右一対の噴射ノズル１５Ａ，１５Ｂが設置されている。噴射ノズル１５Ａ，１５Ｂは、ウィンドシールドガラス１の下方の左右に離間した位置に配置され、ウィンドシールドガラス１の外表面１ａにウォッシャ液を噴射する。

ウォッシャ装置１０は、ウォッシャ液を貯留するタンク１６と、左右一対の噴射ノズル１５Ａ，１５Ｂと、タンク１６と左右の噴射ノズル１５Ａ，１５Ｂを接続する接続通路１７と、を備えている。接続通路１７には、ヒルシュ管１８が介装されている。タンク１６には、タンク１６内のウォッシャ液を圧送するポンプ１９が設けられ、接続通路１７の上流側がそのポンプ１９に接続されている。また、タンク１６には、ヒルシュ管１８から排出された余剰のウォッシャ液をタンク１６に戻すための戻し通路２０が接続されている。

図２は、ヒルシュ管１８の模式的な縦断面を示す図である。
ヒルシュ管１８は、ボルテックス原理によって流体を高温と低温とに分離するものであり、本実施形態においては、ポンプ１９から吐出されたウォッシャ液を、高温の温液と低温の冷液とに分離し、温液を噴射ノズル１５Ａ，１５Ｂに向けて吐出する。また、冷液は、戻し通路２０を通してタンク１６に戻す。

本実施形態のヒルシュ管１８は、円筒状の主通路２１と、主通路２１の一端に設けられた冷液吐出口２２と、主通路２１の他端に設けられた温液吐出口２３と、主通路２１の途中の冷液吐出口２２の近傍に設けられた流入口２４と、を備えている。主通路２１内の他端の近傍には、温液吐出口２３側へのウォッシャ液の流通のみを許容するワンウェイバルブ２６が設けられている。冷液吐出口２２は、戻し通路２０に接続されており、温液吐出口２３は接続通路１７の噴射ノズル１５Ａ，１５Ｂ側に接続されている。また、流入口２４は、接続通路１７のポンプ１９側に接続されている。

主通路２１内の流入口２４が臨む部分には、旋回室２５が設けられており、高圧に加圧されたウォッシャ液が流入口２４から旋回室２５内に導入されるようになっている。旋回室２５内に導入されたウォッシャ液は、主通路２１の内壁に遠心力によって押さえつけられながら旋回流となって温液吐出口２３へ向けて進み、その一部がワンウェイバルブ２６を押し開いて温液吐出口２３に吐出される。
このときワンウェイバルブ２６を通過しない残余のウォッシャ液はワンウェイバルブ２６で進行方向を反転し、温液吐出口２３へ向かう旋回流の内側を旋回しつつ冷液吐出口２２方向に進んで冷液吐出口２２に吐出される。このとき、温液吐出口２３へ向かう外側の旋回流と、ワンウェイバルブ２６で反転して冷液吐出口２２に向かう内側の旋回流の間で熱交換が行われる。この結果、温液吐出口２３からはウォッシャ液が温液となって吐出され、冷液吐出口２２からはウォッシャ液が冷液となって吐出される。

図３，図４は、ヒルシュ管１８のワンウェイバルブ２６の設置部を詳細に示した断面図である。図３は、ワンウェイバルブ２６が閉じられた状態を示し、図４は、ワンウェイバルブ２６が開かれた状態を示している。
ヒルシュ管１８の温液吐出口２３の近傍の管路内には弁体収容室２７が設けられ、その弁体収容室２７内に弁体２８と、その弁体２８を閉弁方向に付勢する付勢スプリング２９と、が収容されている。弁体収容室２７内に臨む主通路２１の端部は、閉弁時に弁体２８が当接する弁座３０とされている。主通路２１内の圧力が設定圧力より低いときには、弁体２８が付勢スプリング２９の付勢力によって主通路２１の端部を閉じており、主通路２１内の圧力が設定圧力以上に高まると、弁体２８が付勢スプリング２９の付勢力に抗して主通路２１の端部を押し開く。

弁体２８は、主通路２１の軸線ｏと同軸に配置され、図４に示すように、主通路２１の端部を開口したときには、ウォッシャ液がその外周側を通過して温液吐出口２３へと吐出されるようになっている。したがって、主通路２１内を温液吐出口２３に向かって進んだウォッシャ液の外側の旋回流は、その一部が弁体２８の外側を通って温液吐出口２３に吐出され、残余のウォッシャ液は弁体２８の端面で跳ね返って内側の旋回流となって冷液吐出口２２へと進む。

本実施形態に係るウォッシャ装置１０は、以上のような構成であるため、運転者によるスイッチ操作等によってポンプ１９が作動すると、ウォッシャ液がヒルシュ管１８の流入口２４から高圧の旋回流となって主通路２１内に流入し、温液吐出口２３方向へと進む。このとき、ワンウェイバルブ２６が開かれ、ウォッシャ液の一部は、温液となって温液吐出口２３から噴射ノズル１５Ａ，１５Ｂの側に向かって吐出される。また、このときワンウェイバルブ２６の弁体２８で跳ね返った残余のウォッシャ液は、内側の旋回流となり、冷液となって冷液吐出口２２から戻し通路２０に吐出される。これにより、噴射ノズル１５Ａ，１５Ｂからウィンドシールドガラス１の外表面１ａには、温液のウォッシャ液が噴射され、冷液のウォッシャ液はタンク１６に戻される。これにより、ウィンドシールドガラス１に付着した氷や汚れは温液のウォッシャ液によって取り除かれる。

以上のように、本実施形態に係るウォッシャ装置１０は、タンク１６と噴射ノズル１５Ａ，１５Ｂを接続する接続通路１７にヒルシュ管１８が介装され、ヒルシュ管１８内で温液となったウォッシャ液が噴射ノズル１５Ａ，１５Ｂに向けて吐出される構造とされているため、電力消費の増加や配管の複雑化を招くことなく、加熱したウォッシャ液をウィンドシールドガラス１の外表面１ａに噴射することができる。

また、本実施形態に係るウォッシャ装置１０においては、噴射ノズル１５Ａ，１５Ｂでのウォッシャ液の逆流を防止するワンウェイバルブ２６がヒルシュ管１８の内部に組み付けられている。このため、接続通路１７上にヒルシュ管１８と別にワンウェイバルブを設ける必要がない。したがって、この構成を採用した場合には、部品点数の削減と接続通路１７の構造の簡素化を図ることができる。

さらに、本実施形態に係るウォッシャ装置１０では、ヒルシュ管１８が、円筒状の主通路２１と、主通路２１の一端に設けられた冷液吐出口２２と、主通路２１の他端に設けられた温液吐出口２３と、主通路２１内に内面に沿う旋回流としてウォッシャ液を流入させる流入口２４と、を備え、ワンウェイバルブ２６が主通路２１の内部の流入口２４と温液吐出口２３の間に設けられている。このため、ヒルシュ管１８の内部に組み付けられたワンウェイバルブ２６を用いて、主通路２１内部のウォッシャ液の高温側の流れと低温側の流れを分離することができる。したがって、この構成を採用した場合には、ヒルシュ管１８の構造を簡素化することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の実施形態においては、フロント側のウィンドシールドガラス１が洗浄対象物とされているが、洗浄対象物は、フロント側のウィンドシールドガラス１以外のガラスや樹脂部材であっても良い。

１…ウィンドシールドガラス（洗浄対象物）
１０…ウォッシャ装置
１５Ａ，１５Ｂ…噴射ノズル
１６…タンク
１７…接続通路
１８…ヒルシュ管
２１…主通路
２２…冷液吐出口
２３…温液吐出口
２４…流入口
２６…ワンウェイバルブ

Claims (3)

1. ウォッシャ液を貯留するタンクと、
   ウォッシャ液を洗浄対象物に噴射する噴射ノズルと、
   前記タンクと前記噴射ノズルを接続する接続通路と、を備え、
   前記接続通路に、前記タンクから供給されたウォッシャ液を温液と冷液とに分離して温液を前記噴射ノズルの側に向けて吐出するヒルシュ管が介装されていることを特徴とする車両用ウォッシャ装置。
2. 前記ヒルシュ管の内部には、前記噴射ノズル側からの前記ウォッシャ液の逆流を防止するワンウェイバルブが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用ウォッシャ装置。
3. 前記ヒルシュ管は、
   円筒状の主通路と、
   前記主通路の一端に設けられた冷液吐出口と、
   前記主通路の他端に設けられた温液吐出口と、
   前記主通路の一端と他端の間に設けられ、前記タンクから供給されたウォッシャ液を前記主通路の内部に当該主通路の内面に沿う旋回流として流入させる流入口と、を備え、
   前記ワンウェイバルブは、前記主通路の内部の前記流入口と前記温液吐出口の間に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の車両用ウォッシャ装置。

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