JP2021020578A

JP2021020578A - 除曇装置

Info

Publication number: JP2021020578A
Application number: JP2019138726A
Authority: JP
Inventors: 晶子岩崎; Akiko Iwasaki; 明生岡田; Akio Okada; 直邦早川; Naokuni Hayakawa
Original assignee: Inoue MTP KK; Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2019-07-29
Filing date: 2019-07-29
Publication date: 2021-02-18

Abstract

【課題】ヘッドライトカバーやガラス窓等の曇りを防止する。【解決手段】除曇装置２２は、車両１０のフロント１４に開口する流入口２８から空気を取り込んで、フロント１４に設置されて車両外側に露出するヘッドライトカバー２０に向かうように流出口３０から空気を送り出すダクト２４と、ダクト２４に設けられ、ダクト２４を流通する空気をフロント１４に設けられた装置スペース１２内の熱源ＥＧと熱交換して暖める熱交換部２６とを備えている。ダクト２４は、車両１０の走行時に生じる流入口２８と流出口３０との圧力差により、流入口２８から流出口３０に空気が流れる。【選択図】図１

Description

この発明は、車両のフロントまたはフロントの周辺に設置されたヘッドライトカバーやガラス窓等の除曇対象物に付着した結露や霜や雪などを除去したり、新たに付着することを防止する除曇装置に関するものである。

車両は、寒冷地で用いられると、フロントガラスやヘッドライトのアウターカバー表面に、雪や氷が付着することがある。雪等がフロントガラスに付着すると、外部を視認可能な領域が減少し、運転者の視界不良を招くおそれがある。また、アウターカバーに付着した雪等によって、ヘッドライトの光源より照射される照明光が妨げられて、視界不良を招くおそれがある。例えば、近年では、車両用灯具用の光源として多く用いられているＨＩＤ光源（ディスチャージヘッドライト）やＬＥＤ光源が、従来のバルブ光源に比べて発熱量が少ないので、アウターレンズに付着した雪等が落ち難くなっている。

そこで、特許文献１に示すように、車両用灯具のアウターレンズの一部に設置される熱線部と、アウターレンズの熱線部近傍に対してウォッシャー液を噴出するクリーナーノズルとを備える着氷雪除去構造が提案されている。

特開２００６−１７６０２９号公報

特許文献１の着氷雪除去構造は、アウターレンズに設置される熱線部およびウォッシャー液を噴出する機構の何れも、電力を必要とし、機構が複雑になってしまうので、簡単な構成でアウターレンズの雪等を除去することが求められている。

本発明は、従来の技術に係る前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、簡単な構造で結露や霜や雪などを除去できる除曇装置を提供することを目的とする。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本発明に係る除曇装置は、
車両のフロントに開口する流入口から空気を取り込んで、前記フロントまたは該フロントの周辺に設置されて車両外側に露出する除曇対象物に向かうように流出口から空気を送り出すダクトと、
前記ダクトに設けられ、該ダクトを流通する空気を前記フロントに設けられた装置スペース内の熱源と熱交換して暖める熱交換部と、を備え、
前記流出口は、前記除曇対象物よりも、車両の走行時に該除曇対象物に沿って流れる走行風の流れ方向上流側に配置され、
前記ダクトは、前記車両の走行時に生じる前記流入口と前記流出口との圧力差により、該流入口から該流出口に空気が流れるように構成されていることを要旨とする。

本発明に係る除曇装置によれば、簡単な構造で除曇対象物から結露や霜や雪などを除去でき、また新たに付着することを防止できる。

本発明の実施形態１に係る除曇装置を概略的に示す平面図である。実施形態１の変更例１に係る除曇装置を概略的に示す平面図である。実施形態１の変更例２に係る除曇装置を概略的に示す平面図である。実施形態２に係る除曇装置を概略的に示す縦断面図である。実施形態２に係る除曇装置を概略的に示す平面図である。実施形態２の変更例に係る除曇装置を概略的に示す縦断面図である。

次に、本発明に係る除曇装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。

（実施形態１）
図１に示すように、乗用車等の車両１０には、エンジン(熱源)ＥＧ等の車両１０に必要とされる各種装置が設置されるエンジンルーム(装置スペース)１２が、フロント１４に設けられている。フロント１４におけるエンジンルーム１２の前側部位(フロント１４の前部)には、中央部にグリル１６が設けられ、グリル１６を挟んだ左右の両側部にヘッドライト１８が設置されている。フロント１４の後側には、車室Ｒを区画するガラス窓として、車室Ｒの前面を覆うフロントガラスＦＧと、車室Ｒの側面を覆うサイドガラスＳＧとが設置されている。また、車両１０の側面には、サイドミラーＳＭが設置されている。このように、車両１０は、フロント１４の周辺に設置されたフロントガラスＦＧやサイドガラスＳＧから外部を視認可能になっており、サイドガラスＳＧを介してフロント１４の周辺に設置されたサイドミラーＳＭを確認できるようになっている。

図１に示すように、ヘッドライト１８は、ＬＥＤなどの光源や光を反射する反射板などの前側がヘッドライトカバー２０(除曇対象物)で覆われており、ヘッドライトカバー２０が外部に露出して外観を構成している。フロント１４の前部は、中央部と比べて左右の両側部が後方に位置するように曲がっており、これに合わせてヘッドライトカバー２０がフロント１４の前部の中央部側から横側へ向かうにつれて斜めに傾いた形状になっている。

図１に示すように、車両１０は、ヘッドライトカバー２０に暖かい空気(暖気)を当てて、ヘッドライトカバー２０に付着した結露や霜や雪などによる曇りを除去したり、曇りを防止したりする除曇装置２２を備えている。除曇装置２２は、空気を導くダクト２４と、このダクト２４に流通する空気を暖める熱交換部２６とから基本的に構成されている。

図１に示すように、ダクト２４は、流入口２８がフロント１４に開口するように設けられている。ダクト２４は、流入口２８からエンジンルーム１２の内部を通って、流出口３０がフロント１４におけるヘッドライトカバー２０の近傍に開口するように形成されている。流入口２８は、グリル１６に、車両１０の直進方向に向けて開口している。流入口２８の開口面と車両１０の直進方向とが直交しており、車両１０の走行時に流入口２８から空気がダクト２４内に積極的に流入し易く構成してある。ダクト２４は、エンジンルーム１２において流入口２８の後方に設置されているエンジン(熱源)ＥＧに向けて流入口２８から後方に延びて、エンジンＥＧに沿って曲がった後に、エンジンＥＧから前方に向けて延びるように形成されている。そして、ダクト２４は、エンジンＥＧに沿う部分が、エンジンＥＧと熱交換可能な熱交換部２６として機能するようになっている。ここで、熱交換部２６と熱交換する熱源としては、除曇装置２２用に設けられた専用品ではなく、車両１０の駆動等に用いられる装置あるいは装置に付随する機構など、除曇装置２２と別用途を主目的としてエンジンルーム１２に設置されているものを利用するとよい。

ダクト２４の流出口３０は、ヘッドライトカバー２０よりも、車両１０の走行時にヘッドライトカバー２０に沿って流れる走行風の流れ方向上流側に配置される。より具体的には、流出口３０は、車両１０の平面視において、ヘッドライトカバー２０よりも前側に配置される。例えば、流出口３０をヘッドライトカバー２０の前側(正面)から左右方向にずらした斜め前位置に配置するときは、ヘッドライトカバー２０と上下位置を揃えるとよい。また、流出口３０をヘッドライトカバー２０の前側(正面)に配置するときは、ヘッドライトカバー２０と上下位置をずらすことが好ましく、この場合、例えばフロントバンパーに流出口３０を設けるとよい。

図１に示すように、実施形態１に係るダクト２４の流出口３０は、ヘッドライトカバー２０の横側に隣接して設けられている。より具体的には、流出口３０は、ヘッドライトカバー２０の横側で、かつヘッドライトカバー２０よりも車両１０の左右方向内側に配置されている。フロント１４の前部では、中央部と比べて左右の両側部が後方に位置するように曲がる形状によって、車両１０の走行時に中央部から側部に向けた走行風が生じるので、走行風の流れ方向上流側となるヘッドライトカバー２０よりも左右方向内側に配置するとよい。流出口３０は、フロント１４の前部において、左右方向中央部に配置された流入口２８と左右方向側部に配置されたヘッドライトカバー２０との間に設けられている。そして、流出口３０は、該流出口３０から送り出される空気(暖気)が、ヘッドライトカバー２０に直接当たるように配置されている。

図１に示すように、流出口３０は、ヘッドライトカバー２０側に向けて開口するように形成されている。また、流出口３０は、車両１０の直進方向と異なる方向に向けて開口している。例えば、流出口３０は、車両１０の直進方向に対して開口面が平行になるように形成したり(実施形態１)、直進方向に対して開口面が斜めになるように開口したりすればよく、これにより車両１０の走行時に流出口３０から空気を入り難くすることができる。言い換えると、車両１０の直進方向に対して、ダクト２４の周壁が流出口３０の開口面と重なるように形成されていれば、車両１０の走行時に流出口３０から空気が入ることを防止できる。実施形態１の流出口３０は、左右方向外側(車両１０の直進方向と直交する方向)に向くように形成されている。なお、流出口３０は、流出口３０が直進方向と反対(後方)へ向くように形成してもよい。

ダクト２４は、車両１０の走行時に生じる流入口２８と流出口３０との圧力差により、流入口２８から流出口３０へ空気が自然に流れるように構成されている。具体的には、ダクト２４は、流入口２８の開口面積を、流出口３０の開口面積よりも大きく設定することで、流出口３０よりも流入口２８から空気が入り易くなっている。また、実施形態１のダクト２４は、流入口２８が正面に向いているのに対して、流出口３０が横側(ヘッドライトカバー２０側)に向いており、これによっても、流出口３０よりも流入口２８から空気が入り易くなっている。このように、ダクト２４は、流出口３０よりも流入口２８から空気が入り易くすることで、流入口２８と流出口３０との間で、流入口２８から流出口３０に空気が流れるように圧力差が形成されるようになっている。

図１に示すように、熱交換部２６は、エンジンＥＧの外壁に接触するように配置されている。熱交換部２６は、ステンレス等の金属など、熱伝導率がよい材料で構成されている。熱交換部２６は、駆動時に熱を持つエンジンＥＧの外壁と熱交換して、熱交換部２６を流通する空気を暖めるようになっている。

除曇装置２２は、車両１０が走行すると、流入口２８から空気を取り込み、取り込んだ空気を熱交換部２６で暖めて暖気とし、暖気を流出口３０からヘッドライトカバー２０に向けて送り出す。流出口３０は、ヘッドライトカバー２０よりも、車両の走行時にヘッドライトカバー２０に沿って流れる走行風の流れ方向上流側に配置されているので、流出口３０から送り出された暖気が、走行風と共にヘッドライトカバー２０の表面に沿って流れる。そして、暖気によって、ヘッドライトカバー２０の表面に付着した雪や霜などを溶かすことができる。また、車両１０の走行中に暖気がヘッドライトカバー２０の表面に継続的に流れるので、走行中にヘッドライトカバー２０の表面に雪等が新たに付着したり、結露したりすることなどを防止できる。従って、除曇装置２２によれば、ヘッドライトカバー２０の曇りを好適に防止することができる。

除曇装置２２は、ダクト２４において、車両１０の走行時に生じる流入口２８と流出口３０との圧力差により、流入口２８から流出口３０に空気が流れるように構成されている。例えば、圧力差は、流入口２８を車両１０の直進方向に向けて開口する一方で、流出口３０を車両１０の直進方向と異なる方向に向けて開口する簡単な構成で形成することができる。また、圧力差は、流入口２８の開口面積を流出口３０の開口面積よりも大きく設定する簡単な構成であっても形成することができる。このように、除曇装置２２は、空気を流すためにファンやブロワーなどの送風装置を必要としない。従って、除曇装置２２は、部品点数が少なく、また、空気を流すために電力等の動力を必要としないので、構成が簡単である。

除曇装置２２は、流出口３０をヘッドライトカバー２０よりも前側に配置しているので、流出口３０から送り出された暖気を、車両１０の走行時の走行風によってヘッドライトカバー２０の表面に沿って自然に流れるようにすることができる。従って、除曇装置２２は、ヘッドライトカバー２０の曇りを効率よく防止あるいは除去することができる。また、流出口３０をヘッドライトカバー２０に向けて開口するように形成しても、流出口３０から送り出された暖気を、車両１０の走行時の走行風によってヘッドライトカバー２０の表面に沿って自然に流れるようにすることができる。

除曇装置２２は、流出口３０を、ヘッドライトカバー２０の横側で、かつヘッドライトカバー２０よりも左右方向内側に配置することで、流出口３０から送出した暖気を、走行風を利用してヘッドライトカバー２０の表面に効率よく流すことができる。

除曇装置２２は、流出口３０を、該流出口３０から送り出される空気がヘッドライトカバー２０に直接当たるように配置している。これにより、流出口３０から送出した暖気を、走行風を利用してヘッドライトカバー２０の表面に効率よく流すことができる。また、暖かい状態を保ったまま暖気を、ヘッドライトカバー２０の表面に流すことができ、除曇効率を向上することができる。

除曇装置２２は、熱交換部２６において空気を暖める熱源として、エンジンルーム１２に設置されて駆動時に熱を発するエンジンＥＧを用いているので、ヒーターなどの別途の熱源を除曇装置２２用に設置する必要はない。従って、除曇装置２２は、部品点数を少なくすることができ、また専用の熱源を必要としないので、構成が簡単である。また、除曇装置２２の熱交換部２６をエンジンＥＧにおける特に冷却が必要な部位(例えば、排気部分)に配置することで、特定の部位をピンポイントで冷却することができる。これにより、エンジンＥＧを冷却するために使用されるラジエーターの動力を少なくすることができる。

熱交換部２６は、エンジンＥＧの外壁と接触させる構成に限らず、その他の構成であってもよい。例えば、図２に示すように、エンジンＥＧの内部に熱交換部２６を配置し、エンジンＥＧの内部における高熱になっている部分で熱交換するようにしてもよい。また、図３に示すように、熱交換部２６は、エンジン(熱源)ＥＧから延びる放熱フィン３２を、ダクト２４内の空気流通経路に臨むように配置するようにしてもよい。

（実施形態２）
図４および図５に示すように、実施形態２の除曇装置４０は、除曇対象物としてのフロントガラスＦＧに暖かい空気(暖気)を当てて、フロントガラスＦＧに付着した結露や霜や雪などによる曇りを除去したり、曇りを防止したりするように構成されている。除曇装置４０は、ダクト２４の流入口２８が、フロント１４の前部に前側へ向けて開口するように配置され、ダクト２４の流出口３０が、フロントガラスＦＧの下縁部を支持するカウル４２と、エンジンルーム１２の上部を覆うエンジンフード４４との間に配置されている。流出口３０は、斜め後側へ傾いたフロントガラスＦＧの傾きに合わせて、上斜め後側に向けて開口している。また、流出口３０は、該流出口３０から送り出される空気が、フロントガラスＦＧに直接当たるように配置されている。

除曇装置４０は、ダクト２４の途中に設けられた熱交換部２６でエンジン(熱源)ＥＧと熱交換して、流入口２８から車両走行時に取り込んだ空気を暖めて、流出口３０からフロントガラスＦＧに向けて送り出すようになっている。このような実施形態２の除曇装置４０によっても、実施形態１と同様の作用効果が得られる。

図４および図５に示すように、除曇装置４０のダクト２４には、ダクト２４の内部に空気と共に入り込んだ埃や水等の不要物を排出可能な排出部４６が設けられている。排出部４６は、例えば、ダクト２４の底部にあけた孔や、ダクト２４の底部に接続された細い管などの構成を用いることができる。このように除曇装置４０に排出部４６を設けることで、流出口３０から送り出される暖気に埃等の不要物が混じることを抑えて、フロントガラスＦＧなどの除曇対象物が汚れることを防止できる。なお、排出部４６は、流入口２８または流出口３０近傍に設けることが好ましい。また、排出部４６が設けられるダクト２４の底部を、他の部位よりも一段下げるように凹ませることで、不要物を集めることができる(図４参照)。

図４および図５に示すように、実施形態２では、排出部４６として、ダクト２４の経路において熱交換部２６よりも上流側に設けられた上流側排出部４６Ｆと、ダクト２４の経路において熱交換部２６よりも下流側に設けられた下流側排出部４６Ｒとを備えている。上流側排出部４６Ｆは、ダクト２４の経路において流入口２８と熱交換部２６との間に配置されている。ダクト２４は、上流側排出部４６Ｆで流入口２８から入った不要物を排出することで、熱交換部２６が不要物で汚損されることを防止できる。下流側排出部４６Ｒは、ダクト２４の経路において流出口３０と熱交換部２６との間に配置されている。ダクト２４は、下流側排出部４６Ｒで流出口３０から入った不要物を排出することで、熱交換部２６が不要物で汚損されることを防止できる。このように、排出部４６によって熱交換部２６の汚損を防止することで、熱交換部２６での熱交換効率を長く保つことができる。

図４に示すように、ダクト２４は、熱交換部２６よりも上流側において、前後向き(横引き)の経路が上下向き(縦引き)に切り替わった後に前後向きになるクランク状に形成するとよい。同様に、ダクト２４は、熱交換部２６よりも下流側において、前後向き(横引き)の経路が上下向き(縦引き)に切り替わった後に前後向きになるクランク状に形成するとよい。このように、ダクト２４にクランク状の経路を形成すると、流入口２８または流出口３０から空気と共に入り込んだ埃や水等の不要物を、熱交換部２６まで到達し難くすることができる。そして、ダクト２４におけるクランク状の経路の下段部に排出部４６を設けると、不要物を効率的にダクト２４の外側に排出でき、熱交換部２６が埃等により汚れたり、水等によりサビたりすることを防止できる。

図６に示す除曇装置４０のように、流出口３０と除曇対象物であるフロントガラスＦＧとの間にあるカウル(周辺部材)４２によって、流出口３０から送り出された空気を、フロントガラスＦＧに案内するように構成してもよい。このようにカウル４２をガイドとして利用することで、流出口３０を外部から見え難くすることができ、見栄えを向上することができる。また、カウル４２は、元々フロントガラスＦＧの周辺に設置されている部材であるので、部品点数の増加を招くことはない。しかも、ワイパーによってカウル４２に溜まった雪も、除曇装置４０の暖気によって溶かすことができる。

（変更例）
前述した構成に限らず、例えば以下のようにしてもよい。なお、実施形態１の構成を実施形態２に適用してもよく、実施形態２の構成を実施形態１に適用してもよく、実施形態１と実施形態２とを組み合わせてもよい。

(１)除曇対象物としては、前述したヘッドライトカバーやフロントガラスに限らず、車両のフロントまたはフロントの周辺に配置されて、曇りが問題になる部材に本開示の除曇装置を適用することができる。例えば、除曇対象物としては、サイドガラスや、サイドミラーなどを挙げられる。
(２)熱源としては、エンジンに限らず、例えば、モータなど、駆動時に熱を発する装置であってもよい。また、エンジンから排出される排気を熱源として、排気と熱交換するようにしてもよい。
(３)前述した実施形態１では、ヘッドライト毎に対応して１本のダクトを設けたが、これに限らない。例えば、流入口を１つにして、ダクトの途中で分岐して、左右のヘッドライトに振り分けて空気を案内する構成であってもよい。この場合、ダクトを分岐させる前に熱交換部を設けても、分岐したダクトのそれぞれに熱交換部を設けても、何れであってもよい。
(４)前述した実施形態２では、複数本のダクトを設けたが、これに限らない。例えば、流入口を１つにして、ダクトの途中で分岐して、フロントガラスの左右に振り分けて空気を案内する構成であってもよい。この場合、ダクトを分岐させる前に熱交換部を設けても、分岐したダクトのそれぞれに熱交換部を設けても、何れであってもよい。
(５)ダクトにおいて、車両の走行時に生じる流入口と流出口との圧力差を生じさせる機構としては、実施例に限らず、例えば、ダクトにおける流入口側(熱交換部より空気流通方向上流側)の管路を太くし、ダクトにおける流出口側(熱交換部より空気流通方向下流側)の管路を細くするなど、その他の構成であってもよい。
(６)ダクトにおける排出部の配置部位を一段凹ませる構成や、ダクトの経路を排出部に向けて傾けて設ける構成とするなど、不要物を排出部に集めるようにしてもよい。このように、埃や水等の不要物を排出部へ集めることで、不要物を効率的にダクトの外側に排出できる。
(７)実施形態２では、上流側排出部および下流側排出部を設けたが、どちらか一方のみを設ける構成としてもよく、また、排出部を３箇所以上設けてもよい。
(８)実施形態２では、排出部を別途設けたが、カウル等の周辺部材に設けられている排出部を利用してもよい。

１０車両，１２エンジンルーム(装置スペース)，１４フロント，
２０ヘッドライトカバー(除曇対象物)，２２・４０除曇装置，
２４ダクト，２６熱交換部，２８流入口，３０流出口，ＥＧエンジン(熱源)，
４６排出部

Claims

車両のフロントに開口する流入口から空気を取り込んで、前記フロントまたは該フロントの周辺に設置されて車両外側に露出する除曇対象物に向かうように流出口から空気を送り出すダクトと、
前記ダクトに設けられ、該ダクトを流通する空気を前記フロントに設けられた装置スペース内の熱源と熱交換して暖める熱交換部と、を備え、
前記流出口は、前記除曇対象物よりも、車両の走行時に該除曇対象物に沿って流れる走行風の流れ方向上流側に配置され、
前記ダクトは、前記車両の走行時に生じる前記流入口と前記流出口との圧力差により、該流入口から該流出口に空気が流れるように構成されている
ことを特徴とする除曇装置。
前記流入口は、前記車両の直進方向に向けて開口し、
前記流出口は、前記車両の直進方向と異なる方向に向けて開口している請求項１記載の除曇装置。
前記ダクトは、前記流入口の開口面積が前記流出口の開口面積よりも大きく設定されている請求項１または２記載の除曇装置。
前記流出口は、前記除曇対象物よりも前側に配置されている請求項１〜３の何れか一項に記載の除曇装置。
前記流出口は、該流出口から送り出される空気が、前記除曇対象物に直接当たるように配置されている請求項１〜４の何れか一項に記載の除曇装置。
前記流出口と前記除曇対象物との間にある周辺部材によって、該流出口から送り出された空気を、該除曇対象物に案内するように構成されている請求項１〜４の何れか一項に記載の除曇装置。
前記ダクトには、該ダクトの内部に溜まった不要物を排出可能な排出部が設けられている請求項１〜６の何れか一項に記載の除曇装置。
前記除曇対象物は、前記フロントに設けられたヘッドライトカバーであり、
前記流出口は、前記ヘッドライトカバーの横側で、かつ該ヘッドライトカバーよりも車両の左右方向内側に配置されている請求項１〜７の何れか一項に記載の除曇装置。
前記除曇対象物は、車両の車室を区画するガラス窓である請求項１〜７の何れか一項に記載の除曇装置。