JP5601942B2 - Cleaning liquid heating device - Google Patents
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Description
本発明は車両のウインドガラス等を洗浄するための洗浄液や洗浄水(ここではこれらを洗浄液と総称する)を加熱するための洗浄液加熱装置に関するものである。 The present invention relates to a cleaning liquid heating apparatus for heating cleaning liquid and cleaning water for cleaning vehicle window glass and the like (herein, these are collectively referred to as cleaning liquid).
寒冷時に着霜あるいは着氷した状態にあるウインドガラスを洗浄する際に洗浄液を加熱して除氷を行うようにした洗浄液加熱装置を備えたウインドウォッシャ装置が提案されている。特許文献1には洗浄液を蓄えた洗浄タンクと洗浄液を自動車のウインドガラスに噴射させるための噴射ノズルとの間の洗浄液供給管の一部に介装連結される管体の周囲を覆うように電熱コイルを含む加熱手段を設け、当該管体内を通流する洗浄液を加熱手段により加熱して噴射ノズルから噴射させる技術が提案されている。また、特許文献2には洗浄液体を一時的に滞留させる液体チャンバ内に加熱要素を配設した液体加熱チャンバを構成しており、この液体加熱チャンバ内に洗浄液体を導入するとともに加熱要素で加熱し、加熱した洗浄液体を噴射ノルズに向けて供給するようにした技術が提案されている。
There has been proposed a window washer device provided with a cleaning liquid heating device that performs deicing by heating a cleaning liquid when cleaning a window glass that has been frosted or iced during cold weather. In
特許文献1の技術は管体内を移動しながら通流する洗浄液を管体の周面から加熱する構成であるため、大量の洗浄液を移動させながら所要の温度まで加熱することは難しい。また、管体内の中心部と周辺部とで洗浄液の加熱温度が不均一なものになりやすい。これを実現するためには加熱手段の長さを長く設計し、あるいは加熱手段の熱容量を大きくする等の対策が必要となり、加熱装置が大型化し、消費電力が増加する原因となる。特許文献2の技術は洗浄加熱チャンバに滞留させた洗浄液体を加熱要素により加熱するため、洗浄加熱チャンバを1回の洗浄に必要な洗浄液体を滞留可能な容量に設計すれば相当量の洗浄液体を所要の温度まで加熱して噴射させることが可能である。しかし、その反面で洗浄加熱チャンバの容量を確保するために装置が大型なものになる。
Since the technique of
また、導入口を通して洗浄加熱チャンバに洗浄液体を入れる一方で導入口に近い位置に設けた導出口を通して洗浄液体を噴射ノズルに向けて導出させているので、洗浄加熱チャンバで十分に加熱されていない洗浄液体が導出口を通して導出されてしまうこともある。さらに、特許文献1,2のいずれも加熱手段や加熱要素としてニクロム線等の電気抵抗加熱手段を用いており、この電気抵抗加熱手段は昇温速度が高くて洗浄液を短時間で加熱する上では有利であるが、通電を継続したときには洗浄液が過度に加熱されて必要以上の温度となり、使用者に火傷を負わせるおそれがあり、また電力の無駄な消費の要因になる。
In addition, since the cleaning liquid is introduced into the cleaning heating chamber through the introduction port and the cleaning liquid is led out toward the injection nozzle through the outlet port provided near the introduction port, the cleaning heating chamber is not sufficiently heated. The cleaning liquid may be led out through the outlet. Furthermore, both
本発明の目的は洗浄液を迅速かつ均一に加熱するとともに、小型でかつ低消費電力の洗浄液加熱装置を提供するものである。 An object of the present invention is to provide a cleaning liquid heating apparatus that heats a cleaning liquid quickly and uniformly and that is small in size and has low power consumption.
本発明は、洗浄液タンク内の洗浄液を噴射ノズルから噴射して洗浄を行う洗浄装置に備えられて当該洗浄液を加熱するための洗浄液加熱装置であって、洗浄液が通流される加熱チャンバと、加熱チャンバ内に洗浄液を導入する洗浄液導入ポートと、加熱チャンバ内の洗浄液を導出する洗浄液導出ポートと、加熱チャンバ内に内挿されて洗浄液を加熱する加熱手段とを備え、加熱チャンバは、隔壁により洗浄液導入ポートに連通された前チャンバと、洗浄液導出ポートに連通された後チャンバに区画され、加熱手段は半導体ヒータで構成され、洗浄液の通流方向に延長配置されて、その延長方向の両端に嵌合したガスケットにより前チャンバと後チャンバのそれぞれに嵌合した状態で内装され、洗浄液は前チャンバから後チャンバを通流され、各チャンバを通流される際にそれぞれの加熱手段により加熱されるように構成されていることを特徴とする。 The present invention relates to a cleaning liquid heating apparatus for heating a cleaning liquid provided in a cleaning apparatus that performs cleaning by spraying a cleaning liquid in a cleaning liquid tank from an injection nozzle, and a heating chamber through which the cleaning liquid flows, and a heating chamber A cleaning liquid introduction port for introducing the cleaning liquid into the heating chamber, a cleaning liquid outlet port for deriving the cleaning liquid in the heating chamber, and a heating means for heating the cleaning liquid inserted in the heating chamber. The front chamber communicated with the port and the rear chamber communicated with the cleaning liquid outlet port are divided into chambers, and the heating means is composed of a semiconductor heater, which is extended in the flow direction of the cleaning liquid and fitted to both ends in the extending direction. decorated in a state fitted to respective front chamber and rear chamber by the gasket, the cleaning liquid flows through the rear chamber from the front chamber, Characterized in that it is configured to be heated by respective heating means in the flow through the chamber.
本発明において、洗浄液導出ポートと洗浄液導入ポートは加熱チャンバの異なる面に開口されることが好ましい。また、洗浄液導出ポートは加熱チャンバの上面に開口されることが好ましい。 In the present invention, the cleaning liquid outlet port and the cleaning liquid introduction port are preferably opened on different surfaces of the heating chamber. The cleaning liquid outlet port is preferably opened on the upper surface of the heating chamber.
本発明において、加熱チャンバ内における洗浄液の通流方向と直交する方向の断面積を加熱チャンバの長さ方向に沿って略均一にすることが好ましい。 In the present invention, it has preferably be made substantially uniform cross-sectional area in the direction orthogonal to the flow direction of the cleaning liquid along the length of the heating chamber in the heating chamber.
本発明によれば、加熱チャンバを前チャンバと後チャンバに区画し、洗浄液を前チャンバから後チャンバを通して通流させながら、各チャンバにそれぞれ内装されている加熱手段により加熱することにより、加熱チャンバの寸法、すなわち洗浄液加熱装置の長さ寸法を短く設計しても洗浄液は長い距離を通流されながら加熱されることになる。そのため、加熱効果を高めることができるので、洗浄液を所定の温度にまで昇温する時間を短くでき、洗浄スピードの高い洗浄装置が構成できる。また、加熱手段は半導体ヒータで構成され、洗浄液の通流方向に延長配置されて、その延長方向の両端に嵌合したガスケットにより前チャンバと後チャンバのそれぞれに嵌合した状態で内装されるので、ガスケットによりチャンバ内における加熱手段の位置決めを行うとともに、チャンバ内の液密性を確保することができる。 According to the present invention, the heating chamber is divided into the front chamber and the rear chamber, and the cleaning liquid is heated by the heating means incorporated in each chamber while flowing the cleaning liquid from the front chamber through the rear chamber. Even if the dimension, that is, the length of the cleaning liquid heating device is designed to be short, the cleaning liquid is heated while flowing through a long distance. Therefore, since the heating effect can be enhanced, the time for raising the temperature of the cleaning liquid to a predetermined temperature can be shortened, and a cleaning apparatus having a high cleaning speed can be configured. Further, the heating means is constituted by a semiconductor heater, and is extended in the flow direction of the cleaning liquid, and is installed in a state of being fitted to each of the front chamber and the rear chamber by gaskets fitted to both ends of the extension direction. The heating means in the chamber can be positioned by the gasket, and the liquid tightness in the chamber can be secured.
本発明によれば、洗浄液導出ポートと洗浄液導入ポートを加熱チャンバの異なる面に開口することで、加熱チャンバ内において通流する洗浄液を整流し、加熱手段による加熱効果を高めることができる。また、洗浄液導出ポートを加熱チャンバの上面に開口するので、加熱チャンバからは十分に加熱された洗浄液が導出され、加熱チャンバに導入された直後の洗浄液が導出されることはなく、洗浄液を確実に加熱できるとともに、加熱チャンバ内に気泡が発生した場合には気泡を洗浄液導出ポートから容易に抜き出すことができ、気泡が加熱チャンバ内に滞留して加熱チャンバ内における洗浄液の通流容量が減少し、洗浄液の加熱効果が低下するようなこともない。 According to the present invention, by opening the cleaning liquid outlet port and the cleaning liquid introduction port on different surfaces of the heating chamber, the cleaning liquid flowing in the heating chamber can be rectified and the heating effect by the heating means can be enhanced. In addition, since the cleaning liquid outlet port is opened on the upper surface of the heating chamber, the cleaning liquid that has been sufficiently heated is led out from the heating chamber, and the cleaning liquid immediately after being introduced into the heating chamber is not led out. In addition to heating, when bubbles are generated in the heating chamber, the bubbles can be easily extracted from the cleaning liquid outlet port, the bubbles stay in the heating chamber and the flow capacity of the cleaning liquid in the heating chamber decreases, The heating effect of the cleaning liquid is not reduced.
本発明によれば、加熱チャンバにおける洗浄液の通流断面積を加熱チャンバの長さ方向に沿って略均一にしているので、洗浄液タンクから噴射ノズルに向けて通流される洗浄液の流体圧の低下を抑制し、フロントガラスの広い範囲に洗浄液を噴射することが可能になる。 According to the present invention, since the flow cross-sectional area of the cleaning liquid in the heating chamber is made substantially uniform along the length direction of the heating chamber, the fluid pressure of the cleaning liquid flowing from the cleaning liquid tank toward the spray nozzle is reduced. It is possible to suppress and spray the cleaning liquid over a wide range of the windshield.
(実施形態1)
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は本発明を自動車のフロントガラス洗浄装置に適用した概念図であり、洗浄液を貯留する洗浄液タンクTと、この洗浄液タンクT内の洗浄液を圧送するためのポンプPと、フロントガラスFGの近傍位置に配設されて前記洗浄液タンクTに供給パイプSPで接続される噴射ノズルNを備えている。そして、この供給パイプSPの途中に本発明にかかる洗浄液加熱装置1が介装され、供給パイプSP内を圧送される洗浄液を所要温度にまで加熱するようになっている。自動車の運転席には洗浄を行うときに操作する洗浄スイッチSwと、洗浄液を加熱するための加熱スイッチShが備えられている。ここでは加熱スイッチShは前記洗浄液加熱装置1の動作状態を表示するためのLED等からなる表示器Dの一部に一体に設けられている。洗浄スイッチSwは前記ポンプPに接続され、洗浄スイッチSwをオンするとポンプPが駆動して洗浄液タンクTの洗浄液を圧送する。表示器D(加熱スイッチShを含む)は電気ハーネスEHにより前記洗浄液加熱装置1に電気接続されている。この電気ハーネスEHは電源としての車載バッテリBATにも電気接続されている。
(Embodiment 1)
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram in which the present invention is applied to a windshield cleaning apparatus for an automobile. A cleaning liquid tank T for storing cleaning liquid, a pump P for pumping the cleaning liquid in the cleaning liquid tank T, and the vicinity of the windshield FG. There is provided an injection nozzle N which is disposed at a position and is connected to the cleaning liquid tank T by a supply pipe SP. The cleaning
このフロントガラス洗浄装置では、フロントガラスFGの洗浄時に運転者が洗浄スイッチSwを操作し、これに伴ってポンプPが駆動すると洗浄液タンクT内の洗浄液が供給パイプSPを通して噴射ノズルNにまで圧送され、噴射ノズルNからフロントガラスFGの表面に噴射される。このとき、加熱スイッチShがオンされていると、供給パイプSP内を通流される洗浄液は洗浄液加熱装置1において加熱されて所定の温度にまで昇温された状態で噴射ノズルNから噴射され、フロントガラスFGの表面に付着した霜や氷を速やかに融解することが可能になる。
In this windshield cleaning device, when the driver operates the cleaning switch Sw when cleaning the windshield FG, and the pump P is driven accordingly, the cleaning liquid in the cleaning liquid tank T is pumped to the injection nozzle N through the supply pipe SP. , And is injected from the injection nozzle N onto the surface of the windshield FG. At this time, when the heating switch Sh is turned on, the cleaning liquid flowing through the supply pipe SP is heated by the cleaning
図2は前記洗浄液加熱装置1の外観図、図3は正面図、図4は図3のIV−IV線面断面図、図5は図3のV−V線断面図である。これらの図において、洗浄液加熱装置1は一端側を開口2aした矩形に近い容器状をしたケーシング2を備えている。ケーシング2の開口2aは係合片3a等によりケーシング2に対して着脱可能なキャップ3により封止され、ケーシング2の内部には洗浄液を加熱するための加熱チャンバ21が構成されている。ケーシング2の下面の他端寄りの位置には前記供給パイプSPのうち前記洗浄液タンクTにつながる上流側パイプが接続可能とされて洗浄液タンクTからの洗浄液を加熱チャンバ21に導入するための洗浄液導入ポート4が設けられ、ケーシング2の上面の他端寄りの位置には前記供給パイプSPのうち噴射ノズルNにつながる下流側のパイプが接続可能とされて加熱チャンバの洗浄液を噴射ノズルNに向けて導出するための洗浄液導出ポート5が設けられている。ここで、前記洗浄液導入ポート4は前記ケーシング2の背面寄りの位置に配設され、前記洗浄液導出ポート5は前記ケーシング2の正面寄りの位置に配設されている。
2 is an external view of the cleaning
前記加熱チャンバ21内には、当該加熱チャンバ21の前後方向(正面−背面方向)の略中央位置において平板状をした隔壁板22が加熱チャンバ21の他端面から前記開口2aに向けて突出形成され、加熱チャンバ21を前後のチャンバ21f,21rに区画している。そのため、前チャンバ21fは前記洗浄液導出ポート5に連通開口されることになり、後チャンバ21rは前記洗浄液導入ポート4に連通開口されることになる。また、この隔壁板22の先端は前記加熱チャンバ21の長さ寸法(図4の左右方向の寸法)よりも短くされているので、隔壁板22の先端側の領域を介して前後のチャンバ21f,21rが互いに連通されることになり、洗浄液導入ポート4から加熱チャンバ21に導入される洗浄液は先ず後チャンバ21rに導入され、この後チャンバ21rから隔壁板22の先端側の領域を回って前チャンバ21fに通流され、前チャンバ21fから洗浄液導出ポート5を通して加熱チャンバ21の外部に導出されることになる。
In the
前記ケーシング2の前後の各チャンバ21f,21r内には前記開口2aを通してそれぞれヒータ6が内装されている。これらのヒータ6は前後の各チャンバ21f,21rの高さ寸法、長さ寸法)、及び奥行寸法(前後方向の寸法)よりもそれぞれ所定寸法だけ小さい寸法の平板状に形成されており、前後の各チャンバ21f,21r内に内装された状態では各ヒータ6の前後方向の両側と幅方向の両側にそれぞれ小寸法の間隙が構成される。そのため、前記洗浄液はこの間隙を通して加熱チャンバ21内を通流することになり、特に前記したように後チャンバ21rから前チャンバ21fへと通流する際には各チャンバにおいてそれぞれヒータ6の表面に沿って通流されることになる。
ここで、前記前チャンバ21fと後チャンバ21rにおける洗浄液の通流断面積、すなわち各チャンバ21f,21rの長さ方向と直交する方向の断面積から各ヒータ6の同方向の断面積を差し引いた面積は均一の面積となるように構成されている。したがって、洗浄液導入ポート4から洗浄液導出ポート5まで通流される洗浄液は、その通流断面積がほぼ一定の状態で通流されることになる。
Here, an area obtained by subtracting the cross-sectional area of each
前記各ヒータ6として、ここでは半導体ヒータを用いている。この半導体ヒータは既存のものを使用することが可能であるのでここでは図示を用いた詳細な説明は省略するが、半導体素子をアルミニウムで囲んで一対の電極6aを形成し、その表面を絶縁シートで被覆したものである。電極6aに通流する電流を制御することにより、ヒータ6を所望の温度に制御することが可能であり、特にヒータ6の温度を一定に制御することが容易なヒータである。これらのヒータ6は長さ方向の両端に嵌合したガスケット61,62により前チャンバ21fと後チャンバ21r内に嵌合した状態で内装されている。これらガスケット61,62は前後の各チャンバ21f,21r内における各ヒータ6の位置決めを行うとともに、特に開口2a側のガスケット61は当該開口2aに取着されたキャップ3との間の液密性を確保して洗浄液が加熱チャンバ21から外部に洩出しないようにするためにも設けられている。なお、前記キャップ3には各ヒータ6の電極6aが貫通して外部に導出されており、図1に示した電気ハーネスEHが接続される。
Here, a semiconductor heater is used as each
また、前記ケーシング2の正面には容器状をしたカバー7が係合片7a等により着脱可能に取着されており、このカバー7内に回路基板81と温度センサ82を備えたコントロール回路部8が構成されている。温度センサ82は前記ケーシング2の正面に開口された小孔2bに内挿されて前記前チャンバ21f内の洗浄液の温度を検出するように構成されている。前記回路基板81は前記ケーシング2の正面に固定支持されており、前記温度センサ82に電気接続するとともに、図示は省略するが所要の機能を有する前記コントロール回路部8を構成するための各種電子部品が搭載されている。また、前記カバー7には当該コントロール回路部8を前記電気ハーネスEHに電気接続するためのコネクタ71が構成されている。
A container-
この洗浄液加熱装置を備えたフロントガラス洗浄装置1では、自動車のイグニッションスイッチがオンされ、エンジンが始動された状態において、運転者が洗浄スイッチSwをオンするとポンプPが駆動され、洗浄液タンクT内の洗浄液が供給パイプSPを通流して洗浄液加熱装置1に供給される。この洗浄液は洗浄液加熱装置1の洗浄液導入ポート4から加熱チャンバ21内を通流し、さらに洗浄液導出ポート5から噴射ノズルNにまで圧送され、噴射ノズルNからフロントガラスFGの表面に噴射される。このとき加熱スイッチShがオフであると洗浄液加熱装置1のヒータ6が発熱されることはなく、加熱チャンバ21を通流する洗浄液が加熱されることはない。また、通常では洗浄スイッチSwをオンしたときには洗浄液の噴射と同時にワイパーW(図1)が駆動されるため、フロントガラスFGが洗浄されることになる。
In the
一方、寒冷地においてフロントガラスFGに霜や氷が付着しているときには洗浄液を噴射するのみではこれらの霜や氷を除去することはできない。このときには運転者は加熱スイッチShをオンした上で洗浄スイッチSwをオンする操作を行う。これを図6の工程表を参照して説明する。自動車のイグニッションスイッチがオンされ、エンジンが始動された状態において(S1)、運転者が加熱スイッチShをオンすると(S2)、コントロール回路部8はヒータ6への通電を開始して発熱動作させるとともに、温度センサ82で前チャンバ21f内の洗浄液導出ポート5から導出される直前の洗浄液の温度を検出する。温度が所定温度未満のとき、ここではT1未満のときには運転席に設けたLEDからなる表示器Dを点滅させ、洗浄液加熱装置1が待機状態(加熱状態)であることを表示する(S2)。この温度は洗浄液の温度が十分ではなく、洗浄液を噴射しても付着している霜や氷を有効に融解できない温度である。
On the other hand, when frost or ice adheres to the windshield FG in a cold region, the frost and ice cannot be removed only by spraying the cleaning liquid. At this time, the driver turns on the heating switch Sh and then turns on the cleaning switch Sw. This will be described with reference to the process chart of FIG. When the ignition switch of the automobile is turned on and the engine is started (S1), when the driver turns on the heating switch Sh (S2), the
温度センサ82が洗浄液温度がT1以上になったことを検出するとコントロール回路部8は表示器Dを連続点灯させる(S3)。これにより、運転者は洗浄液が好適な温度にまで加熱された状態にあることが認識できる。また、温度センサ82が洗浄液温度がT2以上(T1<T2)になったことを検出するとコントロール回路部8はヒータ6への通電を停止する(S4)。これは洗浄液の過熱を防ぐためである。以降は運転者が洗浄スイッチSwをオン操作すればポンプPが駆動され、洗浄液タンクT内の洗浄液を供給パイプSPに圧送する。これにより、供給パイプSP内の洗浄液は順次圧送され、洗浄液加熱装置1で加熱された洗浄液は洗浄液導出ポート5から導出されて噴射ノズルNまで圧送され、フロントガラスFGに噴射される(S5)。このように洗浄液タンクT内の洗浄液が洗浄液加熱装置1に順次圧送されることにより、加熱前の洗浄液が洗浄液加熱装置1に供給されるため洗浄液加熱装置1内の洗浄液の温度は低下する。
When the
しかる後、コントロール回路部8は洗浄液の温度を検出し、温度センサ82が洗浄液温度がT3未満(T1>T3)になったことを検出するとコントロール回路部8はヒータ6への通電を開始して再び洗浄液の加熱を開始するとともに表示器Dを点滅し、洗浄液過熱装置1が待機状態にあることを表示する(S6)。そして、この加熱を所定のインターバル時間だけ行い(S7)、再び洗浄液温度がT1以上になると、コントロール回路部8はヒータ6の通電を停止するとともに表示器Dを連続点灯する(S8)。そして、再度の洗浄スイッチSwのオンによって加熱された洗浄液がフロントガラスFGに噴射され、再度の洗浄が行われる(S9,S10)。なお、以上の工程(S2)〜(S10)を1つのサイクルとして、当該1サイクル時間をX秒に設定する。このX秒が経過したときは1サイクルが完了したものとし、コントロール回路部8はヒータ6への通電を停止し、表示器Dを消灯し、洗浄動作を終了する(S11)。さらなるサイクルの洗浄を行うときには、再度運転者により加熱スイッチShと洗浄スイッチSwを操作することが必要になる
Thereafter, the
ここで、前記した洗浄液温度T1,T2,T3と1サイクル時間Xは任意に設定することが可能であり、特に自動車を利用する環境に応じて適宜に設定することが好ましい。また、1サイクルにおける洗浄液の噴射回数、噴射から次回噴射までの時間(インターバル時間)は運転者の使用状況(1回の噴射秒数等)や環境(外気温、タンク内洗浄液温度)で変化する。また、洗浄液加熱装置1において洗浄液を温度T1まで加熱するのに必要な時間を予め測定しておき、温度を検知する代わりに前回の噴射からの時間(インターバル時間)を計時し、この計時に基づいて次の噴射に関して表示器Dでの点滅や連続点灯を制御するような仕様も可能である。
Here, the cleaning liquid temperatures T1, T2, T3 and one cycle time X can be arbitrarily set, and it is particularly preferable to set them appropriately according to the environment in which the automobile is used. In addition, the number of cleaning liquid injections in one cycle and the time from the injection to the next injection (interval time) vary depending on the driver's usage status (number of seconds for one injection, etc.) and environment (outside temperature, cleaning liquid temperature in tank) . In addition, the time required for heating the cleaning liquid to the temperature T1 in the cleaning
このように、実施形態の洗浄液加熱装置1はフロントガラスFGに付着した霜や氷を融解可能な温度にまで洗浄液を加熱することが可能であるが、特に、加熱チャンバ21は隔壁板22によって洗浄液導入ポート4が連通開口された後チャンバ21rと洗浄液導出ポート5が連通開口された前チャンバ21fとに区画されており、加熱チャンバ21に導入された洗浄液は必ず後チャンバ21rを通流した上で前チャンバ21fを通流され、しかもこれら後チャンバ21rと前チャンバ21fのそれぞれにおいてヒータ6により加熱されるので、洗浄液加熱装置1の長さ寸法を短く設計しても、洗浄液は略その2倍の長さを通流されながら加熱されることになり、加熱効果を高めることができる。したがって、洗浄液を所定の温度にまで昇温する時間を短くでき、洗浄スピードの高い洗浄装置が構成できる。また、洗浄液導入ポート4を加熱チャンバ21の下面に開口し、洗浄液導出ポート5を加熱チャンバ21の上面に開口しているので、加熱チャンバ21に導入された洗浄液は加熱チャンバ21に充満された状態で上位層の洗浄液から順序的に洗浄液導出ポート5から導出される。そのため、加熱チャンバ21内で十分に加熱された洗浄液が導出され、洗浄液導入ポート4から加熱チャンバ21に導入された直後の洗浄液が導出されることはなく、洗浄液を確実に加熱できる。また、洗浄液導出ポート5が加熱チャンバ21の上面に開口されているので、加熱チャンバ21内に気泡が発生した場合には気泡を洗浄液導出ポート5から容易に抜き出すことができ、気泡が加熱チャンバ21内に滞留して加熱チャンバ21内における洗浄液の通流容量が減少し、洗浄液の加熱効果が低下するようなこともなく、加熱装置の低消費電力化が可能になる。
As described above, the cleaning
また、洗浄液加熱装置1の加熱チャンバ21は前チャンバ21fと後チャンバ21rに内挿するヒータ6の形状・寸法を適切に設定してこれら前後のチャンバ21f,21rにおける洗浄液の通流断面積が均一となるように形成しているので、加熱チャンバ21内を通流される洗浄液の流体圧を均一なものにでき、これにより洗浄液タンクTのポンプ吐出圧力が洗浄液加熱装置1によって低下されるようなことはなく、当該吐出圧力を噴射ノズルNにまで保ち、フロントガラスFGの広い範囲にかつ均一に洗浄液を噴射することが可能になる。
In addition, the
ここで、洗浄液加熱装置1の加熱チャンバ21に内挿したヒータ6は半導体ヒータで構成しているので、洗浄液の温度制御を容易に行うことができる。図7は半導体ヒータの特性を示しており、半導体ヒータに電流を通流して半導体ヒータの温度が上昇すると半導体の抵抗が上昇するため電流が低下し、温度が低下する。したがって、このような電流と温度のトレードオフにより半導体ヒータは最初に通流した電流に対応した温度に安定する状態となるため、加熱チャンバ21内においてヒータ6が過熱状態になることはなく、洗浄液の温度制御は容易なものとなる。因みに、ニクロム線を用いた電気抵抗ヒータでは度上昇が高速であるとともに温度が際限なく上昇して過熱状態になり易く温度制御が困難である。また、セラミックヒータについてもヒータの温度上昇が高速であり温度制御は困難である。
Here, since the
(実施形態2)
図8は実施形態2の洗浄液加熱装置1Aの正面図、図9は図8のIX−IX線断面図、図10は図8のX−X線断面図である。これらの図において、実施形態1と等価な部分には同一符号を付してある。この洗浄液加熱装置1Aはケーシング2の他端面に洗浄液導入ポート5を連通開口するとともに、加熱チャンバ21内に2つの平板状のヒータ6を所要の間隔で内挿し、さらに両ヒータ6間には長さ方向に延びる複数の伝熱性の薄板からなるフィン9を互いにテーパ状の微細間隔を形成するように並列配置している。これにより、両ヒータ6と複数のフィン9とで囲まれた領域の中央チャンバ21cと、両ヒータ6とフィン9の周囲に沿った領域の周囲チャンバ21oとが区画されることになる。すなわち、両ヒータ6と複数のフィン9が隔壁として機能し、中央チャンバ21cには洗浄液導入ポート4が連通開口し周囲チャンバ21oには洗浄液導出ポート5が連通開口することになる。これら中央チャンバ21cと周囲チャンバ21oにおける洗浄液の通流断面積がケーシング2の長さ方向に沿って略均一になるように設計されていることは実施形態1と同じである。
(Embodiment 2)
8 is a front view of the cleaning
この洗浄液加熱装置1Aでは、洗浄液タンクTから圧送された洗浄液は洗浄液導入ポート4から加熱チャンバ21の中央チャンバ21cに導入され、この中央チャンバ21c、すなわち両ヒータ6と複数のフィン9との間を一端方向に向けて通流される。そして、ケーシング2の開口2a側において両ヒータ6と複数のフィン9の周囲に向けて通流され、今度は周囲チャンバ21oを他端方向に向けて通流され、ケーシング2の上面において周囲チャンバ21oに開口されている洗浄液導出ポート5から導出される。そして、これら中央チャンバ21cと周囲チャンバ21oを通流する際に両ヒータ6により加熱されるとともに、両ヒータ6から伝熱された状態にあるフィン9によって加熱される。
In this cleaning
実施形態2の洗浄液加熱装置1Aにおいても、洗浄液加熱装置1Aの長さ寸法を短く設計しても、略その2倍の長さを洗浄液が通流されながら加熱されることになり、加熱効果を高めることができるので、洗浄液を所定の温度にまで昇温する時間を短くでき、洗浄スピードの高い洗浄装置が構成できる。また、洗浄液導出ポート5を加熱チャンバ21の上面に開口しているので、加熱チャンバ21からは十分に加熱された洗浄液が導出され、加熱チャンバ21に導入された直後の洗浄液が導出されることはなく、洗浄液を確実に加熱できる。また、洗浄液導出ポート5が上面に開口されているので、加熱チャンバ21内に気泡が発生した場合には気泡を洗浄液導出ポート5から容易に抜き出すことができ、気泡が加熱チャンバ21内に滞留して加熱チャンバ21内における洗浄液の通流容量が減少し、洗浄液の加熱効果が低下するようなこともない。さらに、加熱チャンバ21における洗浄液の通流断面積を長さ方向に略均一に構成しているので洗浄液の流体圧を均一なものにでき、ポンプ吐出圧力を低減させることなく噴射ノズルNにまで保ち、フロントガラスFGの広い範囲に洗浄液を噴射することが可能になる。
Even in the cleaning
本発明における洗浄液加熱装置の形状、特にケーシング2及びその内部に構成される加熱チャンバ21の形状や、この加熱チャンバ21を区画する隔壁の形状は実施形態1,2の構成に限定されるものでないことは言うまでもない。また、加熱手段は実施形態の半導体ヒータに限定されるものでないことも言うまでもない。
The shape of the cleaning liquid heating device according to the present invention, in particular, the shape of the
本発明は車両のウインドガラスに付着した霜や氷を融解する温度まで洗浄水を含む洗浄液を加熱する装置に採用することが可能である。 The present invention can be applied to an apparatus for heating a cleaning liquid containing cleaning water to a temperature at which frost and ice adhering to a window glass of a vehicle are melted.
1,1A 洗浄液加熱装置
2 ケーシング
3 キャップ
4 洗浄液導入ポート
5 洗浄液導出ポート
6 ヒータ
7 カバー
8 コントロール回路部
9 フィン(隔壁)
21 加熱チャンバ
21f 前チャンバ
21r 後チャンバ
22 隔壁
82 温度センサ
1, 1A Cleaning
21 Heating chamber 21f
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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