KR100391334B1 - 차량의 와셔액 자동 보충장치 - Google Patents

차량의 와셔액 자동 보충장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 와셔액 자동 보충장치에 관한 것으로서, 엔진의 부압이 와셔탱크 내 공급되면서 통상 설치되는 카울탑 하측의 빗물배출통로로부터 빗물이 자동 유입됨과 동시에, 이 유입되는 빗물이, 원액탱크에 연결된 튜브의 모세관 현상과, 빗물유입통로 내 압력과 원액탱크 내 압력간의 압력차에 의해, 원액탱크 내 원액과 일정 비율 혼합되도록 한 차량의 와셔액 자동 보충장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 원액탱크로부터 흡입된 원액이 빗물유입통로 내를 통과하는 빗물과 일정 농도로 혼합될 수 있고, 원액이 모두 와셔탱크 내로 쏟아지는 위험이 제거되며, 수위차 이용에 따른 엔진룸 설계의 제약이 해소될 수 있다.
또한, 전기적 센서나 별도의 집수 탱크가 불필요하므로 센서의 오작동 위험 및 가격 상승의 문제점과, 차량의 중량 상승 및 엔진룸 공간을 차지하는 문제점을 해결할 수 있다.

Description

차량의 와셔액 자동 보충장치{Automatic washer liquid supply device for vehicle}
본 발명은 차량의 와셔액 자동 보충장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엔진의 부압이 와셔탱크 내 공급되면서 통상 설치되는 카울탑 하측의 빗물배출통로로부터 빗물이 자동 유입됨과 동시에, 이 유입되는 빗물이, 원액탱크에 연결된 튜브의 모세관 현상과, 빗물유입통로 내 압력과 원액탱크 내 압력간의 압력차에 의해, 원액탱크 내 원액과 일정 비율 혼합되도록 한 차량의 와셔액 자동 보충장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 전방 시야의 확보를 위해 윈드 쉴드 글래스 상에서 좌우 회동하는 와이퍼가 장착되고, 와이퍼 블레이드의 이동을 원활하게 함과 동시에 효과적인 세정을 위해 후드 아우터 패널 상측에 와셔노즐이 장착되어 윈드 쉴드 글래스 상으로 와셔액을 분사시키게 된다.
윈드 쉴드 글래스 표면에 와셔액을 분사하기 위한 와셔액 분사장치의 구성을 보면, 와셔액을 저장하고 있는 와셔탱크와, 와셔탱크 내의 와셔액을 압송하는 와셔모터와, 와셔모터에서 공급되는 와셔액을 윈드 쉴드 글래스로 분사하는 와셔노즐로 이루어져 있다.
상기 와셔탱크에는 와셔액을 보충하기 위한 주입구가 구비되어 있고, 와셔액은 소모품으로 보통의 계면활성제인 중성세제 등을 물과 함께 비슷한 비율로 섞어 사용할 수도 있다.
상기와 같이 이루어진 와셔액 분사장치에서는 운전자가 와셔탱크 내 와셔액의 잔여량을 확인하고 정기적으로 보충해주어야 하나, 이를 철저하게 확인하기란 여의치 않으므로, 와셔액 부족으로 와셔액 분사장치를 제대로 이용할 수 없는 경우가 자주 발생하였다.
상기와 같이 와셔액을 모두 사용한 상태에서 와이퍼 블레이드를 작동시키면, 블레이드가 조기에 마모되고, 윈드 쉴드 글래스 표면의 먼지를 제거할 수 없게 된다.
따라서, 와셔탱크 내의 와셔액 부족에 대비할 수 있도록 와셔탱크의 빗물유입구조가 공지된 바 있다(실용신안출원번호 1996-045783).
상기 공지된 바의 빗물유입구조에서는 빗물만을 유입시켜 와셔액 부족에 대비하도록 하고 있는 바, 최근에는 물받이통에 의해 포집한 빗물과 원액탱크에 저장된 원액을 혼합하여 윈드 쉴드 글래스로 자동 공급할 수 있는 와셔액 자동 보충장치가 공지된 바 있다(실용신안출원번호 1996-066376).
상기 와셔액 자동 보충장치에서는 와셔탱크 내에 와셔액을 공급하기 위해서, 상부에 설치된 물받이통에서 하부에 설치된 와셔탱크 사이에 원액탱크가 설치되고, 물받이통과, 원액탱크의 하부에는, 플로터의 위치에 따라 전달되는 제어유닛의 제어신호에 따라 개폐되어서 각각 빗물과 원액을 공급하는 제1개폐 스위치와 제2개폐 스위치가 설치되고 있다.
상기 와셔액 자동 보충장치에서는 와셔탱크 내 와셔액의 수위가 낮은 경우에 상기 두 개폐 스위치를 작동시킴으로써, 빗물과 원액을 혼합하여 윈드 쉴드 글래스로 공급할 수 있게 되어 있다.
그러나, 상기와 같이 이루어진 종래의 와셔액 자동 보충장치에서는 와셔탱크 상측에 설치된 원액탱크의 원액을 빗물에 혼합하게 되므로, 원액탱크 내 저장된 원액의 양에 따라 원액의 희석비율이 달라질 수 있고, 제2개폐 스위치의 불량에 의해 원액이 모두 와셔탱크로 쏟아질 수 있는 위험이 있었다.
또한, 플로터의 위치를 감지하는 전기적 센서가 설치되므로 오작동 위험 및 가격이 상승하는 문제점이 있었다.
또한, 빗물을 받아서 저장하고, 이를 와셔탱크로 공급하는 빗물 공급부와, 빗물 공급 수단을 통해 빗물이 공급된 와셔탱크로 원액을 공급하기 위한 원액 공급부를 포함하는 와셔액 공급 장치가 공지된 바 있다(실용신안출원번호 20-1998-0010686).
그러나, 상기 와셔액 공급 장치에서도 일정 희석비율의 와셔액을 얻을 수 없고, 빗물 공급부, 특히 집수기에 의해 받아진 빗물을 저장하기 위한 별도의 집수 탱크가 구비되고 있으므로, 차량의 중량 상승 및 엔진룸 공간을 차지하는 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 와셔탱크 내로 빗물을 유입시키는 방법으로 공히 수위차를 이용하고 있는 바, 이는 장치를 구성함에 있어서 엔진룸 설계에 제약을 주게 되는 문제점이 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 원액탱크로부터 흡입된 원액이 빗물유입통로 내를 통과하는 빗물과 일정 농도로 혼합될 수 있고, 원액이 모두 와셔탱크 내로 쏟아지는 위험이 제거되며, 수위차 이용에 따른 엔진룸 설계의 제약이 해소될 수 있는 차량의 와셔액 자동 보충장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 전기적 센서나 별도의 집수 탱크가 불필요하므로 센서의 오작동 위험 및 가격 상승의 문제점과, 차량의 중량 상승 및 엔진룸 공간을 차지하는 문제점을 해결할 수 있는 차량의 와셔액 자동 보충장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 와셔액 자동 보충장치를 나타내는 장치구성도,
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 에어클리너 3 : 부압공급통로
7 : 빗물배출통로 9 : 제1드레인 홀
11 : 제2드레인 홀 13 : 필터부재
15 : 전원공급수단 20 : 와셔탱크
22 : 빗물유입구 24 : 빗물유입통로
30 : 플로터 32 : 니들밸브
34 : 전기전도성 수단 40 : 원액탱크
42 : 튜브 50 : 튜브 개폐수단
52 : 전기구동밸브 54 : 입력단자
56 : 출력단자
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 상부 일측이 엔진의 부압발생위치와 부압공급통로(3)로써 연결되고, 상부 타측에 구비된 빗물유입구(22)가 카울탑(5) 하측의 빗물배출통로(7)에 형성시킨 드레인 홀(11)과 빗물유입통로(24)로써 연결된 와셔탱크(20)와; 상기 와셔탱크(20) 내에서 이에 유입된 빗물의 수위가 일정 수위 이하로 유지되도록 상기 빗물유입구(22)를 개/폐할 수 있는 니들밸브(32)가 구비된 플로터(30)와; 상기 빗물유입통로(24) 상에 설치되고, 내부에 채워진 원액이 상기 빗물유입통로(24) 내부로 흡입될 수 있도록 튜브(42) 연결된 원액탱크(40)와; 상기 니들밸브(32)가 상기 와셔탱크(20)의 빗물유입구(22)를 닫게 되면 상기 튜브(42) 통로가 차단되도록 상기 니들밸브(32)의 개/폐작동에 연동하는 튜브 개폐수단(50);을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 엔진의 부압발생위치는 에어클리너(1) 하류측 소정 위치(P)인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 튜브 개폐수단(50)은: 외부의 전원공급수단(15)으로부터 전원공급이 이루어지면 상기 튜브(42) 통로를 차단하도록 설치된 전기구동밸브(52)와, 상기 와셔탱크(20)의 빗물유입구(22)에 설치되고 상기 전원공급수단(15)과 전기구동밸브(52)에 각각 연결된 입력(54) 및 출력단자(56)와, 상기 니들밸브(32)의 폐 작동시 상기 두 단자간을 전기적으로 연결할 수 있도록 상기 니들밸브(32)에 구비된 전기전도성 수단(34)으로 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 와셔액 자동 보충장치를 나타내는 장치구성도이다.
이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 와셔액 자동 보충장치에서는 와셔탱크(20) 상부 일측이 엔진의 부압발생위치와 부압공급통로(3)로 연결되어, 엔진 시동후, 와셔탱크(20) 내 와셔액 상측으로 부압이 형성 유지될 수 있게 되어 있다.
본 발명의 실시예로서, 상기 엔진의 부압발생위치는 엔진 시동후 공기가 빠르게 통과하는 에어클리너(1) 하류측 소정 위치(P)로 하는 것이 바람직하다.
또한, 차량의 카울탑(5) 하측으로는 통상 드레인 홀(9)을 통해 차량 하측으로 빗물을 배출시키기 위한 빗물배출통로(7)가 구비되어 있는 바, 상기 드레인홀(9) 하측으로 고이게 되는 빗물이 와셔탱크(20) 내로 흐를 수 있도록, 상기 드레인 홀(9) 하측으로 또 다른 드레인 홀(11)을 형성시킨다.
이하, 본 발명의 명확한 설명을 위하여, 상측의 드레인 홀(9)을 제1드레인 홀, 하측의 드레인 홀(11)을 제2드레인 홀이라 칭하기로 한다.
상기 제2드레인 홀(11)에는 빗물 내 이물질 등을 여과하기 위한 필터부재(13)가 설치되고, 상기 제2드레인 홀(11)과 와셔탱크(20)의 상부 타측에 구비된 빗물유입구(22)는 빗물유입통로(24)로 연결된다.
상기 와셔탱크(20)에서 상기 빗물유입구(22)는 부압공급통로(3)의 연결부 하측으로 위치되며, 상기 와셔탱크(20) 내부에는 상기 빗물유입통로(24)를 통해 유입된 빗물이 수면 상승하여 부압공급통로(3)를 통해 흐르는 것을 방지하고 와셔탱크(20) 내부의 수면을 일정 수위 이하로 유지시키기 위한 플로터(floater)(30)가 설치된다.
상기 와셔탱크(20) 내부의 수위에 따라 승/강 작동하는 상기 플로터(30)에는 상기 빗물유입구(22)를 개/폐할 수 있도록 된 니들밸브(needle valve)(32)가 구비된다.
또한, 계면활성제인 원액이 채워진 원액탱크(40)가 상기 빗물유입통로(24) 상에 설치되는 바, 상기 원액탱크(40)에는 그 내부의 원액이 빗물유입통로(24) 내부로 흡입될 수 있도록 튜브(42)가 연결된다.
여기서, 상기 튜브(42)는 하단부 입구가 원액탱크(40) 내부 하측으로 길게 삽입된 형태로 되어 있다.
또한, 본 발명의 와셔액 자동 보충장치에서는 상기 와셔탱크(20) 내 설치된 플로터(30)의 승/강 작동에 의한 니들밸브(32)의 개/폐작동에 연동하는 튜브 개폐수단(50)이 구비되는 바, 이 튜브 개폐수단(50)은 니들밸브(32)가 와셔탱크(20)의 빗물유입구(22)를 닫고 있을 때 빗물유입통로(24) 내의 빗물이 튜브(42)를 통해 원액탱크(40) 내로 역류되지 않도록 튜브(42) 통로를 닫게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 튜브 개폐수단(50)은 외부의 전원공급수단(15)으로부터 전원공급이 이루어지면 상기 튜브(42) 통로를 차단하는 전기구동밸브(52)를 설치하고, 상기 와셔탱크(20)의 빗물유입구(22)에 상기 전원공급수단(15)과 전기구동밸브(52)에 각각 연결된 입력(54) 및 출력단자(56)를 설치하여서 된 것으로 실시될 수 있다.
여기서, 상기 니들밸브(32)가 개/폐 작동으로 상기 입력(54) 및 출력단자(56)간 전기적 연결을 단속하는 스위치 역할을 할 수 있도록, 상기 니들밸브(32)에는 폐 작동시 두 단자간을 전기적으로 연결시키는 전기전도성 수단(34)이 구비된다.
여기서, 상기 전기전도성 수단은 니들밸브(32) 자체로 실시될 수 있다.
이하, 본 발명의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.
엔진 시동후, 와셔탱크(20) 내에는 부압공급통로(3)를 통해 엔진의 부압형성위치로부터 부압이 공급되고, 이때, 와셔탱크(20) 내 와셔액 상측으로 부압이 형성되면서, 니들밸브(32)가 빗물유입구(22)를 열고 있는 상태에서는 빗물유입통로(24)를 통해 필터부재(13) 및 제2드레인 홀(11)을 통과한 빗물이 와셔탱크(20) 내로 자동 유입된다.
이때, 빗물유입통로(24)를 통과하는 빗물의 유속으로 인하여, 빗물유입통로(24)에 연결된 튜브(42) 출구 주변으로는 부압이 형성되는 바, 원액탱크(40) 내에 채워져 있던 원액이 튜브(42)를 통해 빗물유입통로(24) 내로 흡입, 빗물과 혼합되어 와셔탱크(20) 내로 유입된다.
즉, 상기 튜브(42) 출구 주변에서는, 튜브(42)의 모세관 현상과, 빗물유입통로(24) 내 압력과 원액탱크(40) 내 압력간의 압력차에 의해, 원액탱크(40)로부터 흡입된 원액이 빗물유입통로(24) 내를 통과하는 빗물과 일정 농도로 혼합될 수 있는 것이다.
또한, 상기 와셔탱크(20) 내 빗물의 수위 상승으로 플로터(30)가 상승하게 되면 니들밸브(32)가 빗물유입구(22)를 닫게 되고, 이후 와셔탱크(20) 내부로 더 이상의 와셔액 보충이 이루어지지 않게 된다.
이때, 상기 니들밸브(32)의 폐 작동에 따른 입(54)/출력단자(56)간 통전으로 전기구동밸브(52)로 전원공급이 이루어지면 튜브(42) 통로가 닫히게 되고, 이후 빗물유입통로(24) 내 빗물이 원액탱크(40) 내로 유입되지 않게 된다.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 와셔액 자동 보충장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
1) 튜브의 모세관 현상과, 빗물유입통로 내 압력과 원액탱크 내 압력간의 압력차에 의해, 원액탱크로부터 흡입된 원액이 빗물유입통로 내를 통과하는 빗물과 일정 농도로 혼합될 수 있고, 원액이 모두 와셔탱크 내로 쏟아지는 위험이 제거되며, 수위차 이용에 따른 엔진룸 설계의 제약이 해소될 수 있다.
2) 전기적 센서나 별도의 집수 탱크가 불필요하므로 센서의 오작동 위험 및 가격 상승의 문제점과, 차량의 중량 상승 및 엔진룸 공간을 차지하는 문제점을 해결할 수 있다.

Claims (3)

  1. 상부 일측이 엔진의 부압발생위치와 부압공급통로(3)로써 연결되고, 상부 타측에 구비된 빗물유입구(22)가 카울탑(5) 하측의 빗물배출통로(7)에 형성시킨 드레인 홀(11)과 빗물유입통로(24)로써 연결된 와셔탱크(20)와;
    상기 와셔탱크(20) 내에서 이에 유입된 빗물의 수위가 일정 수위 이하로 유지되도록 상기 빗물유입구(22)를 개/폐할 수 있는 니들밸브(32)가 구비된 플로터(30)와;
    상기 빗물유입통로(24) 상에 설치되고, 내부에 채워진 원액이 상기 빗물유입통로(24) 내부로 흡입될 수 있도록 튜브(42) 연결된 원액탱크(40)와;
    상기 니들밸브(32)가 상기 와셔탱크(20)의 빗물유입구(22)를 닫게 되면 상기 튜브(42) 통로가 차단되도록 상기 니들밸브(32)의 개/폐작동에 연동하는 튜브 개폐수단(50);
    을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 와셔액 자동 보충장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 엔진의 부압발생위치는 에어클리너(1) 하류측 소정 위치(P)인 것을 특징으로 하는 차량의 와셔액 자동 보충장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 튜브 개폐수단(50)은: 외부의 전원공급수단(15)으로부터 전원공급이 이루어지면 상기 튜브(42) 통로를 차단하도록 설치된 전기구동밸브(52)와, 상기 와셔탱크(20)의 빗물유입구(22)에 설치되고 상기 전원공급수단(15)과 전기구동밸브(52)에 각각 연결된 입력(54) 및 출력단자(56)와, 상기 니들밸브(32)의 폐 작동시 상기 두 단자간을 전기적으로 연결할 수 있도록 상기 니들밸브(32)에 구비된 전기전도성 수단(34)으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 와셔액 자동 보충장치.
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