KR101585653B1

KR101585653B1 - 차량용 워셔액 분사장치

Info

Publication number: KR101585653B1
Application number: KR1020140057453A
Authority: KR
Inventors: 박정우; 김욱수
Original assignee: 조선대학교 산학협력단
Priority date: 2014-05-13
Filing date: 2014-05-13
Publication date: 2016-01-14
Also published as: KR20150130190A

Abstract

본 발명은 차량용 워셔액 분사장치에 관한 것으로서, 차량에 탑재되며 워셔액이 저수되는 저수탱크와, 워셔액을 분사하는 노즐과, 저수탱크에 저수된 워셔액을 상기 노즐까지 송출할 수 있도록 접속된 이송관과, 저수탱크에 저수된 워셔액을 펌핑하여 이송관을 통해 노즐로 이송시키는 펌프를 구비하고, 이송관은 제1내경을 갖는 메인 부분과, 메인부분 사이에 제1내경보다 내경이 좁아지게 형성되어 이송되는 유체의 속도가 높아지는 벤츄리관부분을 구비하고, 벤츄리관부분에는 외부의 공기가 이송관 내로 유입될 수 있는 공기 유입가이드부재가 설치되어 있다. 이러한 차량용 워셔액 분사장치에 의하면, 공기를 세정액에 혼입시켜 마이크로버블화된 상태로 분사함으로써 이물질의 제거효율을 더욱 높일 수 있는 장점을 제공한다.

Description

차량용 워셔액 분사장치{liquid washer distribution apparatus for car}

본 발명은 차량용 워셔액 분사장치에 관한 것으로서, 상세하게는 세정력을 높일 수 있는 차량용 워셔액 분사장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 윈드실드 글라스 또는 리어 윈도우글라스 위에서 일정한 회전각을 가지고 회동하면서 이물질을 제거하거나, 눈이나 비가 내릴 때에 유리면을 깨끗이 청소하여 운전자의 시야를 확보하는 와이퍼가 구비되어 있다.

이러한 와이퍼를 구동시켜 윈드실드 글라스나 리어 윈도우글라스에 묻은 이물질을 제거하고자 할 때, 마른 표면에서 와이퍼가 작동하게 되어 와이퍼 블레이드가 손상을 입는 것을 방지하기 위하여 분사장치를 통하여 워셔액을 글라스에 미리분사시켜 준다.

이러한 차량용 워셔액 분사장치는 국내 공개특허 제1997-0040264호 등 다양하게 게시되어 있다.

그런데, 종래의 워셔액 분사장치는 워셔액의 세정력만으로 세정이 이루어지기 때문에 세정력을 높이는데 한계가 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 세정액에 공기를 혼입시켜 생성된 마이크로버블에 의해 이물질 제거효율을 높일 수 있는 차량용 워셔액 분사장치을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 차량용 워셔액 분사장치는 차량에 탑재되며 워셔액이 저수되는 저수탱크와; 상기 워셔액을 분사하는 노즐과; 상기 저수탱크에 저수된 워셔액을 상기 노즐까지 송출할 수 있도록 접속된 이송관과; 상기 저수탱크에 저수된 워셔액을 펌핑하여 상기 이송관을 통해 상기 노즐로 이송시키는 펌프;를 구비하고, 상기 이송관은 제1내경을 갖는 메인 부분과, 상기 메인부분 사이에 상기 제1내경보다 내경이 좁아지게 형성되어 이송되는 유체의 속도가 높아지는 벤츄리관부분을 구비하고, 상기 벤츄리관부분에는 외부의 공기가 상기 이송관 내로 유입될 수 있는 공기 유입가이드부재가 설치되어 있다.

상기 공기 유입 가이드 부재는 상기 이송관과 연통되는 중공을 갖으며 상기 중공과 연통되게 외부로 노출된 공기 유입공의 개방크기가 상기 이송관과의 진입깊이 조절에 의해 조정할 수 있도록 된 것이 바람직하다.

또한, 상기 공기 유입 가이드 부재는 상기 이송관 내외로 수직상으로 연장되며 상기 중공을 갖는 수직부분과; 상기 이송관 내의 상기 수직부분의 하단으로부터 굴곡되어 상기 노즐을 향하는 방향으로 연장된 수평부분과; 상부는 폐쇄되고 측면에 상기 공기 유입공이 형성되되 상기 수직부분의 내주면에 형성된 나사선과 나사결합되어 회전에 의해 상기 수직부분으로부터의 진입깊이가 조절되어 상기 공기 유입공의 개방영역이 조절되는 흡입량 조정구;를 구비한다.

더욱 바람직하게는 상기 수평부분으로부터 상기 노즐을 향하는 방향을 따라 상기 수평부분으로부터 이격되게 상기 이송관 내에 설치되어 이송되는 유체가 선회하면서 충돌에 의해 미세화되도록 유도하는 충돌판;을 더 구비한다.

상기 충돌판은 상기 이송관 내에 제1방향을 따라 연장되어 결합된 제1부분과, 상기 제1부분의 중앙에서 상기 제1방향과 직교하는 방향을 따라 연장되어 결합된 제2부분을 갖는 십자형 바디와; 상기 십자형 바디의 중앙에서 상기 수평부분을 향하는 방향으로 원기둥 형상으로 연장된 중심봉과; 상기 중심봉의 표면에서 상기 십자형 바디를 향하는 방향으로 진행하면서 나선형태로 연장된 나선날개;를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 나선날개는 상기 중심봉의 원주방향을 따라 270°각도만큼만 연장되게 형성된다.

본 발명에 따른 차량용 워셔액 분사장치에 의하면, 공기를 세정액에 혼입시켜 마이크로버블화된 상태로 분사함으로써 이물질의 제거효율을 더욱 높일 수 있는 장점을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 워셔액 분사장치가 장착된 차량을 나타내 보인 정면도이고,
도 2는 도 1의 워셔액 분사장치를 차량으로부터 분리하여 나타내 보인 사시도이고,
도 3은 도 2의 A부분의 확대 단면도이고,
도 4는 도 3의 C부분의 확대도이고,
도 5는 도 4를 다른 각도에서 나타내 보인 측면도이고,
도 6은 도 2의 벤츄리관 부분을 분리하여 도시한 사시도이고,
도 7은 도 1의 노즐을 분리하여 도시한 사시도이고,
도 8은 도 7의 노즐의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 워셔액 분사장치를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 워셔액 분사장치가 장착된 차량을 나타내 보인 정면도이고, 도 2는 도 1의 워셔액 분사장치를 차량으로부터 분리하여 나타내 보인 사시도이고, 도 3은 도 2의 A부분의 확대 단면도이고, 도 4는 도 3의 B부분의 확대도이고, 도 5는 도 4를 다른 각도에서 나타내 보인 측면도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 워셔액 분사장치(100)는 저수탱크(110), 노즐(150), 이송관(130), 펌프(120), 충돌판(160)을 구비한다.

저수탱크(110)는 차량(10)의 엔진룸 내에 탑재되며 워셔액이 저수될 수 있게 형성되어 있다.

노즐(150)은 차량(10)의 윈드실드 글라스(20)를 향해 워셔액을 분사할 수 있도록 차량(10)의 외부에 노출되게 장착되어 있다.

노즐(150)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 이송관(130)을 통해 이송된 워셔액을 다시 미세하게 버블화 할 수 있도록 후술되는 메인부분(133)과 연통되게 결합되며 중계공(152)이 형성된 중계결합부분(154)에서 선단을 향하는 방향에 중계공(152) 보다 내경이 작게 다수로 구획된 1차 미세관로(152)가 형성되어 있고, 1차 미세관로(155) 전방에 확장된 수용공간(157)을 갖으며, 수용공간(157) 전방에 중계공(152) 보다 내경이 작게 다수로 구획된 2차 미세관로(158)가 형성 된 후 토출공(159)를 통해 토출될 수 있게 형성되어 있다.

또한, 노즐(150)은 이송관(130)에 탈착가능하게 결합될 수 있는 구조로 되어 있다.

토출공(159)이 형성된 부분은 차량(10)의 윈드실드 글라스(20)의 각도에 맞추어 기울어지게 형성되어 있다.

펌프(120)는 저수탱크(110)에 저수된 워셔액을 펌핑하여 후술되는 이송관(130)을 통해 노즐(150)로 이송시킨다.

펌프(120)는 워셔액 분사장치의 구동을 제어하는 제어부(미도시)로부터 워셔액 분사 조작신호를 수신하면 워셔액이 펌핑되도록 구동한다.

이송관(130)은 저수탱크(110)에 저수된 워셔액을 노즐(150)까지 송출할 수 있도록 접속되어 있다.

이송관(130)은 펌프(120)의 출력단과 접속되어 일정길이 연장된 단일 이송관과, 단일이송관의 종단에서 분기되어 두 개의 노즐(150)까지 연장된 분기 이송관으로 되어 있다.

이송관(130)은 제1내경을 갖는 메인 부분(133)과, 메인부분(133) 사이에 제1내경보다 내경이 좁아지게 형성되어 이송되는 유체의 속도가 높아지고 압력이 외부보다 낮아지는 벤츄리관부분(134)을 갖는 구조로 되어 있다.

벤츄리관부분(134)은 노즐(150)과 가까운 위치상에 형성되는 것이 바람직하다.

이송관(130)은 내부가 전기 화학적으로 폴리싱처리된 스테인레스 관을 적용할 수 있고, 이 경우 내구성을 높일 수 있다.

벤츄리관부분(134)은 도 6에 도시된 바와 같이 이송관(130)에 대해 탈착할 수 있도록 양단의 외경이 이송관(130)에 삽입할 수 있게 단차지게 형성되어 있다.

공기 유입가이드 부재(140)는 벤츄리관부분(134)에 설치되어 벤츄리관부분(134)을 워셔액이 지나갈 때 압력의 저하로 발생되는 흡입력에 의해 외부의 공기가 이송관(130) 내로 유입될 수 있게 되어 있다.

공기 유입가이드 부재(140)는 도 3의 B부분을 확대도시한 부분을 통해 확인 될 수 있는 바와 같이 이송관(130)과 연통되는 중공(145)을 갖으며 중공(145)과 연통되게 외부로 노출된 공기 유입공(147)의 개방크기가 이송관(130)과의 진입깊이 조절에 의해 조정할 수 있도록 되어 있다.

공기 유입가이드 부재(140)는 메인 유입관 부분(142)과 흡입량 조정구(148)를 갖는 구조로 되어 있다.

메인 유입관 부분(142)은 이송관(130) 내외로 수직상으로 연장되게 이송관(130)과 일체로 형성되며 중공(145)을 갖는 수직부분(143)과, 이송관(130) 내의 수직부분(143)의 하단으로부터 굴곡되어 노즐을 향하는 방향으로 연장된 수평부분(144)을 갖는 구조로 되어 있다.

흡입량 조정구(148)는 상부(148a)는 폐쇄되고 측면에 공기 유입공(147)이 형성되어 있고, 공기 유입공(147)으로부터 수직부분(143)의 중공(145)과 연통되게 하방으로 개방된 연통로(149)가 형성된 구조로 되어 있다.

또한, 흡입량 조정구(148)는 수직부분(143)의 내주면에 형성된 나사선과 나사결합되어 회전에 의해 수직부분(143)으로부터의 진입깊이가 조절되어 공기 유입공(147)의 개방영역이 조절될 수 있는 구조로 되어 있다.

이러한 공기 유입가이드 부재(140)는 흡입량 조정구(148)가 수직부분(143)으로부터 멀어지는 방향으로 회전에 의해 상승시키면 공기 유입공(147)의 개방영역이 증가하고, 반대로 흡입량 조정구(148)가 수직부분(143)과 가까워지는 방향으로 회전에 의해 하강시키면 공기 유입공(147)의 개방영역이 감소하여 공기 유입량을 조정할 수 있다.

충돌판(160)은 수평부분(144)으로부터 노즐을 향하는 방향을 따라 수평부분(144)으로부터 이격되게 이송관(130) 내에 설치되어 이송되는 유체가 선회하면서 충돌에 의해 미세화되어 마이크로버블을 형성하도록 유도한다.

충돌판(160)은 십자형 바디(163)와 중심봉(164) 및 나선날개(165)를 갖는 구조로 되어 있다.

십자형 바디(163)는 이송관(130) 내에 제1방향인 수직방향을 따라 연장되어 이송관(130) 내에 결합된 제1부분(161)과, 제1부분(161)의 중앙에서 제1방향과 직교하는 방향을 따라 연장되어 결합된 제2부분(162)을 갖는 구조로 되어 있다.

여기서 제1부분(161)과 제2부분(162)의 폭은 워셔액의 흐름이 적절하게 유지될 수 있도록 이송관(130)의 내경에 비해 1/10 내지 1/8정도로 작게 적절하게 적용한다.

중심봉(164)는 십자형(163) 바디의 중앙에서 수평부분(144)을 향하는 방향으로 원기둥 형상으로 연장되어 있다.

나선날개(165)는 중심봉(164)의 표면 즉, 외주면에서 십자형 바디(163)를 향하는 방향으로 진행하면서 선회되는 형상 즉, 나선형태로 연장되어 있다.

바람직하게는 나선날개(165)는 도 4 및 도 5를 통해 확인될 수 있는 바와 같이 중심봉(164)의 원주방향을 따라 270°각도 만큼만 선회되게 연장되어 있다.

이 경우 나선날개(165)가 형성되지 않은 방향의 유속은 나선날개(165)가 형성된 부분의 유속에 비해 상대적으로 높아 와류의 형성 및 유체 상호간의 충돌효과를 높일 수 있다.

이상에서 설명된 차량용 워셔액 분사장치(100)는 펌프(120)의 가동에 의해 워셔액이 이송관(130)을 통해 이송되는 과정에서 벤츄리관 부분(134)에서 유체의 이송속도가 증가하고 압력은 낮아지면서 외부공기가 압력이 낮아진 이송관(130) 내부로 공기 유입 가이드부재(140)를 통해 유입된다. 이와 같이 유입된 공기와 워셔액은 상호 혼합상태로 충돌판(160)을 거치면서 공기가 마이크로 버블화되어 미세화된 후 노즐(150)에서 다시 미세화되어 분사된다.

마이크로 버블화되어 미세화된 공기 및 워셔액은 윈드실드 미러(20)에 분사되고, 윈드실드 미러(20)의 표면의 이물질에 마이크로 버블이 침투되어 이물질 분리 효율이 향상되고, 이후 와이퍼의 작동과정에서 버블의 소멸과 함께 2차적인 세정이 이루어짐으로써 세정력을 높일 수 있다.

110: 저수탱크(110) 120: 펌프
130: 이송관 150: 노즐
160: 충돌판

Claims

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차량에 탑재되며 워셔액이 저수되는 저수탱크와;
상기 워셔액을 분사하는 노즐과;
상기 저수탱크에 저수된 워셔액을 상기 노즐까지 송출할 수 있도록 접속된 이송관과;
상기 저수탱크에 저수된 워셔액을 펌핑하여 상기 이송관을 통해 상기 노즐로 이송시키는 펌프;를 구비하고,
상기 이송관은 제1내경을 갖는 메인 부분과, 상기 메인부분 사이에 상기 제1내경보다 내경이 좁아지게 형성되어 이송되는 유체의 속도가 높아지는 벤츄리관부분을 구비하고,
상기 벤츄리관부분에는 외부의 공기가 상기 이송관 내로 유입될 수 있는 공기 유입가이드부재가 설치되어 있고,
상기 공기 유입 가이드 부재는 상기 이송관과 연통되는 중공을 갖으며 상기 중공과 연통되게 외부로 노출된 공기 유입공의 개방크기가 상기 이송관과의 진입깊이 조절에 의해 조정할 수 있도록 되어 있으며,
상기 공기 유입 가이드 부재는
상기 이송관 내외로 수직상으로 연장되며 상기 중공을 갖는 수직부분과;
상기 이송관 내의 상기 수직부분의 하단으로부터 굴곡되어 상기 노즐을 향하는 방향으로 연장된 수평부분과;
상부는 폐쇄되고 측면에 상기 공기 유입공이 형성되되 상기 수직부분의 내주면에 형성된 나사선과 나사결합되어 회전에 의해 상기 수직부분으로부터의 진입깊이가 조절되어 상기 공기 유입공의 개방영역이 조절되는 흡입량 조정구;를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 워셔액 분사장치.
제3항에 있어서, 상기 수평부분으로부터 상기 노즐을 향하는 방향을 따라 상기 수평부분으로부터 이격되게 상기 이송관 내에 설치되어 이송되는 유체가 선회하면서 충돌에 의해 미세화되도록 유도하는 충돌판;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 워셔액 분사장치.
제4항에 있어서, 상기 충돌판은 상기 이송관 내에 제1방향을 따라 연장되어 결합된 제1부분과, 상기 제1부분의 중앙에서 상기 제1방향과 직교하는 방향을 따라 연장되어 결합된 제2부분을 갖는 십자형 바디와;
상기 십자형 바디의 중앙에서 상기 수평부분을 향하는 방향으로 원기둥 형상으로 연장된 중심봉과;
상기 중심봉의 표면에서 상기 십자형 바디를 향하는 방향으로 진행하면서 나선형태로 연장된 나선날개;를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 워셔액 분사장치.
제5항에 있어서, 상기 나선날개는 상기 중심봉의 원주방향을 따라 270°각도만큼만 연장된 것을 특징으로 하는 차량용 워셔액 분사장치.