KR101209495B1 - 세척과 제빙을 위한 장치 - Google Patents

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엠-히트 인베스터스 엘엘씨
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Abstract

본 발명은 액체 가열 어셈블리 및 차량의 유리에 가열액체를 스프레이 하도록 작동하는 가열액체 스프레이 어셈블리를 포함하고, 액체 가열 어셈블리는 액체 가열 챔버, 액체 가열 챔버 내부에 배치된 가열 부재 및 가열 부재와 열전도 접촉을 하는 열 방산기를 포함하고, 열 방산기는 부분적으로 액체 흐름 채널을 형성하여, 가열 부재로부터 액체 흐름 채널을 통해서 흐르는 액체로 열 전달시키기 위해 작동하는 가열액체를 스프레이하는 어셈블리에 관한 것이다.

Description

세척과 제빙을 위한 장치{APPARATUS FOR CLEANING AND DE-ICING}
본 발명은 차량 부재의 세척 및 제빙(de-icing)을 위한 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다. 2004년 2월 12일 출원된 미국 특허출원번호 60/544,438호 "Apparatus and Method for Low Temperature De-Icing" 및 2005년 1월 6일 출원된 미국 특허출원번호 60/642,233호 "Apparatus and Method for Low Temperature De-Icing"가 참고로 제시된다. 2003년 10월 21일 출원된 PCT 출원번호 PCT/IL03/00854의 발명 역시 참고로 제시된다.
미국특허: 6,199,587; 6,164,587; 5,988,529; 5,947,348; 5,927,608; 5,509,606; 5,383,247; 5,354,965; 5,254,083; 5,118,040; 5,012,977; 4,106,508; 4,090,668 및 3,979,068 그리고 PCT출원: WO 02/092237, WO 00/27540, WO 98/58826 등의 공개된 문헌들은 본 발명이 속하는 기술분야의 현재 기술상태를 보여준다.
본 발명은 차량 부재의 세척 및 제빙(de-icing)을 위한 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예는 액체 가열 어셈블리 및 윈드실드(windshield)상에 가열액체를 스프레이 하도록 작동하는 가열액체 스프레이 어셈블리를 포함하고, 상기 액체 가열 어셈블리는 액체 가열 챔버, 상기 액체 가열 챔버 내부에 배치된 하나 이상의 가열 부재 및 상기 하나 이상의 가열 부재와 열전도 접촉을 하는 하나 이상의 열 방산기를 포함하고, 상기 하나 이상의 열 방산기는 적어도 부분적으로 하나 이상의 액체 흐름 채널을 형성하고, 상기 하나 이상의 가열 부재로부터 상기 하나 이상의 액체 흐름 채널을 통해서 흐르는 상기 액체로 열 전달시키기 위해 작동하는 윈드실드상에 가열액체를 스프레이하는 어셈블리에 관한 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 액체 가열 어셈블리 및 윈드실드상에 가열액체를 스프레이 하도록 작동하는 가열액체 스프레이 어셈블리를 포함하고, 상기 액체 가열 어셈블리는 액체 가열 챔버, 상기 액체 가열 챔버 내부에 배치된 하나 이상의 가열 부재 및 상기 하나 이상의 가열 부재에 연결된 전기 공급 연결부를 포함하고, 상기 전기 공급 연결부는 상기 액체 가열 챔버와 열 전도 접촉하는 녹을 수 있는 컨덕터 부분을 포함하고 있어서, 상기 액체 가열 챔버 내부의 액체가 소정의 온도 이상으로 가열되는 경우 컨덕터 부분이 녹아서 상기 하나 이상의 가열 부재로의 전기 공급을 차단하는 윈드실드상에 가열액체를 스프레이하는 어셈블리에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 액체 가열 어셈블리, 상기 액체 가열 어셈블리에 의해서 가열된 액체의 온도를 검출하기 위해 작동하는 액체 온도센서, 윈드실드상에 가열액체를 스프레이 하도록 작동하는 가열액체 스프레이 어셈블리 및 상기 액체 온도센서에 의해 검출된 상기 온도에 따라서 상기 스프레이 어셈블리의 동작을 제어하기 위해 작동하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는 상기 액체 온도가 제 1 온도인 때 개시되고 상기 액체 온도가 상기 제 1 온도보다 낮은 제 2 온도인 때 종료하는 하나 이상의 제 1 스프레이 과정을 제공하고, 상기 액체 온도가 상기 제 2 온도보다 낮은 제 3 온도인 때 종료하는 하나 이상의 제 2 스프레이 과정을 제공하는 윈드실드상에 가열액체를 스프레이하는 어셈블리에 관한 것이다.
바람직하게는, 상기 가열액체 스프레이 어셈블리는 상기 액체 가열 어셈블리의 외기 온도를 검출하기 위해서 작동하는 온도센서를 더 포함하고, 상기 제 3 온도는 상기 외기 온도에 기초하여 상기 제어기에 의해서 결정된다.
추가적으로, 소정의 시간 내에 상기 제 2 온도에 도달하지 않는 경우, 상기 제어기가 하나 이상의 제 1 스프레이 과정을 종료하기 위해서 작동한다. 추가적으로, 소정의 시간 내에 상기 제 3 온도에 도달하지 않는 경우, 상기 제어기가 하나 이상의 제 2 스프레이 과정을 종료하기 위해서 작동한다.
바람직하게는 상기 하나 이상의 제 2 스프레이 과정은 액체 온도가 제 1 온도일 때 개시된다.
추가적으로, 상기 액체 가열 어셈블리는 상기 하나 이상의 가열 부재에 연결된 전기 공급 연결부를 포함하고, 상기 전기 공급 연결부는 상기 액체 가열 챔버와 열 전도 접촉하는 녹을 수 있는 컨덕터 부분을 포함하고 있어서, 상기 액체 가열 챔버 내부의 액체가 소정의 온도 이상으로 가열되는 경우 컨덕터 부분이 녹아서 상기 하나 이상의 가열 부재로의 전기 공급을 차단한다.
바람직하게는, 상기 가열 액체 스프레이 어셈블리는 상기 하나 이상의 가열 부재와 열 전도 접촉을 하는 하나 이상의 열 방산기를 더 포함하고, 상기 하나 이상의 열 방산기는 적어도 부분적으로 하나 이상의 액체 흐름 채널을 형성하여 상기 하나 이상의 가열 부재로부터 상기 하나 이상의 액체 흐름 채널을 통해서 흐르는 상기 액체로 열 전달시키기 위해 작동한다.
바람직하게는, 상기 가열 액체 스프레이 어셈블리는 상기 액체 가열 어셈블리에 의해서 가열된 액체의 온도를 검출하기 위해 작동하는 액체 온도센서를 더 포함하고, 상기 하나 이상의 열 방산기는 상기 액체 가열 챔버 내부에서 상기 액체 가열의 균일성을 향상시키는 형상으로 구성되고 작동되어서, 상기 액체 온도센서에 의해 검출된 상기 온도는 상기 액체 가열 챔버 내부의 상기 액체의 온도를 나타낸다.
바람직하게는, 상기 하나 이상의 열 방산기는 상기 액체 가열 챔버의 하나 이상의 축방향을 따라 균일하지 않은 형상을 가진다. 바람직하게는, 상기 하나 이상의 열 방산기는 길이방향의 축을 따라서 뻗어있는 형상으로 구성되어, 길이방향 축을 따라 수직하며 균일하지 않은 형상으로 되어, 상기 액체 가열의 균일성은 보다 향상된다.
바람직하게는, 상기 하나 이상의 열 방산기는 상기 하나 이상의 액체 흐름 채널과 연통하는 하나 이상의 틈을 포함한다.
바람직하게는, 상기 하나 이상의 열 방산기는 상기 액체 가열 챔버 내부에 위치하여 하나 이상의 액체 흐름 갭을 형성한다. 추가적으로, 상기 하나 이상의 액체 흐름 갭에 의해서 액체는 상기 액체 가열 챔버 내부에서 다양한 방향으로 흐를 수 있다. 추가적으로, 상기 하나 이상의 열 방산기는 길이방향 축을 따라 뻗어있고, 상기 다양한 방향으로의 액체 흐름 중에는 상기 길이방향 축에 대해서 길이방향과 반대방향으로의 액체 흐름도 포함한다. 바람직하게는, 상기 다양한 방향으로의 액체 흐름에 의해서 상기 액체 가열 챔버 내부의 상기 액체 온도의 균일성이 ㄴ된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 액체 가열 챔버, 상기 액체 가열 챔버 내부에 배치된 하나 이상의 가열 부재, 상기 하나 이상의 가열 부재와 열전도 접촉을 하는 하나 이상의 열 방산기를 포함하는 액체 가열 어셈블리를 제공하고, 상기 하나 이상의 열 방산기는 적어도 부분적으로 하나 이상의 액체 흐름 채널을 형성하는 단계, 상기 하나 이상의 가열 부재를 가열하는 단계, 상기 하나 이상의 가열 부재로부터 상기 하나 이상의 액체 흐름 채널을 통해서 흐르는 액체로 열 전달시키는 단계 및 상기 액체 가열 어셈블리에 의해서 윈드실드상에 상기 가열액체를 스프레이 하는 단계를 포함하는 윈드실드에 가열된 액체를 스프레이하는 방법에 대한 발명이다.
본 발명의 또 하나의 바람직한 실시예에 따르면, 액체 온도센서를 포함하는 액체 가열 어셈블리를 제공하는 단계, 상기 액체 온도센서에 의해서 제 1 스프레이 사이클 개시 온도가 검출될 때까지 상기 액체 가열 어셈블리 내부의 액체를 가열하는 단계, 상기 액체 온도센서에 의해서 상기 제 1 스프레이 사이클 개시 온도가 검출된 경우 하나 이상의 제 1 스프레이 과정을 개시하는 단계, 상기 액체 온도센서에 의해서 상기 제 1 스프레이 사이클 개시 온도보다 낮은 제 1 스프레이 사이클 종료 온도가 검출된 경우 상기 제 1 스프레이 과정을 종료하는 단계 및 상기 액체 온도센서에 의해서 제 2 스프레이 사이클 개시 온도가 검출된 경우 하나 이상의 제 2 스프레이 과정을 개시하는 단계 그리고 상기 액체 온도센서에 의해서 상기 제 1 스프레이 사이클 종료 온도보다 낮은 제 2 스프레이 사이클 종료 온도가 검출된 경우 상기 제 2 스프레이 과정을 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성되고 작동되는, 차량에서 사용하기 위한 가열액체 배출 장치의 단면도이다.
도 2는 도 1에서 보인 장치의 가열 챔버의 전개 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 가열 챔버의 사시도와 평면도이다.
도 4a는 도 2-3b에서 보인 가열 챔버의 도 3b의 IVA-IVA 선도에 따른 단면도로 그 내부의 액체흐름을 보여준다.
도 4b는 도 2-3b에서 보인 액체 가열 챔버의 평면도이며 그 내부의 액체흐름을 보여준다.
도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 것으로, 도 1에서 보인 가열액체 배출 장치에서 사용하기 위한 적절한 액체 가열 어셈블리의 단면도 및 평면도이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 또 하나의 바람직한 실시예에 따른 것으로, 도 1에서 보인 가열액체 배출 장치에서 사용하기 위한 적절한 액체 가열 어셈블리의 단면도 및 평면도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 또 하나의 실시예로써 각각 과열전 및 과열중인, 도 1의 가열액체 배출 장치의 전기 공급 연결부의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성되고 작동되는, 차량에 장착된 가열액체 배출 장치의 단면도이다.
도 9는 도 8의 장치의 작동을 보여주는 시간에 따른 다이어그램이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따라 구성되고 작동되는, 차량에서 사용하기 위한 가열액체 배출 장치의 두 가지 다른 작동모드에서의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성되고 작동되는, 차량에서 사용하기 위한 가열액체 배출 장치의 단면도이다. 도 1에서 보이듯이, 가열액체 배출 장치(100)는 바람직하게는 액체를 가열하고 전기적인 액체 흐름 제어기능을 가진 주어셈블리(102)를 포함한다. 주어셈블리(102)는 바람직하게는 차량용 베터리(미도시)에 전기선(미도시)으로 연결된다.
주어셈블리(102)는 액체 가열 챔버(104)를 포함하고, 액체 유입관(미도시)과 액체 배출관(미도시)과 연통된다. 액체 유입관은 차량의 액체 저장조(미도시)로부터 액체 가열 챔버(104)로 물, 부동액 또는 윈드실드 세척액과 같은 액체를 공급하기 위해 작동하며, 차량의 펌프(미도시)와 연결되어 있다. 액체 배출관은 하나 이상의 분사기(sprayer)에 액체를 공급하기 위해 작동하며, 분유기는 일반적으로 차량의 전면유리, 후면유리, 옆면유리 그리고 특히 차량 헤드라이트, 차량 미등이나 차량의 외부 미러 등의 위치에 장착된다.
본 발명의 설명부분 및 특허청구범위에서 사용된 "차량"이란 용어는 유리창을 가진 차량, 즉 승용차나 트럭 또는 보트나 항공기 등 어떠한 형태의 운송수단에도 적용가능하다.
주어셈블리(102)는 바람직하게는 공간(108)을 가진 원통형의 액체 가열 챔버를 형성하는 하우징(106)을 포함하며, 공간(108)의 내부에는 액체 가열 챔버(104)가 위치하며 내부의 대부분은 액체 가열 어셈블리(110)가 차지한다. 하우징(106)은 바람직하게는 액체 유입 채널(112), 액체 배출 채널(114) 및 가열액체 온도 센서(116)를 수용하기 위한 틈을 형성하고, 위 각각은 모두 공간(108)을 수용하는 액체 가열 챔버와 연통한다.
도 2, 3a 및 3b은 액체 가열 어셈블리(110) 구성을 상세히 보여준다. 도 2에 보이듯이, 액체 가열 어셈블리(110)는 바람직하게는 액체 가열 챔버(104)를 형성하는 원통형의 외부 슬리브(120) 그리고 절연 액체 실링 링(126)(도 1)을 유지하는 실링 링 유지 소켓(124)을 형성하는 베이스(122)를 포함한다. 부재번호(130, 132)로 지정된, 바람직하게는 두 개인, 복수 개의 가열 부재가 슬리브(120) 내부에 위치한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 적어도 하나의 열 방산기(dissipator)를 포함하는 열 방산 어셈블리(140)는 가열 부재(130, 132)를 포함한다. 열 방산 어셈블리(140)는 각각 액체 흐름 채널(146, 148)를 형성하고, 납땜이나 다른 적절한 연결수단에 의해 가열 부재(130, 132)에 열적으로 기계적으로 연결된 열 방산기(142, 144)를 포함한다. 열 방산 어셈블리(140)는 가열 부재(130, 132)와 액체 흐름 채널(146, 148)을 통해 흐르는 액체 사이에 효율적인 열전달을 제공한다. 열 방산기(142, 144)는 바람직하게는 액체 통로를 위해 여러 개의 측면의 틈(150, 152, 154)을 가진다.
액체 흐름 채널(146, 148)은 그 내부에 수용된 액체를 효율적으로 가열되게 한다.
도 2에서 더 보이듯이, 외부 슬리브(120)는 여러 개의 틈(160, 162, 164)을 포함하여 액체가 그곳을 통과하여 흐를 수 있게 한다. 틈(150, 152, 154, 160, 162, 164)는 외부 슬리브(120)와 열 방산 어셈블리(140)를 통과하는 액체 흐름을 위해서 적절한 개수, 형태 및 위치에 제공된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 한 쌍의 각 틈(160, 162 및 164)은 수직축의 맞은 편에도 제공된다.
틈(150, 152, 154, 160, 162, 164)는 액체 가열 챔버(104) 내부의 액체 온도가 균일하게 상승할 수 있도록 위치 및 크기가 결정된다.
액체 가열 어셈블리(110)는 바람직하게는 베이스(122)에 전기 공급 연결부(165)를 가진다.
도 1에서 도시된 것처럼, 가열액체 배출 장치(100)는 또한 액체 유입 통로부(168)및 액체 배출 통로부(170)를 가지는 액체 연결 어셈블리(166)를 포함한다.
액체 연결 어셈블리(166)는 바람직하게는 서로 다른 압력차간 바이패스 통로부(172)를 형성하는 사출성형된 부재를 포함하며, 바이패스 통로부(172)는 스프링이 장착된 일방향 밸브(174)에 의해 제어되며, 압력차가 소정의 수치, 전형적으로는 0.3 내지 0.5 bar에 도달하면(이것은 액체 가열 챔버(104)를 통한 액체 흐름의 차단을 의미한다) 액체 유입 통로부(168)로부터 액체 배출 통로부(170)로 액체의 흐름을 허용한다.
밸브(176)가 액체 가열 챔버(104)의 상류인 액체 유입 통로부(168)에 배치된다. 밸브(176)는 볼(177)과 같은 부분적으로 실링 부재를 포함하여, 공간(108)을 수용하는 액체 가열 챔버로 가압된 액체 공급을 허용하나, 상대적으로 느린 비율로 그곳을 통한 역류는 방지한다. 또는, 밸브(176)의 볼(177)을 제거함으로써, 볼(177)과 밸브(176)에 의해 제공되던 역류보다 상대적으로 빠른 비율로 역류를 허용할 수 있다.
차량 저장조의 액체는 액체 유입 통로부(168) 및 액체 유입 채널(112)을 통해서 공간(108)을 수용하는 액체 가열 챔버에 공급되고, 바람직하게는 슬리브(120)에 의해 형성되는 액체 가열 챔버(104)에 슬리브(120)에 형성된 틈(160, 162, 164)를 통해서 들어간다.
액체는 액체 가열 챔버(104)에서 가열되고 액체 또는 액체의 높이에 의존하는 액체위의 공기의 온도는 온도 센서(116)에 의해 감지되고, 바람직하게는 센서는 EPCOS AG(Corporate Communications of Munich, Germany, 카탈로그 번호 G560/50K/F2)에서 구할 수 있다. 온도 센서(116)는, 하우징(106) 내부에 장착되고 공간(108)을 수용하는 액체 가열 챔버의 외부에 위치하는 인쇄 회로 기판(178) 위에 장착된다.
온도 센서(116)와 차량 배터리에 연결된 주어셈블리(102)의 작동을 위한 제어회로가 또한 인쇄 회로 기판(178) 위에 장착된다.
도 4a 및 도 4b에는 액체 가열 챔버(104) 내부의 액체흐름을 보여주고 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 열 방산기(142, 144)는 가열 부재(130, 132)에 상대적으로 위치하여, 액체 흐름 채널(146, 148)을 형성한다. 가열 부재(130, 132)는 바람직하게는 납땜에 의해서 베이스(122)에 연결된다.
열 방산기(142, 144)는 외부 슬리브(120) 내부에 위치하여 열 방산 어셈블리(140)의 하부 표면(186)과 베이스(122)의 상부 표면(188) 사이에 액체 흐름 갭을 형성한다. 또한, 원통형의 외부 슬리브(120)의 벽은 바람직하게는 열 방산기(142, 144)의 상부(190)를 지나서 뻗어있어, 열 방산 어셈블리(140)의 상부(190)와 원통형의 외부 슬리브(120)의 상부 표면(192) 사이에 액체 흐름 갭을 형성한다.
위에서 언급한 하부 표면(186)과 상부 표면(188) 사이 그리고 상부(190)와 상부 표면(192) 사이의 액체 흐름 갭은 이하에서 설명하는 바와 같이 액체 가열 챔버(104) 내부에서 다양한 방향으로 액체의 흐름을 허용한다.
도 4a에 보이듯이, 가열액체는 일반적으로 화살표(200)에서 보이듯 열 방산기(142, 144) 내부에서, 열 방산 어셈블리(140)의 하부 표면(186)과 열 방산 어셈블리(140)의 상부(190) 사이에서 위쪽으로 흐른다. 열 방산 어셈블리(140)의 위쪽 액체 가열 챔버(104) 영역에 도달하면, 액체의 일부는 열 방산 어셈블리(140)의 위쪽 영역의 외부로 흘러서, 화살표(202)에서 보이듯이 아래쪽으로 흐른다. 틈(160, 162, 164)을 통해서 액체 가열 챔버(104)에 진입하는 가열되지 않은 액체는 화살표(204)에서 보이듯이 열 방산 어셈블리(140) 외부의 액체 가열 챔버(104) 내부 아래쪽으로 흐른다. 열 방산 어셈블리(140)의 아래쪽 액체 가열 챔버(104) 영역에 도달하면, 액체의 일부는 열 방산 어셈블리(140) 아래쪽 영역의 내부로 흘러서 화살표(206)에서 보이듯이 위쪽으로 흐른다.
화살표(200, 202, 204, 206)에서 표시된 액체의 흐름의 다양한 방향은 액체 가열 챔버(104) 내부의 액체의 온도 차이에 의해 야기된다. 바람직하게는, 시간이 흐르면, 화살표(200, 202, 204, 206)에 의해서 표시되는 액체 흐름은 액체 가열 챔버(104) 내부의 온도의 균일성을 향상시킨다. 액체 가열 챔버(104) 내부의 열 방산 어셈블리(140)의 배치는 종래 가열 유닛에 비해서, 다양한 방향으로 액체흐름을 제공하고 온도 균일성을 증가시키고 가열효율을 향상시킨다.
도 4a를 보면, 액체는 틈(150, 152, 154)를 통과하여 흘러서 화살표(208, 210)에서 보인 것처럼 추가적인 흐름을 제공한다. 화살표(208)에서 보인 것처럼 틈(150, 152, 154)를 통해서 열 방산기(142, 144)에 진입하는 액체는, 일부는 액체 흐름 채널(146, 148) 내부에 존재하는 흐름에 의해 위쪽으로 흐르고, 일부는 액체 흐름 채널(146, 148) 내부의 액체보다 온도가 낮은 경우는 아래쪽으로 흐른다. 유사하게 틈(150, 152, 154)를 통해서 열 방산기(142, 144)를 나가는 액체는 화살표(210)에 보인 것처럼 일부는 액체 흐름 채널(146, 148) 외부 및 액체 가열 챔버(104)의 내부에 존재하는 흐름에 의해서 아래쪽으로 흐르고, 일부는 액체 흐름 채널(146, 148) 외부 및 액체 가열 챔버(104) 내부의 액체보다 온도가 높은 경우 위쪽으로 흐른다.
위에서 살핀 것처럼, 다양한 액체 흐름은 바람직하게 액체 가열 챔버(104) 내부에서 균일한 온도 분포를 제공하고 따라서 출구 개방시에 액체 온도의 검출이 가열 챔버(104) 내부의 액체의 평균온도를 나타내게 한다. 이 점에서 액체의 온도 검출에 따라 행해지는, 가열액체 배출 장치(100)의 온도 및 흐름 제어는 액체 가열 챔버(104) 내에서 가열액체의 온도를 더욱 균일하게 한다.
특히, 액체의 온도가 더욱 균일하게 됨에 따라, 가열 액체 배출 장치(100)는 온도 센서(116)에 의해 감지된 액체 온도에 의해서 조절되는 스프레이 주기 동안에 스프레이 되는 액체의 체적을 증가하게 한다. 결과적으로, 액체 온도를 균일하게 함으로써 가열액체 배출 장치(100)는 주어진 스프레이 주기 동안에 가열액체로 인한 전면유리에 전달되는 열 에너지 양을 증가시킨다.
전반적으로 액체 가열 챔버(104) 내부에 균일한 온도 분포를 제공하는 특성은 본 발명의 가열 장치가 전면유리를 가열하는 능력을 향상시켜서 가열 스프레이에 허용되는 액체온도의 상한을 규정한 차량 제조자의 요구사항이나 사양을 만족시킨다.
도 5a 및 도 5b를 보면, 각각 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 것으로, 도 1에서 보인 가열액체 배출 장치에서 사용하기 위한 적절한 액체 가열 어셈블리의 단면도 및 평면도이다.
도 5a에 보이듯이, 액체 가열 어셈블리(250)는 바람직하게는 원통형의 외부 슬리브(252) 및 실링 링 유지 소켓(256)을 형성하여 절연 실링 링(미도시)을 유지하는 베이스(254)를 포함한다. 바람직하게는 두 개인 복수 개의 가열 부재(258, 260)가 슬리브(252) 내부에 위치한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 적어도 하나의 열 방산기를 가진 열 방산 어셈블리(262)는 가열 부재(258, 260)를 포함한다. 열 방산 어셈블리(262)는 각각 액체 흐름 채널(268, 270)을 형성하고, 납땜이나 다른 적절한 연결수단에 의해 가열 부재(258, 260)에 열적으로 기계적으로 연결된 열 방산기(264, 266)를 포함한다. 열 방산 어셈블리(262)는 가열 부재(258, 260)와 액체 흐름 채널(268, 270)을 통해 흐르는 액체 사이에 효율적인 열전달을 제공한다. 열 방산기(264, 266)는 바람직하게는 액체 통로를 위해 여러 개의 측면의 틈(271, 272, 273)을 가진다.
액체 흐름 채널(268, 270)은 그 내부에 수용된 액체를 효율적으로 가열되게 한다.
외부 슬리브(252)는 여러 개의 틈(274, 275, 276)을 포함하여 액체가 그곳을 통과하여 흐를 수 있게 한다. 틈(274, 275, 276)는 외부 슬리브(252)를 통과하는 액체 흐름을 위해서 적절한 개수, 형태 및 위치에 제공된다.
차량 저장조의 액체는 액체 유입 통로부(미도시) 및 액체 유입 채널(미도시)을 통해서 액체 가열 어셈블리(250)에 공급되고, 바람직하게는 액체 가열 어셈블리(250)에 슬리브(252)에 형성된 틈(274, 275, 276)를 통해서 들어간다.
액체는 액체 가열 어셈블리(250)에서 가열되고 액체 또는 액체의 높이에 의존하는 액체위의 공기의 온도는 온도 센서(미도시)에 의해 감지되고, 바람직하게는 센서는 EPCOS AG(Corporate Communications of Munich, Germany, 카탈로그 번호 G560/50K/F2)에서 구할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 열 방산기(264, 266)는 가열 부재(258, 260)에 상대적으로 위치하여, 액체 흐름 채널(268, 270)을 형성한다. 가열 부재(258, 260)는 바람직하게는 납땜에 의해서 베이스(254)에 연결된다.
열 방산기(264, 266)는 외부 슬리브(252) 내부에 위치하여 열 방산 어셈블리(262)의 하부 표면(280)과 베이스(254)의 상부 표면(281) 사이에 액체 흐름 갭을 형성한다. 또한, 원통형의 외부 슬리브(252)의 벽은 바람직하게는 열 방산기(264, 266)의 상부(282)를 지나서 뻗어있어, 열 방산 어셈블리(262)의 상부(282)와 원통형의 외부 슬리브(252)의 상부 표면(283) 사이에 액체 흐름 갭을 형성한다.
위에서 언급한 하부 표면(280)과 상부 표면(281) 사이 그리고 상부(282)와 상부 표면(283) 사이의 액체 흐름 갭은 이하에서 설명하는 바와 같이 액체 가열 어셈블리(250) 내부에서 다양한 방향으로 액체의 흐름을 허용한다.
도 5a에서 보이듯이, 열 방산기(264, 266)는 길이방향의 축(286)을 따라서 뻗어있으며, 두께는 균일하지 않고 축(286)을 따라서 변화한다. 바람직하게는 길이방향의 축(286)은 액체 가열 어셈블리(250) 내부에 수직하게 된다. 바람직하게는 열 방산기(264, 266)의 두께는 베이스(254)에 가장 가까운 위치에서 최대이며, 길이방향 축(286)을 따라 베이스(254)로부터의 거리에 비례하여 점점 감소한다. 두께의 변화하는 상황은, 베이스(254)로부터 거리가 먼 곳의 액체에 전달되는 열과 비교해볼 때, 베이스(254)에 가까운 지역의 액체로의 열 전달과의 차이를 일으켜서 액체 가열 어셈블리(250) 내부에 액체 가열의 균일성을 강화한다.
도 5a 및 도 5b의 액체 가열 어셈블리(250) 내부의 액체 흐름은 도 4a 및 도 4b에 대해서 위에서 설명한 것과 유사하다.
도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 또 하나의 바람직한 실시예에 따른 것으로, 도 1에서 보인 가열액체 배출 장치에서 사용하기 위한 적절한 액체 가열 어셈블리의 단면도 및 평면도이다.
도 6a에 보이듯이, 액체 가열 어셈블리(310)는 바람직하게는 원통형의 외부 슬리브(320) 및 실링 링 유지 소켓(324)을 형성하여 절연 실링 링(미도시)을 유지하는 베이스(322)를 포함한다. 적어도 하나의 가열 부재(330)가 슬리브(320) 내부에 위치한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 적어도 하나의 열 방산기(340)가 바람직하게는 가열 부재(330)를 포함한다. 열 방산기(340)는 납땜이나 다른 적절한 연결수단에 의해 가열 부재(330)에 열적으로 기계적으로 연결된다. 열 방산기(340)는 가열 부재(330)와 액체 가열 어셈블리(310)을 통해 흐르는 액체 사이에 효율적인 열전달을 제공한다.
외부 슬리브(320)는 여러 개의 틈(360, 362, 364)을 포함하여 액체가 그곳을 통과하여 흐를 수 있게 한다. 틈(360, 362, 364)는 외부 슬리브(320)를 통과하는 액체 흐름을 위해서 적절한 개수, 형태 및 위치에 제공된다.
액체 가열 어셈블리(310)는 바람직하게는 베이스(322)에 전기 공급 연결부(365)를 포함한다.
차량 저장조의 액체는 액체 유입 통로부(미도시) 및 액체 유입 채널(미도시)을 통해서 액체 가열 어셈블리(310)에 공급되고, 바람직하게는 액체 가열 어셈블리(310)에 슬리브(320)에 형성된 틈(360, 362, 364)를 통해서 들어간다.
액체는 액체 가열 어셈블리(310)에서 가열되고 액체 또는 액체의 높이에 의존하는 액체위의 공기의 온도는 온도 센서(미도시)에 의해 감지되고, 바람직하게는 센서는 EPCOS AG(Corporate Communications of Munich, Germany, 카탈로그 번호 G560/50K/F2)에서 구할 수 있다.
도 6a에서 보이듯이, 열 방산기(340)는 바람직하게는 가열 부재(330)에 의해 형성된 길이방향 축(372)을 따라서 가열 부재(330)로부터 바같쪽으로 뻗어있는 복수 개의 핀(370)을 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 핀(370)은 균일하지 않고, 바람직하게는 길이와 두께가 이하에서 설명하는 바와 같이 길이방향 축(372)을 따라 변화한다. 바람직하게는 길이방향 축(372)이 액체 가열 어셈블리(310) 내부에서 수직으로 정렬될 수 있도록 되어 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 상기 핀은 도 6b에 보인 것처럼, 가열 부재(330)로부터 바같쪽으로 제 1 길이만큼 뻗어있는 복수 개의 제 1 핀(374)과 가열 부재(330)로부터 바같쪽으로 제 2 길이만큼 뻗어있는 복수 개의 제 2 핀(376)으로 이루어진다.
도 6a를 보면, 바람직하게는 제 1 길이를 가진 복수 개의 제 1 핀(374)과 제 2 길이를 가진 복수 개의 제 2 핀(376)은 제 1 표면적을 가진 제 1 그룹의 핀(380)과 제 2 표면적을 가진 제 2 그룹의 핀(382) 그리고 제 3 표면적을 가진 제 3 그룹의 핀(384)를 가진다. 핀(382, 384)보다 베이스(322)에 보다 가까이 위치한 핀(380)은 핀(382, 384)보다 더 큰 표면적을 가져서, 액체 가열 어셈블리(310)를 통해서 흐르는 액체와 접촉할 수 있는 추가적인 면적을 가지게 된다. 핀(384)보다 베이스(322)에 더 가까이 위치한 핀(382)는 핀(384)보다 더 큰 표면적을 가져서, 액체 가열 어셈블리(310)를 통해서 흐르는 액체와 접촉할 수 있는 추가적인 면적을 가지게 된다. 서로 다른 그룹의 핀의 이러한 상태는 베이스(322)에 가까이 위치한 지역에 액체와 접촉할 수 있는 추가적인 면적을 제공하여 액체 가열 어셈블리(310)내부의 액체 가열의 균일성을 강화시킨다.
도시된 실시예에서 제 1, 제 2 및 제 3 그룹의 핀을 포함하고 있으나, 핀의 형태는 서로 다른 표면적을 가진 두 개 또는 세 개 이상의 다양한 그룹으로 이루어질 수 있다.
핀(370)에 부딪히는 액체에 의해 야기되는 터뷸런스의 증가는 액체 가열 어셈블리(310)를 통해서 흐르는 액체에 대한 열 전달의 증가 및 온도의 균일성의 증가를 제공한다.
도 7a 및 도 7b를 참고하면, 본 발명의 또 하나의 실시예로써 각각 과열전 및 과열중인, 도 1의 가열액체 배출 장치의 전기 공급 연결부의 단면도이다.
도 7a 및 도 7b를 살펴보면, 액체 가열 어셈블리(400)는 바람직하게는 액체 가열 챔버(404)를 형성하는 원통형의 외부 슬리브(402)를 포함한다. 슬리브(402)는 실링 링 유지 소켓(416)을 형성하여 절연 실링 링(미도시)을 유지하는 베이스(414)를 포함한다. 적어도 하나의 가열 부재(420)가 슬리브(402) 내부에 위치한다. 단지 하나의 가열 부재(420)만이 도 7a 및 도 7b에 도시되어 있으나, 도 7a 및 도 7b의 전기 공급 연결부가 적절한 구성의 가열 부재를 포함하는 액체 가열 어셈블리와 함께 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 액체 가열 어셈블리(400)는 바람직하게는 납땜에 의해 베이스(414)에 연결된 전기 공급 연결부(430)를 포함한다. 전기 공급 연결부(430)는 가열 부재(420)에 전류를 공급하는 회로의 한 부분을 이룬다. 가열 부재(420)에 전류 공급은 전기 연결지점(432)을 통해서 이루어진다. 그곳에서부터 전류가 흘러서, 바람직하게는 가열 부재(420)의 제 1 끝단을 통해서, 가열 부재(420)의 금속체 연결되어 있는, 가열 부재(420)의 반대쪽 끝단 쪽으로 흐르고, 그곳에서 베이스(414)로 흐른다. 전류는 그리고 전기 공급 연결부(430)를 통해서 전기 접점(434)로 흐른다.
전기 공급 연결부(430)는 바람직하게는 하우징(440)을 포함하고, 바람직하게는 내부에 전기가 흐를 수 있게 금속 하우징을 포함하고, 바람직하게는 플라스틱층인 절연층(442)을 포함하고, 바람직하게는 납땜부로 된 녹을 수 있는 컨덕터 부분(444)을 포함하여 하우징(440)과 전기 접점(434) 사이에 전기적인 연결을 제공한다.
위에서 설명한 바와 같이, 정상적인 작동상태에서는, 전류는 하우징(440)으로부터 전기 공급 연결부(430)를 통해서 흐르고, 녹을 수 있는 컨덕터 부분(444)을 통해 전기 접점(434)으로 흐른다.
전기 공급 연결부(430)는 아래에서 설명하는 바와 같이, 액체 가열 챔버(400) 내부가 과열되는 경우 가열 부재로 흐르는 전류를 차단하는 메커니즘을 가지고 있다.
정상적인 작동상태에서는, 가열 부재(420)는 액체 가열 챔버(400)에 가열될 액체가 충분히 공급된 경우에만 작동된다. 만약 액체 가열 챔버(400) 내부에 액체의 양이 적거나 없는 경우에 가열 부재가 작동된다면, 액체 가열 챔버는 급속하게 온도가 상승하여 과열상태가 될 것이다. 가열 부재(420) 및 액체 가열 챔버 내부의 온도 상승은 베이스(414)를 가열하게 되고, 이것은 하우징(440)의 온도 상승을 초래한다.
하우징(440) 내부의 온도가 전기 공급 연결부(430)의 컨덕터 부분(444)의 녹는점을 초과하는 경우, 컨덕터 부분(444)은 도 7b에서 보듯이 녹아서 하우징(440)에서 떨어져 나간다. 컨덕터 부분(444)의 용융은 하우징(440)과 전기 접점(434) 사이의 전기회로를 차단하여 가열 부재(420)으로의 전기 공급을 차단한다.
전기 연결 공급부(430)는 따라서 전기 공급을 끊어서, 가열 장치 오작동에서 기인하는 액체 가열 챔버(404)의 과열에 의한 차량 손상을 방지한다.
도 8을 보면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성되고 작동되는, 차량에 장착된 가열액체 배출 장치의 단면도이며, 도 9는 도 8의 장치의 작동을 보여주는 시간에 따른 다이어그램이다.
도 8은, 통상의 차량(500)에 본 발명의 실시예에 따라 구성되고 작동되는 가열액체 배출 장치(502)가 포함된 것을 보여준다. 가열액체 배출 장치는, 전기와 액체의 흐름을 제어하는 기능과 액체 가열 기능을 제공하는 주어셈블리(504)를 포함한다. 주어셈블리(504)는 전기 케이블(506, 507)을 통해서 차량 베터리(508)에 연결되어 있다.
액체 유입관(510)은 차량 펌프(514)에 연결되어 차량 액체 저장조(512)로부터 물, 부동액 또는 전면유리 세척액과 같은 액체를 주어셈블리(504)로 공급한다. 액체 배출관(522)은 하나 이상의 분유기(sprayer)에 액체를 공급하기 위해 작동하며, 분유기는 일반적으로 차량의 전면유리, 후면유리, 옆면유리 그리고 특히 차량 헤드라이트, 차량 미등이나 차량의 외부 미러 등의 위치에 장착된다.
통상 차량의 대쉬보드에 위치하는 차량 작동 스위치(530)은 주어셈블리(504)에 제어 컨덕터(532)로 전기적으로 연결되어 있다. 한 쌍의 컴퓨터 인터페이스 컨덕터(534, 536)가 주어셈블리(504)를 차량 컴퓨터(538)에 연결한다. 점화 인터페이스 컨덕터(540)는 주어셈블리(504)를 차량 점화 스위치에 연결한다. 외부 온도 센서(541)는 주어셈블리(504)에 컨덕터(543)을 통해서 연결된다.
차량 작동 스위치(530)는 바람직하게는 아래에 기술하는 자동 물분사 사이클을 작동시키기 위해 사용자 입력수단을 제공한다.
저장조(512)로부터 나온 액체는 차량 펌프(514)에 의해서 액체 유입관(510) 및 액체 유입 통로부(554)를 통해서 주어셈블리(504)와 액체 배출관(522)으로 공급된다.
주어셈블리(504)는 바람직하게는 온도 센서(570)와 연통되는 액체 가열 챔버(506)와 주어셈블리(504)를 작동하기 위한 회로를 포함하며, 센서는 EPCOS AG(Corporate Communications of Munich, Germany, 카탈로그 번호 G560/50K/F2)에서 구할 수 있으며, 주어셈블리(504)는 내부의 온도 센서(570) 및 차량 배터리에 연결되어 있다.
도 9에서 보듯이, 장치의 작동은 차량의 운전자와 같은 사용자가 작동 스위치(530)를 눌러서 개시된다. 이 동작에 의해서 장치는 자동 동작 모드가 된다. 이 모드에서는, 장치가 작동되어 펌프(514)가 제 1 스프레이 사이클 및 제 2 스프레이 사이클을 수행하게 하며, 각각 참조번호(602, 604)로 표시되어 있다.
자동 동작 모드에 들어가면, 가열액체 배출 장치(502)는 전류를 가열 부재에 공급하여, 액체 가열 챔버(560) 내부의 액체를 가열하여, 참조번호(606)에서 표서된 것처럼, 센서(570)에 의해 감지되는 온도를 증가시킨다.
참조번호(608)로 도시된 것처럼, 온도 센서(570)에 의해서 감지된 온도가 제 1 스프레이 사이클 개시 온도(도시된 예에서는 75℃)에 도달하면, 가열액체 배출 장치(502)는 펌프(514)를 작동시켜 제 1 스프레이 사이클(602)를 수행하여 액체 배출 통로부(554) 및 액체 배출관(522)을 통해서 분사기(524)로 액체를 배출한다.
제 1 스프레이 사이클(602)은 바람직하게는 참조번호(610)에 도시된 것처럼, 온도 센서(570)에 의해서 감지된 온도가 제 1 스프레이 사이클 종료 온도(제 1 스프레이 사이클 개시 온도보다 낮으며, 도시된 예에서는 56℃)에 도달할 때까지 계속된다. 본 실시예에 따르면,제 1 스프레이 사이클 개시 온도 및 제 1 스프레이 사이클 종료 온도는 제 1 스프레이 사이클(602)의 지속이 약 4초 동안 계속되도록 선택되었으며, 그동안 온도 센서(570)에 의해 검출된 온도는 제 1 스프레이 사이클 종료 온도에 도달한다.
제 1 스프레이 사이클(602)이 종료되면, 액체 가열 챔버(560)에 포함된 액체가 가열됨에 따라 센서(570)에 의해 검출된 온도는 다시 상승한다.
참조번호(612)로 도시된 것처럼, 온도 센서(570)에 의해서 감지된 온도가 제 2 스프레이 사이클 개시 온도(도시된 예에서는 75℃)에 도달하면, 가열액체 배출 장치(502)는 펌프(514)를 작동시켜 제 2 스프레이 사이클(604)를 수행한다. 제 2 스프레이 사이클 개시 온도는 제 1 스프레이 사이클 개시 온도와 같거나 다를 수 있다.
제 2 스프레이 사이클(604)은 바람직하게는 참조번호(614)에 도시된 것처럼, 온도 센서(570)에 의해서 감지된 온도가 제 2 스프레이 사이클 종료 온도(제 1 스프레이 사이클 종료 온도보다 낮으며, 제 2 스프레이 사이클 개시 온도보다 낮고, 도시된 예에서는 5℃)에 도달할 때까지 계속된다. 본 실시예에 따르면,제 2 스프레이 사이클 개시 온도 및 제 2 스프레이 사이클 종료 온도는 제 2 스프레이 사이클(604)의 지속이 약 8초를 초과하지 않도록 선택되었으며, 그동안 온도 센서(570)에 의해 검출된 온도는 제 2 스프레이 사이클 종료 온도에 도달한다.
제 1 스프레이 사이클 종료 온도가 최대지속시간 동안 도달되지 않는 경우에는, 가열액체 배출 장치(502)는 제 1 스프레이 사이클 최대 지속시간에 기초하여 제 1 스프레이 사이클(602)를 종료할 수 있다. 또한, 제 2 스프레이 사이클 종료 온도가 최대지속시간 동안 도달되지 않는 경우에는, 가열액체 배출 장치(502)는 제 2 스프레이 사이클 최대 지속시간에 기초하여 제 2 스프레이 사이클(604)를 종료할 수 있다.
주어진 온도는 예시일 뿐이며, 제 1 및 제 2 스프레이 사이클의 지속범위를 결정하기 위해서 적절한 온도 범위를 선택할 수 있다. 주어진 시간은 예시적일 뿐이며, 제 1 및 제 2 스프레이 사이클(602, 604)에 대해 허용되는 최대시간을 선택하기 위해서 어떤 지속시간도 선택할 수 있다.
다른 실시예에서는 가열액체 배출 장치(502)는 제 2 스프레이 사이클 종료 온도를 온도 센서(541)로 검출된 외기 온도의 함수로 결정할 수 있다. 제 2 스프레이 사이클 종료 온도를 외기 온도의 함수로 결정하는 것은 특히 외기 온도가 0℃와 같이 낮은 경우 보다 강화된 제 2 스프레이 사이클을 제공한다.
도 10a 및 도 10b를 보면, 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따라 구성되고 작동되는, 차량에서 사용하기 위한 가열액체 배출 장치의 두 가지 다른 작동모드에서의 단면도이다.
도 10a 및 도 10b에서 보면, 가열액체 배출 장치(900)는 도 1의 가열액체 배출 장치(100)와 유사하며, 바람직하게는 가열액체 배출 장치(100)는 바람직하게는 액체를 가열하고 전기적인 액체 흐름 제어기능을 가진 주어셈블리(902)를 포함한다. 주어셈블리(902)는 바람직하게는 차량용 베터리(미도시)에 전기선(미도시)으로 연결된다.
주어셈블리(902)는 액체 가열 챔버(904)를 포함하고, 액체 유입관(미도시)과 액체 배출관(미도시)과 연통된다. 액체 유입관은 차량의 액체 저장조(미도시)로부터 액체 가열 챔버(904)로 물, 부동액 또는 전면유리 세척액과 같은 액체를 공급하기 위해 작동하며, 차량의 펌프(미도시)와 연결되어 있다. 액체 배출관은 하나 이상의 분사기(sprayer)에 액체를 공급하기 위해 작동하며, 분유기는 일반적으로 차량의 전면유리, 후면유리, 옆면유리 그리고 특히 차량 헤드라이트, 차량 미등이나 차량의 외부 미러 등의 위치에 장착된다.
주어셈블리(902)는 바람직하게는 공간(908)을 가진 원통형의 액체 가열 챔버를 형성하는 하우징(906)을 포함하며, 공간(908)의 내부에는 액체 가열 챔버(904)가 위치하며 내부의 대부분은 액체 가열 어셈블리(910)가 차지한다. 하우징(906)은 바람직하게는 액체 유입 채널(912), 액체 배출 채널(914) 및 가열액체 온도 센서(916)를 수용하기 위한 틈을 형성하고, 위 각각은 모두 공간(908)을 수용하는 액체 가열 챔버와 연통한다.
액체 가열 어셈블리(910)는 바람직하게는 액체 가열 챔버(904)를 형성하는 원통형의 외부 슬리브(920) 그리고 절연 액체 실링 링(926)(도 1)을 유지하는 실링 링 유지 소켓(924)을 형성하는 베이스(922)를 포함한다. 부재번호(930, 931, 932)로 지정된 복수 개의 가열 부재가 슬리브(920) 내부에 위치한다. 본 실시예에서는 세 개의 가열 부재가 포함되어 있으나, 어떠한 적절한 구성의 가열 부재도 가능하다.
외부 슬리브(920)는 여러 개의 틈(960, 962)을 포함하여 액체가 그곳을 통과하여 흐를 수 있게 한다. 틈(960, 962)는 외부 슬리브(920)를 통해서 액체 가열 어셈블리(910)로 들어오는 액체 흐름을 위해서 적절한 개수, 형태 및 위치에 제공된다.
액체 가열 어셈블리(910)는 바람직하게는 베이스(922)에 전기 공급 연결부(965)를 가진다.
도 10a 및 도 10b에 보이듯이, 가열액체 배출 장치(900)는 또한 액체 유입 통로부(968)및 액체 배출 통로부(970)를 가지는 액체 연결 어셈블리(966)를 포함한다.
액체 연결 어셈블리(966)는 바람직하게는 서로 다른 압력차간 바이패스 통로부(972)를 형성하는 사출성형된 부재를 포함하며, 바이패스 통로부(972)는 스프링이 장착된 일방향 밸브(974)에 의해 제어되며, 압력차가 소정의 수치, 전형적으로는 0.3 내지 0.5 bar에 도달하면(이것은 액체 가열 챔버(904)를 통한 액체 흐름의 차단을 의미한다) 액체 유입 통로부(968)로부터 액체 배출 통로부(970)로 액체의 흐름을 허용한다.
밸브(976)가 액체 가열 챔버(904)의 상류인 액체 유입 통로부(968)에 배치된다.
차량 저장조의 액체는 액체 유입 통로부(968) 및 액체 유입 채널(912)을 통해서 공간(908)을 수용하는 액체 가열 챔버에 공급되고, 바람직하게는 슬리브(920)에 의해 형성되는 액체 가열 챔버(904)에 슬리브(920)에 형성된 틈(960, 962)를 통해서 들어간다.
액체는 액체 가열 챔버(904)에서 가열되고 액체 또는 액체의 높이에 의존하는 액체위의 공기의 온도는 온도 센서(916)에 의해 감지되고, 바람직하게는 센서는 EPCOS AG(Corporate Communications of Munich, Germany, 카탈로그 번호 G560/50K/F2)에서 구할 수 있다. 온도 센서(916)는, 하우징(906) 내부에 장착되고 공간(908)을 수용하는 액체 가열 챔버의 외부에 위치하는 인쇄 회로 기판(978) 위에 장착된다.
온도 센서(916)와 차량 배터리에 연결된 주어셈블리(902)의 작동을 위한 제어회로가 또한 인쇄 회로 기판(978) 위에 장착된다.
밸브(976)는 도 1에서의 볼(980)을 포함하여 밸브(176)과 유사하나, 밸브(976)가 분사기와 저장조 사이에 선택적인 흐름 통로를 제공하는 관(982)과 연통하는 점에서 다르다. 따라서 가열액체 배출 장치(900)은 스프레이를 마친 후에 분사기에서 저장조로 액체를 방출하기 위해서 두 개의 액체 흐름 통로를 제공한다. 도 10a에 보이듯이, 관(982)의 일단(986)은 하우징(906)의 외부 표면의 바깥으로 뻗어있다.
양 방향 밸브 어셈블리(1000)는 액체 유입 통로부(968) 및 관(982)에 연결되어 있다. 양 방향 밸브 어셈블리(1000)는 양 방향 밸브(1002), 관(1004, 1006) 그리고 각 커플링(1014, 1016)을 포함하고, 커플링(1014, 1016)은 밸브(1002)를 액체 유입 통로부(968) 및 관(982)의 일단(986)에 각각 연결한다.
양 방향 밸브(1002)는 바람직하게는 사용자가 조작가능한 밸브 부재(1018)를 포함한다. 양 방향 밸브 어셈블리(1000)는 가열액체 배출 장치(900)를 차량 저장조(미도시)에 연결하기 위해서 유입관(1020)을 더 포함한다.
도 10a에 보인 작동방향에서는, 화살표(1040, 1042)로 표시된 것처럼 밸브(976)의 볼(980)을 통한 흐름 뿐만아니라, 양 방향 밸브(1002)의 밸브 부재(1018)가 'ON'위치에 놓여있어서, 밸브(976)의 볼(980)을 바이패스하여, 화살표(1030, 1032, 1034)로 표시된 것처럼 액체 가열 챔버(904) 내부로 액체가 들어가는 것을 허용한다. 도 10a의 작동방향에서는, 가열액체 배출 장치(900)는 압축된 액체를 액체 가열 챔버(904)에 공급하고, 화살표(1030, 1032, 1034)로 표시된 것처럼 각각 상대적인 속도비의 역류를 허용한다.
도 10b에 보인 작동방향에서는, 양 방향 밸브(1002)의 밸브 부재(1080)는 'OFF'위치에 위치하여 화살표(1040, 1042)에서 보이듯이, 밸브(976)의 볼(980)을 통해서 액체 가열 챔버(904) 내부로 액체가 흐르는 것을 허용한다. 도 10b의 작동방향에서는, 밸브(976)는 기능적으로 도 1의 밸브(176)과 동등하며, 화살표(1040, 1042)에서 표시된 것처럼 상대적인 느린 비율로 역류를 허용한다.
따라서, 가열액체 배출 장치(900)은 차량에 장착된 후에 밸브(976)을 직접적으로 접근할 필요없이도 사용자에게 선택가능한 역류 기능을 제공한다.
양 방향 밸브 어셈블리(1000)를 제거하고 캡(미도시)이 관(982)의 일단(986)위에 놓여질 수 있다. 이 경우 가열액체 배출 장치(900)는 압축된 액체를 액체 가열 챔버(904) 내부로 공급은 허용하지만 그곳을 통한 역류는 방지하여, 역류를 상대적으로 느린 비율로 제한한다.
본 발명에 따른 장치는 새로운 차량이나 기존의 차량의 개조 양자에 모두 적용할 수 있다.
본 발명은 위에서 기술한 특정의 범위에 한정되지 않고, 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게 자명한 변화나 본 발명의 다양한 특성들의 조합도 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명에 의한 스프레이 어셈블리는 액체 가열 챔버, 가열 부재 및 상기 가열 부재와 열전도 접촉을 하는 열 방산기를 포함하고, 상기 열 방산기는 부분적으로 액체 흐름 채널을 형성하여, 상기 가열 부재로부터 상기 액체 흐름 채널 내부의 액체로 열 전달이 일어나 액체가 가열되고 상기 가열된 액체를 스프레이하여 차량에서 사용하기 위한 것으로 본 발명은 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (6)

  1. 윈드실드용 가열액체 스프레이 어셈블리로서:
    액체 가열 어셈블리; 및
    윈드실드상에 가열액체를 스프레이 하도록 작동하는 가열액체 스프레이 어셈블리;를 포함하고,
    상기 액체 가열 어셈블리는:
    액체 가열 챔버;
    전기 접점;
    상기 액체 가열 챔버 내부에 배치된 하나 이상의 가열 부재; 및
    상기 하나 이상의 가열 부재와 상기 전기 접점 사이에 배치된 전기 공급 연결부;
    를 포함하고,
    상기 전기 공급 연결부는
    상기 액체 가열 챔버에 전기적으로 열적으로 연결된 전기 전도성 하우징,
    상기 전기 접점과 상기 전기 전도성 하우징 사이에 배치된 전기 절연성 부재, 및
    상기 전기 접점 및 상기 전기 전도성 하우징에 전기적으로 열적으로 연결된 녹을 수 있는 컨덕터 부분을 포함하고 있어서, 상기 액체 가열 챔버가 소정의 온도 이상으로 가열되는 경우 컨덕터 부분이 녹아서 상기 하나 이상의 가열 부재로의 전기 공급을 차단하도록 작동하는 것을 특징으로 하는 윈드실드용 가열액체 스프레이 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 가열 부재와 열 전도 접촉을 하는 하나 이상의 열 방산기를 더 포함하고, 상기 하나 이상의 열 방산기는 적어도 부분적으로 하나 이상의 액체 흐름 채널을 형성하여, 상기 하나 이상의 가열 부재로부터, 상기 하나 이상의 액체 흐름 채널을 통해서 흐르는 상기 액체로 열을 전달시키기 위해 작동하는 것을 특징으로 하는 윈드실드용 가열액체 스프레이 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서, 상기 액체 가열 어셈블리에 의해서 가열된 액체의 온도를 검출하기 위해 작동하는 액체 온도센서를 더 포함하고, 상기 액체 온도센서에 의해 검출된 상기 온도가 상기 액체 가열 챔버 내부의 상기 액체의 온도를 대표할 수 있도록 상기 하나 이상의 열 방산기가 상기 액체 가열 챔버 내부에서 상기 액체 가열의 균일성을 향상시키는 것을 특징으로 하는 윈드실드용 가열액체 스프레이 어셈블리.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 하나 이상의 열 방산기는 상기 액체 가열 챔버의 축 방향, 반경 방향 및 원주 방향 중 하나 이상의 방향을 따라 형상이 변화하는 것을 특징으로 하는 윈드실드용 가열액체 스프레이 어셈블리.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 하나 이상의 열 방산기는, 상기 액체 가열 어셈블리 내부에서 수직으로 배치되는 길이방향의 축을 따라서 뻗어있는 형상으로 구성되고, 상기 하나 이상의 열 방산기는 상기 길이방향 축을 따라 형상이 변화하여, 상기 길이방향 축을 따라 상기 액체 가열의 균일성을 향상시키는 것을 특징으로 하는 윈드실드용 가열액체 스프레이 어셈블리.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 하나 이상의 열 방산기는 상기 하나 이상의 액체 흐름 채널과 연통하는 하나 이상의 틈을 포함하는 것을 특징으로 하는 윈드실드용 가열액체 스프레이 어셈블리.
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