JP5522398B2 - 車両ガラスの氷結体解凍装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のガラスに付着した氷結体をウォッシャー蒸気によって解凍する車両ガラスの氷結体解凍装置に関するものである。

冬期、寒冷地において車両を長時間に亘って駐車すると、車両のガラスが凍結する場合がある。この場合、使用者（運転者）は、車両のエンジンを始動し、当該車両が搭載しているヒータ装置（熱線）によってガラス面の氷結体を解凍するのである。しかし、ヒータ装置が作動するまでには一定の時間を必要とする。また、ヒータ装置が氷結体の厚さ、量によっては解凍するまでにさらに多くの時間を必要とする場合もある。

迅速にガラス面の氷結体を解凍するために、使用者が加熱した湯（以下、加熱湯という。）をガラス面にかける場合がある（例えば、特許文献１を参照）。しかし、使用者が加熱湯を用意しなければならないこと、加熱湯がワイパブレード等に悪影響を及ぼすおそれがあること等の不具合が発生するおそれがある。

上記の不具合を解消するために、特許文献２に開示される技術が存している。この技術では、加熱したウインドウォッシャー液をガラス面に噴出して、氷結体を解凍している。この技術の場合、加熱したウォッシャー液を氷結体に直接的に当てるため、解凍効率は良好となる。しかし、噴出した高温のウォッシャー液が周囲に飛散するおそれがあり、噴出時の安全性を確保するために、噴出量、噴出角度、加熱温度等の厳密な調整を必要とし、高価なものとなってしまう。

特開２００９−５１３８５号公報 特開２００６−３４７２９７号公報

本発明は上記した不具合に鑑み、車両ガラスに付着した氷結体の解凍を迅速に、かつ的確に行うことのできる解凍装置を提供することを課題としている。

上記の課題を解決するために本発明における車両ガラスの氷結体解凍装置は、
タンクに収容されたウインドウォッシャー液を加熱し、沸騰させてウォッシャー蒸気を作り出す加熱手段と、
前記ウォッシャー蒸気を送出するウォッシャー蒸気送出手段と、
前記ウォッシャー蒸気送出手段に接続されて、前記ウォッシャー蒸気を車両のフロントガラス及びサイドガラスの所定領域に向かって誘導して噴出するウォッシャー蒸気誘導手段と、
前記ウインドウォッシャー液を送出するウォッシャー液送出手段と、
前記ウォッシャー液送出手段に接続されて、前記ウインドウォッシャー液を車両のフロントガラスの所定領域に向かって誘導して噴出するウォッシャー液誘導手段と、を備え、
前記車両のフロントガラス及びサイドガラスに付着した氷結体を解凍するために、前記加熱手段の作動により前記ウインドウォッシャー液が沸騰されて作り出された前記ウォッシャー蒸気が、前記ウォッシャー蒸気送出手段により前記ウォッシャー蒸気誘導手段を通して前記車両のフロントガラス及びサイドガラスの所定領域に向かって誘導して噴出可能に設定され、前記車両のフロントガラスを清掃するために、前記加熱手段の作動により加熱された前記ウインドウォッシャー液が、前記ウォッシャー液送出手段により前記ウォッシャー液誘導手段を通して前記サイドガラスに噴出されることなく、前記車両のフロントガラスの所定領域に向かって誘導して噴出可能に設定されていることを特徴とする。

本発明に係る解凍装置は、ウォッシャー液を沸騰させて作り出したウォッシャー蒸気を車両のガラスに噴出することにより、ガラスに付着した氷結体を解凍する。高温のウォッシャー蒸気を氷結体に直接的に吹き付けるため、解凍効率が良好である。また、噴出されるのがウォッシャー蒸気であるため、高温のウォッシャー液を噴出する場合と比較して、周囲の人物に危害を及ぼしたり、ワイパ等の部材が損傷したりするおそれはない。さらに、ガラスには何らの加工もしなくて済むため、安価である。

前記ウォッシャー蒸気誘導手段は、前記車両のフロントガラス周縁部の全部及びサイドガラス周縁部に取り付けられるチューブ状の部材であり、その外周面には、前記ウォッシャー蒸気送出手段によって送出されたウォッシャー蒸気を前記車両のフロントガラス及びサイドガラスに向かって噴出する複数のノズルが設けられている。

そして、前記タンクには、前記ウインドウォッシャー液の液温を検出する液温センサが設けられ、前記液温センサにより前記ウインドウォッシャー液の沸騰が検出されることを条件として、前記ウォッシャー蒸気送出手段が作動するように設定されている。

ウォッシャー蒸気は、ガラスの周縁部の一部又は全部に取り付けられたチューブ状の部材に設けられた複数のノズルから噴出される。これにより、ウォッシャー蒸気をガラスの所定領域（例えば、フロントガラスにおける運転者の正面側のように、迅速に解凍することが要求される領域）に優先的に噴出させることができる。

さらに、前記加熱手段によって加熱され、前記ウォッシャー蒸気送出手段によって送出されるウォッシャー蒸気が、前記ウォッシャー蒸気誘導手段によって前記車両のフロントガラス及びサイドガラスに向かって噴出される前に、前記ウォッシャー蒸気を再加熱する再加熱手段を備えることが望ましい。

搬送途中にウォッシャー蒸気の温度が低下しても、再加熱手段によって再過熱することにより、常に高温のウォッシャー蒸気を噴出することができる。

本発明の第１実施例の解凍装置１０１の構成を示すブロック図である。 解凍装置１０１の作用を示すフローチャートである。 内部を２つの領域に区画したウォッシャータンク４を使用した解凍装置１０１の構成を示すブロック図である。 第２実施例の解凍装置１０２の構成を示すブロック図である。 第３実施例の解凍装置１０３の構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例の解凍装置１０１の構成を示すブロック図である。

本発明の第１実施例の解凍装置１０１について説明する。図１に示されるように、車両（図示せず）のフロントガラス１の周縁部には、細いパイプ材（第１パイプ材２）が設けられている。第１パイプ材２は、第１ポンプ３を介してウォッシャータンク４に連結されている。第１パイプ材２はウォッシャー蒸気（後述）を搬送するもので、所定の間隔で複数個の第１ノズル５が取り付けられている。各第１ノズル５は、フロントガラス２に向かってウォッシャー蒸気を噴出する機能を有する。このため、各第１ノズル５の噴出口は、いずれもフロントガラス１の中央部に向かっている。第１実施例の解凍装置１０１の場合、複数個の第１ノズル５は、フロントガラス１の上縁部と下縁部とに各４個、両側縁部に各２個ずつ取り付けられている。

ウォッシャータンク４には、第１パイプ材２とは別に、第２パイプ材６が延設されている。第２パイプ材６は、第２ポンプ７を介してウォッシャータンク４に連結されている。第２パイプ材６の先の部分は二股に分岐されていて、それぞれの先端部に各第２ノズル８が取り付けられている。各第２ノズル８は、フロントガラス２に向かってウォッシャー液を噴出する機能を有する。このため、各第２ノズル８の噴出口は、いずれもフロントガラス１の中央部に向かっている。なお、第２ポンプ７及び第２ノズル８の機能は、従来のウォッシャー装置と同一である。

次に、ウォッシャータンク４について説明する。ウォッシャータンク４には、電熱ヒータ９、液量センサ１１及び液温センサ１２が収容されている。電熱ヒータ９は、車両のバッテリ１３に接続されていて、バッテリ１３によって生成された電力によって作動する。電熱ヒータ９は、ウォッシャー液を加熱し、沸騰させてウォッシャー蒸気を作り出す。電熱ヒータ９のオン／オフは、スイッチ１４によって切り換えられる。このスイッチ１４は、例えば車両の運転席側のインストゥルメントパネル（図示せず）に取り付けられていて、運転者を含む車両の乗員が自在に操作することができる。

第１ポンプ３、液量センサ１１及び液温センサ１２は、ＥＣＵ１５に接続されている。電熱ヒータ９の空焚きを防止するため、ＥＣＵ１５は、ウォッシャータンク４内のウォッシャー液量が一定値以下であれば、スイッチ１４がオンとされても電熱ヒータ９を作動させないようにする。このとき、運転者にウォッシャー液量不足のメッセージを報知することが望ましい。また、液温センサ１２は、ウォッシャー液の温度を常にモニタしている。ＥＣＵ１５は、液温センサ１２からの指令により、ウォッシャー液が沸点以上に加熱されたら電熱ヒータ９の作動をいったん停止するように制御する。また、冬期や寒冷地において、ウォッシャー液の液温が一定値以下となったら、自動的に電熱ヒータ９を作動し、少なくともウォッシャー液が凍らないように制御する。

第１実施例の解凍装置１０１の作用について、図２のフローチャートを参照しながら説明する。フロントガラス１に氷結体が付着していない状態で、運転者が例えばフロントガラス１の清掃を行う場合には、従来のウォッシャー装置では、運転者がウォッシャー装置のスイッチ（第２ポンプ７の起動スイッチ）をオンとする。第２ポンプ７が作動し、ウォッシャータンク４内のウォッシャー液が第２パイプ材６に進入する。このウォッシャー液は、各第２ノズル８からフロントガラス１のガラス面に向かって噴出される。この後、運転者が車両のワイパ装置（図示せず）を作動させる。なお、ウォッシャー液が噴出されると、それに連動してワイパ装置が作動する場合もある。

冬期や寒冷地において、車両を戸外で長時間に亘って駐車すると、フロントガラス１に氷、雪、霜等による氷結体が付着する場合がある（ステップＳ１１）。この氷結体を解凍する場合、運転者は車両のエンジンを始動（ステップＳ１２）した後、電熱ヒータ９のスイッチ１４を操作してオンとする（ステップＳ１３）。液量センサ１１が、ウォッシャータンク４に一定量以上のウォッシャー液が入っていることを検知すると電熱ヒータ９が作動し、ウォッシャー液を加熱する。電熱ヒータ９を作動させるための電力は、車両のバッテリ１３から供給される。このとき、車両のエンジンを始動しない状態で電熱ヒータ９を作動させることも可能であるが、バッテリ１３が充電不足となることを防止するため、例えば警告音を鳴動させることによって運転者に報知することが望ましい。

電熱ヒータ９の機能により、ウォッシャー液が加熱され、沸騰する（ステップＳ１４における「Ｙｅｓ」）。液温センサ１２によってウォッシャー液の沸騰が検知されると、第１ポンプ３が作動する（ステップＳ１５）。ウォッシャータンク４で作り出されたウォッシャー蒸気は、第１ポンプ３によって送出されて第１パイプ材２に進入し、フロントガラス１の周縁部まで搬送される。そして、各第１ノズル５からフロントガラス１のガラス面に向かって噴出される（ステップＳ１６）。図１において、ウォッシャー蒸気が噴出する方向を各矢印で示す。フロントガラス１に付着している氷結体（氷、雪、霜等）は、高温のウォッシャー蒸気と接触して解凍される。

本実施例の解凍装置１０１は、高温のウォッシャー蒸気を、直接的にフロントガラス１に噴出することにより、フロントガラス１に付着した氷結体を解凍するものである。このため、従来の車両のデフォッガ等による氷結体の解凍装置（霜取装置）と比較して、迅速に氷結体を解凍することができる。また、フロントガラスに何らの加工を施す必要がないため、安価である。さらに、噴出されるものがウォッシャー蒸気であるため、作動中に周囲に飛散しても運転者等に不測の危害を及ぼすおそれは小さい。なお、ウォッシャー液を加熱して沸騰させても、ウォッシャー蒸気が作り出されるのはウォッシャー液の液面近傍であり、ウォッシャータンクの底部にはウォッシャー液が液体のまま残存する。このため、フロントガラス１を清掃するために第２ノズル８からウォッシャー液を噴出させる操作に支障が生ずることはない。

図３に示されるウォッシャータンク１６のように内部を２室に区画し、電熱ヒータ９によってウォッシャー液が沸騰されてウォッシャー蒸気が作り出される領域と、ウォッシャー液をそのまま（即ち、液体のまま）使用するための領域とに分別してもよい。即ち、ウォッシャータンク４の内部に隔壁１７が形成され、その内部が、第１領域１８（ウォッシャー液が加熱されて、沸騰する領域）と、第２領域１９（ウォッシャー液が液体のまま存在する領域）に区画されている。この場合、第１領域１８を狭くして、ウォッシャー蒸気を沸騰させるための液量が少なくすることにより、いっそう迅速にウォッシャー蒸気を作り出すことができる。

図４に示される第２実施例の解凍装置１０２のように、第１パイプ材２をフロントガラス１の周縁部だけでなく、サイドガラス２１の周縁部にまで延設し、フロントガラス１と同様にサイドガラス２１に付着した氷結体を解凍することもできる。

図５に示されるよう第３実施例の解凍装置１０３のように、第１ノズル５の取付け位置をフロントガラス１における運転者側の領域に限定し、この領域のみに集中的にウォッシャー蒸気が噴出されるようにしてもよい。これにより、フロントガラス１における運転者側の領域に付着した氷結体を、より迅速に解凍することができる。このとき、第１パイプ材を、フロントガラス１における運転席側のみに設けてもよい。

また、第１パイプ材２の途中に、搬送されたウォッシャー蒸気の再加熱手段２２（例えば、第１パイプ材２に熱線を巻き付ける。）を取り付けてもよい。これにより、第１パイプ材２の搬送されるときにウォッシャー蒸気の温度が低下しても、高温のウォッシャー蒸気をフロントガラス１に噴出することができる。

さらに、ウォッシャータンク４内に圧力センサ２３を取り付け、この圧力センサ２３によってウォッシャータンク４内の圧力が一定値以上になったことが検知されたら、自動的に第１ポンプ３を作動するようにしてもよい。また、ウォッシャータンク４内にリリーフ弁（圧力調整弁。図示せず）を取り付け、このリリーフ弁によってウォッシャータンク内の圧力が一定値以上になったことが検知されたら、圧力を調整するようにしてもよい。

本発明は、車両のガラスに付着した氷結体を回答するための解凍装置として利用することができる。

１０１〜１０３ 解凍装置
１ フロントガラス（ガラス）
２ 第１パイプ材（ウォッシャー蒸気誘導手段）
３ 第１ポンプ（ウォッシャー蒸気送出手段）
４，１６ ウォッシャータンク（タンク）
５ 第１ノズル（ノズル）
９ 電熱ヒータ（加熱手段）
２１ サイドガラス（ガラス）
２２ 再加熱手段

Claims (4)

1. タンクに収容されたウインドウォッシャー液を加熱し、沸騰させてウォッシャー蒸気を作り出す加熱手段と、
   前記ウォッシャー蒸気を送出するウォッシャー蒸気送出手段と、
   前記ウォッシャー蒸気送出手段に接続されて、前記ウォッシャー蒸気を車両のフロントガラス及びサイドガラスの所定領域に向かって誘導して噴出するウォッシャー蒸気誘導手段と、
   前記ウインドウォッシャー液を送出するウォッシャー液送出手段と、
   前記ウォッシャー液送出手段に接続されて、前記ウインドウォッシャー液を車両のフロントガラスの所定領域に向かって誘導して噴出するウォッシャー液誘導手段と、を備え、
   前記車両のフロントガラス及びサイドガラスに付着した氷結体を解凍するために、前記加熱手段の作動により前記ウインドウォッシャー液が沸騰されて作り出された前記ウォッシャー蒸気が、前記ウォッシャー蒸気送出手段により前記ウォッシャー蒸気誘導手段を通して前記車両のフロントガラス及びサイドガラスの所定領域に向かって誘導して噴出可能に設定され、前記車両のフロントガラスを清掃するために、前記加熱手段の作動により加熱された前記ウインドウォッシャー液が、前記ウォッシャー液送出手段により前記ウォッシャー液誘導手段を通して前記サイドガラスに噴出されることなく、前記車両のフロントガラスの所定領域に向かって誘導して噴出可能に設定されていることを特徴とする車両ガラスの氷結体解凍装置。
2. 前記ウォッシャー蒸気誘導手段は、前記車両のフロントガラス周縁部の全部及びサイドガラス周縁部に取り付けられるチューブ状の部材であり、その外周面には、前記ウォッシャー蒸気送出手段によって送出されたウォッシャー蒸気を前記車両のフロントガラス及びサイドガラスに向かって噴出する複数のノズルが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両ガラスの氷結体解凍装置。
3. 前記タンクには、前記ウインドウォッシャー液の液温を検出する液温センサが設けられ、前記液温センサにより前記ウインドウォッシャー液の沸騰が検出されることを条件として、前記ウォッシャー蒸気送出手段が作動するように設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両ガラスの氷結体解凍装置。
4. 前記加熱手段によって加熱され、前記ウォッシャー蒸気送出手段によって送出されるウォッシャー蒸気が、前記ウォッシャー蒸気誘導手段によって前記車両のフロントガラス及びサイドガラスに向かって噴出される前に、前記ウォッシャー蒸気を再加熱する再加熱手段を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両ガラスの氷結体解凍装置。

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