JP5536680B2 - ウォッシャー液の加温装置 - Google Patents
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Description
この発明の実施の形態1を説明する。図1〜図7はこの実施の形態による加温装置10を内部を透視して示した図である。図1は組み立てられた状態を示し、図2〜図7は構成部品をそれぞれ示す(各図相互間において縮尺率は同一ではない)。加温装置10は図1に示す垂直に立てた状態で車両のエンジンルーム内等に設置される。図1において、加温装置10は円筒状の保温貯湯室12の内部空間13に円筒状の小型加熱室14を同心状に収容し、小型加熱室14の内部空間15に丸棒状の電気式ヒーター(以下「ヒーター」)16を同心状に収容した構造を有する。蓋30の下面にヒーター16と小型加熱室14を同心状に取り付け、ヒーター16を収容した小型加熱室14を保温貯湯室12の上部開口部26から内部空間13に差し込んで、蓋30を保温貯湯室12の上部に強くねじ込んで装着することにより、全体が一体化されている。ウォッシャー液はウォッシャータンク72(図8)からホース54を通って保温貯湯室12の内部空間13に送り込まれ、小型加熱室14の下端面の絞り口60を通って小型加熱室14の内部空間15に流入し、ここでヒーター16により加温される。加温されたウォッシャー液はホース56を通ってウォッシャーノズル80(図8)に供給されて、フロントウィンドウ、リヤウィンドウ、ワイパー付きヘッドランプ等におけるワイパー拭き取り範囲に向けて噴射される。保温貯湯室12の内部空間13に収容されるウォッシャー液の容量(小型加熱室14の体積を除いた保温貯湯室12の内部空間13の容積)は、小型加熱室14の内部空間15に収容されるウォッシャー液の容量(ヒーター16の体積を除いた小型加熱室14の内部空間15の容積)よりも十分に大きく設定されている。
(1)ウォッシャースイッチ74(図8)がオンされているときの状態を示す。ウォッシャータンク72から送給されるウォッシャー液82はホース54を介して保温貯湯室12の内の上部空間に注入される。これに伴い保温貯湯室12内のウォッシャー液82は下降し、下蓋58の絞り口60から小型加熱室14内に流入する。このとき小型加熱室14内の可動式絞り蓋61はこの流入するウォッシャー液82により押し上げられる。これにより可動式絞り蓋61の上側の暖められたウォッシャー液82はホース56を介して加温装置10から排出され、ウォッシャーノズル80から噴射される。
(2)ウォッシャースイッチ74がオフされると、ウォッシャータンク72からのウォッシャー液82の供給が停止される。これにより可動式絞り蓋61はその自重により下降する。このとき可動式絞り蓋61の下側のウォッシャー液82は、可動式絞り蓋61の外周面と小型加熱室14の内周面との隙間84を通って可動式絞り蓋61の上側に移動する。
(3)ヒーター16への通電は継続して行われているので、小型加熱室14内のウォッシャー液82は加温される。小型加熱室14は容量が小さいので、ヒーター16の出力が比較的小さくても(すなわち例えば5アンペア程度の比較的小電流でも)小型加熱室14内のウォッシャー液82を急速に昇温させることができる。またこのとき可動式絞り蓋61は下蓋58上に着地して下蓋58の絞り口60を塞いでいるので、小型加熱室14内の暖められたウォッシャー液82が絞り口60を通して保温貯湯室12の内部空間13に逃げるのを抑制することができる。小型加熱室14内のウォッシャー液82が暖まりウォッシャースイッチ74を再度オンすると、再び上記工程(1)により、該暖められたウォッシャー液82はホース56を通ってウォッシャーノズル80に供給されて噴射される。
(4)上記工程(3)のままウォッシャースイッチ74をオフしたままにすると、小型加熱室14内のウォッシャー液82の熱が小型加熱室14の壁面の熱伝導により、保温貯湯室12内のウォッシャー液82に伝熱され、該保温貯湯室12内のウォッシャー液82が加温される。小型加熱室14内のウォッシャー液82の温度が機械検知式温度センサ64(図8)の設定温度(例えば60℃)を超えると、機械検知式温度センサ64はオフしてヒーター16への通電が停止される。保温貯湯室12は断熱構造を有するので、ヒーター16への通電が停止されても加温装置10内のウォッシャー液82は保温される。小型加熱室14内のウォッシャー液82の温度が所定値以下に低下すると、ヒーター16への通電が再開され、以後イグニッションスイッチ66がオフされるまで、ヒーター16への通電・停止が繰り返される。イグニッションスイッチ66がオフされるとヒーター16への通電も停止されるが、保温貯湯室12は断熱構造を有するので、加温装置10内のウォッシャー液82は長時間保温される。
加温装置10を試作して小型加熱室14および保温貯湯室12内に水を満杯に充填してヒーター16に連続通電したときの水の温度上昇特性、およびヒーター16への通電停止後の加温装置10内の水の温度下降特性(保温特性)を測定した。加温装置10の試作機は次の部品を使用して作製した。
・保温貯湯室12:市販の魔法瓶型水筒本体をそのまま使用
・蓋30:保温貯湯室12に使用した魔法瓶型水筒の蓋を改造
・小型加熱室14:硬質塩化ビニル管
・下蓋58:硬質塩化ビニル板
・可動式絞り蓋61:硬質塩化ビニル板
・ヒーター16:電熱線ヒーター(出力60ワット)
加温装置10内の全水量(小型加熱室14および保温貯湯室12内に充填した水の総量)は485ml、小型加熱室14の容量は50mlである。温度上昇実験(図10、図11)の水の初期温度は14℃、保温特性実験(図12)の水の初期温度は60℃であった。
この発明の実施の形態2を説明する。図13はこの実施の形態による加温装置86を内部を透視して模式的に示した図である。この加温装置86は小型加熱室14およびヒーター16を装着した蓋30を下側に配置することにより、高い温度のウォッシャー液が溜まる上部の断熱性を向上させて、該上部から熱が逃げるのを抑制して、保温性能をより向上させたものである。実施の形態1と共通する部分には同一の符号を用いる。加温装置86は図13に示す垂直に立てた状態で車両のエンジンルーム内等に設置される。加温装置86は円筒状で断熱構造の保温貯湯室12の内部空間13に円筒状で適度な熱伝導性を有する小型加熱室14を同心状に収容し、小型加熱室14の内部空間15に丸棒状のヒーター16を同心状に収容した構造を有する。蓋30の下面にヒーター16と小型加熱室14を取り付け、該ヒーター16と小型加熱室14を保温貯湯室12の下部開口部26から内部空間13に差し込んで、蓋30を保温貯湯室12の下部に強くねじ込んで装着することにより、全体が一体化されている。ウォッシャー液はウォッシャータンク72(図8)からホース54を通って保温貯湯室12の内部空間13に送り込まれ、小型加熱室14の下端面の絞り口60を通って小型加熱室14の内部空間15に流入し、ここでヒーター16により加温されてホース56を通ってウォッシャーノズル80(図8)に送り出されて、フロントウィンドウ、リヤウィンドウ、ヘッドランプ等におけるワイパー拭き取り範囲に向けて噴射される。保温貯湯室12の内部空間13に収容されるウォッシャー液の容量(小型加熱室14の体積を除いた保温貯湯室12の内部空間13の容積)は、小型加熱室14の内部空間15に収容されるウォッシャー液の容量(ヒーター16の体積を除いた小型加熱室14の内部空間15の容積)よりも十分に大きく設定されている。
Claims (6)
- 車両搭載ウォッシャー装置のウォッシャータンクとウォッシャーノズルとの間に配置されて該ウォッシャータンクから送り込まれるウォッシャー液を加温して該ウォッシャーノズルに送り出す装置であって、
内壁と外壁との間に真空層を形成した断熱構造の壁面を有し、ウォッシャーポンプの駆動により前記ウォッシャータンクから流出するウォッシャー液が内部空間に流入する保温貯湯室と、
前記保温貯湯室の壁面よりも熱伝導率が高い壁面を有し、該保温貯湯室の内部空間に収容配置され、前記ウォッシャーポンプの駆動により前記保温貯湯室内のウォッシャー液が内部空間に流入する小型加熱室と、
前記小型加熱室の内部空間に収容配置され、該小型加熱室内のウォッシャー液を加温する電気式ヒーターとを具備し、
前記保温貯湯室の内部空間は前記小型加熱室の内部空間よりも大容量のウォッシャー液を収容できる大きさに設定され、
前記ウォッシャーポンプの駆動により前記小型加熱室から流出する加温されたウォッシャー液が前記ウォッシャーノズルに供給されるウォッシャー液の加温装置。 - 前記保温貯湯室は外部空間からその内部空間に連通する開口部を有し、
該開口部を塞ぐ蓋に、前記電気式ヒーターを収容した小型加熱室が装着され、
該小型加熱室を該開口部から差し込んで該保温貯湯室の内部空間に収容しつつ、該蓋で該開口部を塞ぐ構造を有する請求項1記載のウォッシャー液の加温装置。 - 前記蓋が、
外部からウォッシャー液を前記保温貯湯室内に流入させるウォッシャー液流入路と、
前記小型加熱室内のウォッシャー液を外部に流出させるウォッシャー液流出路と、
前記電気式ヒーターへ電力を供給する電線を外部に引き出す電線引出路と
を有する請求項2記載のウォッシャー液の加温装置。 - 前記小型加熱室は上下方向に延在する筒状に形成され、
前記小型加熱室の内部空間に収容される板状の可動式絞り蓋をさらに有し、
前記電気式ヒーターは棒状で前記小型加熱室の筒の中心軸に沿って配置され、
前記可動式絞り蓋は中心穴を有し、該中心穴に前記電気式ヒーターを通して該電気式ヒーターに沿って昇降可能に配置され、
該可動式絞り蓋は該内部空間の下部から流入するウォッシャー液により押し上げられて該可動式絞り蓋の上側のウォッシャー液を該小型加熱室から流出させ、ウォッシャー液の流入が止まると自重および/またはばね力により下降し、該下降する際に該可動式絞り蓋の下側のウォッシャー液を該小型加熱室の内面と該可動式絞り蓋との間の隙間、前記電気式ヒーターの外面と該可動式絞り蓋の中心穴の内面との間の隙間、該可動式絞り蓋の面内に形成された空所のうち少なくともいずれか1つを通して該可動式絞り蓋の上側に移動させる請求項2または3記載のウォッシャー液の加温装置。 - 前記小型加熱室の筒の底部が、絞り口が形成された板材で塞がれ、該絞り口を通して前記保温貯湯室の内部空間のウォッシャー液を前記小型加熱室の内部空間に流入させる請求項4記載のウォッシャー液の加温装置。
- ウォッシャー液が前記保温貯湯室の上部からその内部空間に流入して下降し、該下降したウォッシャー液が前記小型加熱室の下部からその内部空間に流入して上昇するウォッシャー液の流路を有する請求項4または5記載のウォッシャー液の加温装置。
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