JP2019023289A - 自動車窓用解氷液、解氷方法および解氷液輸送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車のワイパー機能と馴染む物理特性、特に、粘性特性を有している自動車窓用解氷液、それを使用した解氷方法および解氷液輸送方法を提供する。【解決手段】自動車用解氷液１０であって、その液１０中での総重量パーセントが０．０００１％から５０％である、少なくとも一つのアルカリ金属塩、およびその液１０中での重量パーセントが０．０００１％から９９．９９９９％である、少なくとも水を含んでなる、解氷液１０。【選択図】図１

Description

本発明は解氷液、特に自動車窓用解氷液に関するものである。

霜は、外気温が０℃よりも低くなってすぐに凍結した多数の水滴からなっており、これら水滴同士の間にはほとんど、あるいは全く結合力がない。

解氷液はフロントガラスのような自動車窓の外表面を解氷するものが知られている。このような解氷液によって自動車のフロントガラス表面にできた霜を融かすことはできるが、解氷液はより改良する必要がある。

さらに、解氷液には冬期の道路を解氷するように作られたものも知られている。米国特許２００４／０１１９０４３Ａ１にはそのような解氷液が開示されている。しかしながら、このような解氷液は自動車用に使用するのにはあまり適していない。

自動車には解氷のためのスプレー機構、特に、ウィンドウォッシャー液ポンプを用いたスプレー機構が備えられていることがある。従って、この場合、解氷液はウィンドウォッシャー液ポンプが使用できるものでなければならない。すなわち、解氷液は自動車のワイパー機能と馴染む物理特性、特に、粘性特性を有していなければならない。

本発明の目的のひとつは、このような要請に答えることである。

本発明をさらに良く理解できるようにするため、および、本発明の他の目的、詳細、特徴および利点がさらに明らかになるようにするため、添付した図面を参照しながら詳しい説明を以下に述べる。添付した図面は以下の通りである。
図１は、本発明による解氷方法の様々な工程における自動車のフロントガラス部分の模式図である。 図２は、本発明による解氷方法の様々な工程における自動車のフロントガラス部分の模式図である。 図３は、本発明による解氷方法の様々な工程における自動車のフロントガラス部分の模式図である。 図４は、本発明による解氷方法の様々な工程における自動車のフロントガラス部分の模式図である。 図５は、本発明による解氷方法の様々な工程における自動車のフロントガラス部分の模式図である。 図６は、解氷液輸送装置およびフロントガラス部分の模式図である。

本発明は、
‐液中での総重量パーセントが０．０００１％から５０％である、少なくとも一つのアルカリ金属塩、および
‐液中での重量パーセントが０．０００１％から９９．９９９９％である少なくとも水
を含んでなる自動車用解氷液を提案するものである。

本明細書において、成分の重量パーセントとは解氷液の総質量に対する成分の質量比を意味するものである。

上記のような構成にすることで、本発明による解氷液は強力な解氷力を持つとともに、自動車用解氷剤として使用可能な物理特性を有するものとなる。

本解氷液は、自動車の表面、特に、外表面の少なくとも一部が霜の層に覆われた時に、その上に散布、噴出および／またはスプレーするものである。

少なくとも一部が霜の層に覆われた自動車の外表面に散布する本解氷液は、解氷液と霜との混合物の氷点が霜単独の時の氷点よりも低くなるという点に特徴がある。このようにして、解氷液を自動車に散布および／またはスプレーすることで、自動車に付いた霜を融かすことができる。

解氷液と霜との混合物の氷点は、たとえば、−２０℃以下である。

さらに、本解氷液は、特に、窓の外表面に散布された後に霜が形成および／または再生するのを防止、あるいは、少なくとも遅らせることができる。すなわち、本解氷液は窓での再結氷を防止して、特に、運転者の視界を持続的に確保するものである。

また本解氷液は、たとえば、窓の外表面についた雪を融かすのに用いてもよい。

解氷液の氷点は、特に、含まれるアルカリ金属塩の濃度の関数である。

本発明においては、液中の少なくとも一つのアルカリ金属塩の総重量パーセントは５０％未満である。すなわち、解氷液が複数のアルカリ金属塩を含む場合、各々のアルカリ金属塩の重量パーセントの総和が５０％以下である。

好ましくは、少なくとも一つのアルカリ金属塩の総重量パーセントは３０％から５０％である。より好ましくは、少なくとも一つのアルカリ金属塩の総重量パーセントは４０％から５０％である。さらに好ましくは、少なくとも一つのアルカリ金属塩の総重量パーセントは４５％から５０％である。

解氷液中の少なくとも一つのアルカリ金属塩の一つは、ギ酸カリウムであってもよい。

解氷液は２つ以上のアルカリ金属塩を含んでいてもよい。特に、解氷液は、いくつかのアルカリ金属塩の混合物を含んでいてもよく、アルカリ金属塩としてはギ酸カリウムや他のカリウム塩、金属イオンの酢酸塩、コハク酸塩および／またはギ酸塩などであるが、これらに限定されない。

本発明の要旨を逸脱しない範囲で、解氷液は単一のアルカリ金属塩、特に、ギ酸カリウムを含むのであってもよい。あるいは他のアルカリ金属塩を単独に含むような態様でもよい。このような単一のアルカリ金属塩の重量パーセントは、たとえば、４５％から５０％である。

霜の形成および／または再生を防止するために、解氷液には不凍剤がさらに含まれていてもよい。不凍剤よって、窓の表面に油膜が形成されるようになり、表面に霜が形成あるいは再生するのを好適に防止、あるいは遅らせることができる。不凍剤を添加することによって解氷液の氷点が低くできるようにすることが好ましい。

不凍剤の重量パーセントは、たとえば、０．０００１％から５％である。不凍剤の例としては、エチレングリコール、グリセロール、プロピレングリコール、メタノール、およびこれらの混合物が挙げられる。不凍剤のモル質量は８４ｇ・ｍｏｌ^−１であることが好ましい。

さらにまた、解氷液は芳香剤を含んでいてもよい。芳香剤は、たとえば、Ｓ−リモネンを含んでなるものである。解氷液中における芳香剤の重量パーセントは、たとえば、０．０００１％から５％であるが、０．０００１％から０．３％であることが好ましく、０．０５％から０．２％であることがさらに好ましい。

また、解氷液には腐食防止剤がさらに含まれていてもよい。腐食防止剤は、解氷液の収納器、供給路、あるいは自動車のフロントガラス部品の腐食などを防止するためのものである。腐食防止剤は、特に、自動車の金属部品の酸化を防ぐことを目的とするものである。

腐食防止剤としては、たとえば、リン酸塩、ホウ酸塩、ケイ酸塩およびこれらの混合物が挙げられる。腐食防止剤の重量パーセントは、たとえば、０．０００１％から３％である。

解氷液には水以外のいかなる溶媒もなくてよい。すなわち、解氷液は水以外の溶媒を含まなくてもよい。

態様によっては、解氷液は水以外の溶媒をさらに含んでいてもよい。この水以外の溶媒の重量パーセントは、たとえば、０．０００１％から５％である。解氷液には複数の水以外の溶媒が含まれていてもよい。これらの水以外の溶媒の総重量パーセントは、たとえば、０．０００１％から５％である。

解氷液中に水以外の溶媒を添加することによって、解氷液に洗浄性および／または可溶化性を付与することができる。さらに加えて、解氷液の表面張力を低下させることが可能になることもある。すなわち、溶媒によって解氷液の湿潤力を向上できる場合がある。また、溶媒によって解氷液の氷点を低下させることができる場合もある。

特に、解氷液には、グリコールまたはグリコール類に属する化合物が含まれていてもよい。このグリコールまたはグリコール類に属する化合物は他の溶媒を構成するものであってもよい。

たとえば、解氷液には氷点を下げるために用いることができる１−メトキシ−２−プロパノールやジプロピレングリコール・モノメチルエーテルが含まれていてもよい。

解氷液には、添加することによって解氷液の粘度を変えるための粘性剤が含まれていてもよい。

解氷液の粘度は低いことが好ましい。解氷液の粘度は、低温度、特に−１５℃では１０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。−１５℃における解氷液の粘度は、たとえば、８ｍＰａ・ｓ以下である。態様によっては、たとえば、解氷液の粘度は−２０℃で１０ｍＰａ・ｓ以下である。

粘度が低いと、環境温度とは無関係に、特に、氷点下においても自動車のウィンドウォッシャー液ポンプによって環境温度の解氷液を輸送することが可能になる。

解氷液は氷点が−２０℃以下になるように設計されることが好ましい。特に、解氷液の氷点は−２０℃から−３０℃である。態様によっては、解氷液の氷点は、たとえば、−３０℃以下である。

本発明による解氷液の一例を以下に記述する。

解氷液は、たとえば、ギ酸カリウムを含み、ギ酸カリウムの重量パーセントは解氷液の４５％から５０％である。この解氷液の氷点は−３０℃である。−２０℃における粘度は１０ｍＰａ・ｓ以下である。解氷液は不凍剤をさらに含み、その解氷液中での重量パーセントは０．０００１％から５％である。また解氷液には腐食防止剤がさらに含まれていて、その解氷液中での重量パーセントは３％未満である。

図１から５に示したように、本発明は、少なくとも１本、ここでは２本のワイパーブレードを備えた自動車窓の外表面３０を解氷する方法に関するものでもある。この解氷方法は、たとえば順に、連続する工程Ａ）、工程Ｂ）および工程Ｃ）を含むものである。
‐工程Ａ）は外表面３０に本発明による解氷液を散布する工程である。工程Ａ）の間、ワイパーブレード２０は動かさないことが好ましい。
‐工程Ｂ）はワイパーブレード２０を動かさないでいる遅延工程である。工程Ｂ）の間、解氷液１０の散布は行わないことが好ましい。
‐工程Ｃ）を図２に示す。工程Ｃ）で、ワイパーブレード２０は最初の位置Ｐ１から第二の位置Ｐ２へ移動する。この移動工程Ｃ）は外表面３０上への解氷液１０の散布と同時に行われることが好ましい。また。最初の位置Ｐ１はフロントガラス上でのワイパーブレード２０の最も下の位置に対応し、第二の位置Ｐ２はフロントガラス上でのワイパーブレード２０の最も上の位置に対応することが好ましい。

工程Ｃ）に続いて、たとえば、工程Ｄ）および工程Ｅ）が行われる。
‐工程Ｄ）を図３に示す。工程Ｄ）はワイパーブレード２０を動かさないでいる遅延工程である。工程Ｄ）の間、解氷液の散布は行わないことが好ましい。
‐工程Ｅ）を図４に示す。工程Ｅ）で、ワイパーブレード２０は第二の位置Ｐ２から最初の位置Ｐ１へ移動する。この工程Ｅ）は外表面上への解氷液１０の散布と同時に行われることが好ましい。あるいは、工程Ｅ）の間、解氷液を散布しなくてもよい。

工程Ｃ）におけるワイパーブレード２０の動きは、たとえば、多段階的に行われる。すなわち、ワイパーブレード２０は最初の位置Ｐ１から第二の位置Ｐ２まで、いくつかの連続する段階的な動きによって移動し、各段階の間に数秒の停止時間があってもよい。あるいは、工程Ｃ）の間、ワイパーブレード２０は工程Ｅ）のときよりも遅いスピードで動いてもよい。

工程Ｂ）および／またはＤ）それぞれの遅延時間は、たとえば、１０秒から１分である。たとえば、工程Ｂ）およびＤ）の各遅延時間は約３０秒である。この遅延工程によって、解氷液が外表面３０上に留まり作用することが可能になる。すなわち、遅延工程によって、ワイパーブレード２０が動き始める前に、霜や霜の一部が融けるのを待つことができる。

解氷方法はすすぎ工程をさらに含んでいてもよい。図５にすすぎ工程を示す。たとえば、すすぎ工程ではウィンドウォッシャー液１２または水を外表面３０に散布する。このときウィンドウォッシャー液１２または水はすすぎ液として機能する。

工程Ａ）に先立って、あるいは、工程Ａ）に替えて、工程Ｘ）を行ってもよい。図１に示した工程Ｘ）では、自動車のワイパーブレード２０が設置されている部分の外表面に解氷液１０を散布する。一般に、このような部分は外表面の下部領域で、そこにワイパーブレード２０が取り付けられている。すなわち、工程Ｘ）では、一方はワイパーブレード２０、他方は外表面３０または外表面３０を覆う霜からなる界面あるいは両者が接触する部分付近の外表面３０に解氷液１０を散布するものである。

特に、外表面上に霜が存在するとき、ワイパーブレード２０が引っかかって、霜で動かなくなってしまうことが時としてある。工程Ｘ）によれば、ワイパーブレード２０を動かす前に、外表面から剥離、解放して、劣化するのを避けることができる。

図６には解氷液１０を貯蔵器６から自動車の外表面３０へ輸送する装置１を示した。

装置１は、解氷液１０を収納するための解氷液貯蔵器６およびウィンドウォッシャー液１２を収納するためのウィンドウォッシャー貯蔵器４を有している。

解氷液貯蔵器６は第一循環路を介して噴霧機構につながっている。すなわち、第一循環路は解氷液貯蔵器６と噴霧機構とを連絡するように作られている。第一循環路は、流路６４とポンプ６２からなっている。ポンプ６２によって、解氷液１０は解氷液貯蔵器６から噴霧機構へと流路６４内を循環することができる。

ウィンドウォッシャー貯蔵器４は第二循環路を介して噴霧機構につながっている。すなわち、第二循環路はウィンドウォッシャー貯蔵器と噴霧機構とを連絡するように作られている。第二循環路は、流路４４とポンプ４２からなっている。ポンプ４２によって、ウィンドウォッシャー液１２はウィンドウォッシャー貯蔵器４から噴霧機構へと流路４４内を循環することができる。

噴霧機構は、解氷液１０および／またはウィンドウォッシャー液１２を外表面部分３０に噴霧、スプレーおよび／または散布するように作られる。噴霧機構は、たとえば、自動車のボンネットに配置したり、直接、ワイパーブレード２０に設置したり、あるいは、直接、ワイパーブレード２０を支えるアームに取り付けたりする。

装置１には、さらに制御ユニット８が備えられている。制御ユニット８は上記したポンプ４２，６２それぞれに連絡していて、これらを駆動させることができる。

制御ユニット８は、さらにワイパーブレード２０を駆動させるモーター７にも連絡している。このように制御ユニット８は、ワイパーブレード２０の動きを制御できるように作られる。

本発明は、さらにまた、解氷液１０を輸送する方法に関するものである。この輸送方法は、
‐解氷液貯蔵器６から解氷液１０を吸い上げ、
‐第一循環路の流路６４内に解氷液１０を循環させ、
‐外表面３０に解氷液１０をスプレーもしくは噴出させる
ことを特徴とするものである。

Claims (15)

1. 自動車用解氷液（１０）であって、
   ‐その液（１０）中での総重量パーセントが０．０００１％から５０％である、少なくとも一つのアルカリ金属塩、および
   ‐その液（１０）中での重量パーセントが０．０００１％から９９．９９９９％である、少なくとも水
   を含んでなる、解氷液（１０）。
2. 前記少なくとも一つのアルカリ金属塩の総重量パーセントが３０％から５０％、好ましくは前記少なくとも一つのアルカリ金属塩の総重量パーセントが４０％から５０％、さらに好ましくは前記少なくとも一つのアルカリ金属塩の総重量パーセントが４５％から５０％である、前記請求項に記載の解氷液（１０）。
3. 前記少なくとも一つのアルカリ金属塩の一つがギ酸カリウムであり、好ましくは解氷液が唯一のアルカリ金属塩としてギ酸カリウムを重量パーセント４５％から５０％で含む、前記請求項のいずれか一つに記載の解氷液（１０）。
4. 少なくとも二つのアルカリ金属塩を含む、前記請求項のいずれか一つに記載の解氷液（１０）。
5. 霜の形成および／または再生を防止するための不凍剤をさらに含み、好ましくはその不凍剤の重量パーセントが０．０００１％から５％である、前記請求項のいずれか一つに記載の解氷液（１０）。
6. 腐食防止剤をさらに含み、好ましくはその腐食防止剤の重量パーセントが０．０００１％から３％である、前記請求項のいずれか一つに記載の解氷液（１０）。
7. 水以外の溶媒をさらに含み、好ましくはその溶媒の重量パーセントが０．０００１％から５％である、前記請求項のいずれか一つに記載の解氷液（１０）。
8. グリコールまたはグリコール類に属する化合物をさらに含む、前記請求項のいずれか一つに記載の解氷液（１０）。
9. 水以外の溶媒を含まない、請求項１〜６のいずれか一つに記載の解氷液（１０）。
10. 温度−２０℃における粘度が１０ミリパスカル・秒（ｍＰａ・ｓ）未満であることを特徴とする、前記請求項のいずれか一つに記載の解氷液（１０）。
11. 氷点が−２０℃以下、好ましくは氷点が−３０℃以下であることを特徴とする、前記請求項のいずれか一つに記載の解氷液（１０）。
12. 少なくとも一部が霜の層に覆われた自動車窓の外表面（３０）に散布するための解氷液（１０）であって、その解氷液（１０）と霜とからなる混合物の氷点が霜単独の時の氷点よりも低く、好ましくはその混合物の氷点が−２０℃以下であることを特徴とする、前記請求項のいずれか一つに記載の解氷液（１０）。
13. ワイパーブレード（２０）を備えた自動車窓の外表面（３０）を解氷するための方法であって、
    ‐前記請求項のいずれか一つに記載の解氷液を外表面（３０）に散布し、この間、好ましくはワイパーブレード（２０）を動かさないでいる工程Ａ、
    ‐ワイパーブレード（２０）を動かさず、外表面への解氷液（１０）の散布も行わないでいる遅延工程Ｂ、および
    ‐ワイパーブレード（２０）を第一の位置から第二の位置まで動かし、好ましくは同時に解氷液（１０）の外表面への散布も同時に行う工程Ｃ
    を含む連続工程を含む、解氷方法。
14. 前記工程Ｃに引き続き、
    ‐ワイパーブレード（２０）を動かさず、外表面への解氷液（１０）の散布も行わないでいる遅延工程Ｄ、および
    ‐ワイパーブレード（２０）を第二の位置から第一の位置まで動かす工程Ｅ
    を連続して行う、前記請求項に記載の解氷方法。
15. 請求項１〜１２のいずれか一つに記載の解氷液（１０）を輸送するための方法であって、散布が、
    ‐貯蔵器（６）から解氷液（１０）を吸い上げ、
    ‐流路（６４）内に解氷液（１０）を循環させ、
    ‐窓の外表面（３０）に解氷液（１０）をスプレーもしくは噴出させる
    からなることを特徴とする、輸送方法。

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