JPS6331850A - ウオツシヤ−液加熱器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、車両のウィンドーに９１４　’ＩＡするウオ
ッシャ−液のウオッシャ−噴霧ノズルとウオッシャ−タ
ンクとの間に取付けられ、通過するつＡラシャ−液を加
熱するウオッシャ−液加熱器に関する。

［従来の技術］ 一般に冬期の早朝など外気の温度が低い時には、車両の
フロントガラスに氷が着霜している場合が多い。したが
って、このような時に運転者が車両を安全に運転する際
には、フ［１ントガラスに着霜した氷を除去することが
必要である。

このフロントガラスに着霜した氷を除去する方法として
は従来より、 ■１人為的な手段として、 イ）機械的に氷を掻き取る。

口）イソブ［ｌピルアルコール、エヂレングリコ−ル、
メタノール等の凝固点降下剤を散布する。

ことが一般的である。

■、車両用暖房装置のデフロスタ吹出口より温風をフロ
ント・ウィンドーに吹付けて氷を融解する。

しかるに、この方法では、暖房装置が暖気するまでにか
なりの時間を要し、即効性の点で問題があった。

■、暖房装置が暖気するまでの補助熱源として、デフロ
スタ吹出ダクトに発熱体（以下ＰＴＣ素子と呼ぶ）ハニ
カムを取付けて、吹出空気を加熱して、Ｗｆｆｌをフロ
ント・ウィンドーに吹付けて氷を融解することも試みら
れている。しかるに、この方法では、氷以外に余分な空
気を加熱する等熱損失が大きく、また所望の視野を確保
するには、莫大な演費電力を生じ、充放電収支の点で問
題があった。

［発明が解決しようとする問題点Ｉ ＩＶ、以上の■、■の点を改善する方法として、ＰＴＣ
素子を使用して、ウオッシャ−液を直接加熱するウオッ
シャ−液加熱器が考えられる。

つまり、ウオッシャ−液加熱器は、金属製熱交換器をＰ
ＴＣ木子の発熱により加熱して、熱交換器内の蛇腹状の
金属バイブを通過するウオッシャ−液を加熱するもので
ある。このつＡラシャ−液加熱器では、所定の流量（１
０〜２０ｃｃ／５ｅｅ）のウオッシャ−液を加熱するこ
とは、断面径が小さく、蛇腹状の金属バイブの構造上困
難であり、ウオッシャ−液の温度が充分上がらなかった
り、所定の流山を得るためには熱交換器を大型化する必
要がある。さらに、ＰＴＣ素子が熱交換器の図示上面お
よび下面等複数個必要となるといった不具合が住する。

本発明は、ウィンドーに着霜した氷を効率的、かつ瞬時
に除去し、小型でしかも所定の流量を得るウオッシャ−
液加熱器の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明のウオッシャ−液加熱器は、電源に接続したリー
ド線何電極板と、該電極板に接続した発熱体と、該発熱
体の発熱により、内部に流入するウオッシャ−液を加熱
するフィン付良熱伝導性熱交換器と、該熱交換器に押圧
するように前記発熱体を付勢する付勢部材と、これらを
収納する電気絶縁性ハウジングとを備えた手段を採用し
た。

［作用および発明の効果］ 本発明のウオッシャ−液加熱器は、つぎの作用および効
果を有する。

発熱体を通電することにより、発熱体を発熱させて、フ
ィン付良熱伝導性熱交換器を加熱する。

そして、ウオッシャ−液が加熱したフィン付熱交換器通
過中に所定流部のウオッシャ−液を短時間で所定温度に
加熱する。その後、ウオッシャ−液を車両のウィンドー
に噴霧して、ウィンドーに着霜した氷を効率的、かつ瞬
時に除去する。したがって、冬期の早朝など外気の温度
が低く、車両のフロントガラスに氷が着霜している場合
に、所望の視野を短時間で確保することが可能となり、
運転者が車両を安全に運転することができる。

１実施例１ 本発明のウオッシャ−液加熱器を図に示す実施例に基づ
き説明する。

第１図は本発明のウオッシャ−液加熱器を示し、第２図
は本発明のウオッシャ−液加熱器の要部断面を示し、第
３図は車両のウオッシャ−液噴霧装置を示す。

１は本発明にかかるウオッシャ−液加熱器（以下加熱器
と略す）を示す。

加熱器１は、樹脂製のウオッシャ−液ホース１１のポン
プ側ホース１２とノズル側ホース１３とにそれぞれ接続
された電気絶縁性の樹脂製流入ゲート２と流出ゲート３
との間に配設されている。

流入ゲート２および流出ゲート３は、筒状の径小部２１
．３１と、間口２２．３２を有するＵ型急拡大部２３．
３３とを形成している。急拡大部２３は、径小部２１を
通過したつＡラシャ−液の流速を荏くする。

逆に、径小部３１は、急拡大部３３を通過したウオッシ
ャ−液の流速を速くして、径小部２１を通過するときの
流速と略同様な流速に戻す。ここで径小部２１．３１の
断面積Ａ１と急拡大部２３．３３の断面積△２とは、Ａ
ｌ　　：Ａ２　＝　１：１６〜２０が望ましい。

加熱′？！１１は、電極板４と、正特性半纒体隘器であ
るＰＴＣ素子５と、付勢部材である断面波形状の環状板
バネ６と、Ｃｕ、Ａ　　、黄銅等の良熱伝導性かつ導電
性熱交換器７と、これらを収納する電気絶縁性の樹脂製
ハウジング８とからなる。

電極板４は、円板型であり、車両用型１ｌＰＩ４１に予
熱タイマー４２を含む制御回路４３を介して接続された
リード線４４に半田４５等のろう付けあるいはかしめな
どで接続されている。４６は車両１４のフロント・ウィ
ンド１５のウオッシャ−液噴霧装置９のメインスイッチ
を示す。４７はポンプスイッチを示し、４８は予熱タイ
マー４２の作動終了時に点灯する予熱ランプを示す。

ＰＴＣ素子５は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ２）を
主成分としたセラミック、またはそれにチタン酸鉛（Ｐ
ｂＴｉ０３）、チタン酸カルシウム（Ｃａ−ｒ　ｉ　０
３　）　、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、
ｖンガン（Ｍｎ）等を混合したセラミックの円板型発熱
体であり、−面（図示上面）５１は電極板４が接触し、
他面（図示下面）５２は充填された良導電性かつ良熱伝
導性の忠鉛材（グラファイトフィラー）５３を介して（
反バネ６により電極板４と共に押圧されて熱交換器７に
接触している。

ＰＴＣ素子５は、本実施例ではφ４５Ｍ、　ｔ＝　１．
５＃、Ｔｃ（キュリー温度）＝１００〜１２０℃、２０
℃のときＲ＝０．８Ωのものを装着されている。

熱交換器７は、ＰＴＣ素子５の他面５２が接触する口状
の上１７１と平板状の底板７２との間にＣＩＪ。

Ａ　、黄銅等の金属製コルゲートフィン７３を高温半田
によりろう付けすることにより接合している。

また上蓋７１と底板７２とは、流入ゲート２および流出
ゲート３の開口２２．３２と略同−断面の開ロア４．７
５を形成している。底板１２は、両端より外方向に突出
するように接地片７６を設けている。コルゲートフィン
７３は、複数並列に設けられ、表面積が大きく、ウオッ
シャ−液の流れ方向に直交する方向に切欠きであるルー
パー７７を形成している。上蓋７１と底板７２とコルゲ
ートフィン１３とのいずれかに囲まれた多数の熱交換室
７８をウオッシャ−液が流通する。

本実施例では、上蓋７１、底板７２、コルゲートフィン
７３およびルーパー７７により、流通するウオッシャ−
液が所定の流堡を変更することなく、これらの表面に直
接接触する機会が増加するので、ＰＴＣ素子５からウオ
ッシャ−液への熱伝導が良好となる。上蓋７１および底
板７２は、本実施例では、８０ａ＊　Ｘ　５０ｓ　Ｘ　
１　、２ａｍであり、フルゲートフィン７３は、ｔ＝１
５０μｍである。

ハウジング８は、ＰＴＣ素７５を熱交換器７に接触させ
、また熱交換器７の上蓋７１を覆うように形成され、天
板８１、側板８２．８３からなる。

天板８１は、図示下面に板バネ６が嵌まる円状溝８４を
形成している。

側板８２．８３は、図示下部に熱交換器７を係止する係
止爪８５．８６および接地片７６が挿通するスリット８
７．８８を形成している。

９１は車両１４の左前方に装着された樹脂製のウオッシ
ャ−タンクを示し、９２は小型モータ９３で駆動される
セントリフコ−ガルまたはスクイズ型ウオッシャ−ポン
プを示し、９４．９５はウオッシャ−液噴霧ノズルを示
す。これらウオッシャ−液噴霧装置９は、つＡラシャ−
液ホース１１により連設されている。

ウオッシャ−ポンプ９２は、本実施例では吐出圧力＝１
ｋＯｆ／ｃｉ、吐出流量＝　１０ｃｃ／ｓｅｃノ’／　
オッシｐ−液を吐出する。

本実施例を第１図ないし第４図に基づき説明する。

※但し初期ウオッシャ−液温度＝−ｉｏ℃である。

メインスイッチ４６を閉成して電源４１と予熱タイマー
４２を含む制御回路４３を介して加熱器１に電流を供給
する。ここで加熱器１は車両１４にボラ゛イアースされ
ており°、電流は、電ｉ１！４１−→メインスイッチ４
６→制御回路４３→リード線４４→電極板４→ＰＴＣ素
子５→黒鉛材５３→上ｉ７？→コルゲートフィン７３→
底板７２→接地片７６→車両１４ボディの順に流れる。

このとき予熱ランプ４８も点灯する。

また、予熱タイマー４２により一定時間（本実施例では
３０ｓｅＣ）加熱器１の予婦加熱を行う。このとき、熱
エネルギーは、ＰＴＣ素子５→黒鉛材５３→上蓋７１→
コルゲートフイン７３の順に伝熱し、最終的には、］コ
ルゲートフィン３に接触するか熱交換室７８を通過する
ウオッシャ−液に伝熱される。

一定時間の予備加熱を行った後、予熱ランプ４８が消灯
し、運転者がポンプスイッチ４７を開成すると小型上−
夕９３は通電される。そして小型モータ９３は、ウオッ
シャ−ポンプ９２を駆動して、ポンプ側ホース１２から
流入ゲート２の径小部２１に吐出圧カー１ｋ（ｌｆ／ｃ
ｍ、吐出流量−１０ｃｃ／ｓｅｃのウオッシャ−液を流
入さけ゛る。

径小部２１から流出したウオッシャ−液は、急拡大部２
３→熱交換室１８→急拡大部３３の間では遅くなる。こ
のため、熱交換室１８内に流入したウオッシャ−液は、
ＰＴＣ素子５により加熱された上ｌｌ７１およびルーバ
ー７７付コルゲートフイン７３により効率良く伝熱され
、第４図（ウオッシャ−液の温度（℃）と時間（ｓｅｃ
）との関係を示すグラフ）の実線に示すごとく、短時間
（本実施例では２秒後）で急速に昇温する。従来のもの
（図示破線）と比較すると格段にｐ温性能が向上してい
る。

そして、ウオッシャ−液噴霧ノズル９４．９５からフロ
ント・ウィンド１５に噴霧され、フロント・ウィンド１
５に着霜した氷を効率的、かつ瞬時に除去する。

したがって、冬期の早朝など外気の湿度が低く、車両１
４のフ［１ント・ウィンド１５に氷が着霜している場合
に、本実施例のものは、小型の加熱器１で所定の流量を
保持しながらもウオッシャ−液が短時間（１０秒）で６
０℃以上に昇温する（従来のものは３０℃前後しかウオ
ッシャ−液が昇温しない）ので、所望の視野を短時間で
確保することが可能となり、運転者が車両１４を安全に
運転することができる。

ＰＴＣ素子は、負荷（印加電圧）に応じて、発熱量が増
加するが、ウオッシャ−液の噴霧釜の増加に伴ない、ウ
オッシャ−液の温度が低下するので、極寒時など必要に
応じて、噴霧釜の調整装置や予熱装置を設けることが望
ましい。

本実施例では、ウオッシャ−液加熱器の制御装置に予熱
タイマーを設けたが、予熱タイマーを設けないウオッシ
ャ−液加熱器の制御装置でも良い。

本実施例では、熱交換器にコルゲートフィンを設けたが
、山型フィン、凸凹フィン、多角形状フィン等自由に選
択できる。

本実施例では、ルーバーを直線状の切欠きとしたが、多
彩な形状を自由に選択できる。

本実施例では、ＰＴＣ素子を熱交換器の上蓋のみに装着
したが、底板にも装着して両面からウオッシャ−液を加
熱しても良い。

本実施例では、ウオッシャ−液加熱器を車両のフロント
・ウィンドのウオッシャ−液の加熱器として装着したが
、車両のリア・ウィンドのウオッシャ−液の加熱器とし
ても良く、海または淡水上のあらゆる船舶などのウィン
ドのウオッシャ−液の加熱器としても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のウオッシャ−液加熱器の分解斜視図、
第２図は本発明のウオッシャ−液加熱器の要部断面図、
第３図は本発明のウオッシャ−液加熱器を適用した車両
のウオッシャ−液噴霧装置の車両配置図、第４図はウオ
ッシャ−液の温度と時間との関係を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）電源に接続したリード線付電極板と、該電極板に接
   続した発熱体と、該発熱体の発熱により、内部に流入す
   るウォッシャー液を加熱するフィン付良熱伝導性熱交換
   器と、該熱交換器に押圧するように前記発熱体を付勢す
   る付勢部材と、これらを収納する電気絶縁性ハウジング
   とを備えたウォッシャー液加熱器。 ２）前記フィンは、コルゲート形状を呈することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載のウォッシャー液加
   熱器。 ３）前記フィンは、ウオッシャー液の流れ方向に直交す
   る方向に切欠きを形成したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載のウォッシャー液加熱器。 ４）前記発熱体と熱交換器との間には、黒鉛材を充填し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のウオ
   ッシャー液加熱器。