KR101655545B1 - 자동차의 와셔액 분사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발열부재가 내장되어 있는 자동차의 와셔액 분사장치에 관한 것으로, 와셔 노즐 내부의 발열부재의 조립 유동을 제한하여 발열부재의 열전달 효율을 향상할 수 있는 자동차의 와셔액 분사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이에 본 발명에서는, 분사구를 가지는 노즐 커버와 와셔액 통로를 가지는 노즐 바디 및 상기 노즐 커버의 앞단 저면측으로 상기 노즐 바디와 나란하게 배치되는 블럭체를 포함하며, 상기 블럭체의 내부에는 전원 공급시 열을 발생하는 발열부재가 삽입되고 이 발열부재의 열을 상기 분사구 주변으로 전달하는 열전도 유체가 주입되는 설치공간이 마련되며, 상기 설치공간에는 설치공간에 삽입된 상기 발열부재의 유동을 제한하기 위한 위치한정부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차의 와셔액 분사장치를 제공한다.

Description

자동차의 와셔액 분사장치 {Washer nozzle for vehicle}

본 발명은 발열부재가 내장되어 있는 자동차의 와셔액 분사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 와셔 노즐 내부에 발열부재의 열전달 효율을 향상하기 위한 자동차의 와셔액 분사장치에 관한 것이다.

일반적으로 와셔 노즐은 자동차의 전면유리에 와셔액을 분사하여 전면유리에 부착되어 있는 이물질 등을 제거해줌으로써 운전자의 전방 시야를 확보할 수 있도록 해주는 수단이다.

이러한 와셔 노즐은 2-WAY방식과 3-WAY방식이 적용되고 있으며, 단시간에 적당량의 와셔액을 전면유리상의 넓은 영역에 분사할 수 있는 기능을 갖는다.

보통 와셔 노즐은 와셔액 펌프측에서 연장되는 튜브가 연결되는 흡입구, 이 흡입구를 통해 유입되는 와셔액의 흐름을 상부로 유도하는 와셔액 통로, 이 와셔액 통로를 통해 유도되는 와셔액을 최종 분사하는 토출구 등을 포함하는 노즐 바디와, 상기 노즐 바디의 고정을 위한 노즐 커버로 구성된다.

따라서, 와셔액 펌프에서 공급되는 와셔액을 와셔 노즐을 통해서 전면유리에 분사함과 동시에 와이퍼 블레이드를 구동시켜서 전면유리에 부착되어 있는 이물질 등을 닦음으로써 전방시야를 확보할 수 있는 것이다.

한편, 혹한지대나 동절기에 와셔 노즐을 사용하는 경우 와셔 노즐 내부에 잔류하는 와셔액이 빙결되면서 와셔액 분사 불량이 발생하게 되는 등 전면유리 세정에 어려움을 종종 겪게 된다.

이에 따라, 최근에는 동절기에 원활한 전면유리 세정을 통해 주행 중 원활한 시계를 확보하기 위한 수단으로 발열체 및 열전도체를 분사 노즐에 적용한 제품들이 제시되고 있는 추세이며, 유럽등록특허 123103호, 일본공개특허 1998-236283호, 일본공개특허 1993-088648호 등에서는 발열체와 열전도체를 적용한 분사 노즐을 제시하고 있다.

일례로, 종래 3-WAY방식을 적용한 히티드 와셔 노즐의 경우, 도 6을 참조하면, 노즐 내부의 발열체(1)의 열전달에 의해 노즐 토출구(2)의 빙결을 제거하게 되며, 이를 위해 노즐 하우징(3) 내부에 삽입된 발열체(1)의 열전달을 위한 열전도체(4)인 에폭시 수지를 발열체(1)가 삽입된 노즐 하우징(3) 내부의 일부 구간에 주입 후 응고시켜 제작된다.

그러나, 이러한 종래 3-WAY방식의 히티드 와셔 노즐의 경우, 기존 2-WAY방식의 히티드 와셔 노즐 대비, 상단부에 위치된 토출구의 해빙성능이 저하되는 문제점이 있다.

이는 열전도체를 통한 발열체의 열전달이 부족하여 초래되는 것으로, 그 원인을 살펴보면, 구조적으로 발열체와 상단부 토출구 간에 거리가 상대적으로 멀고, 발열체가 삽입된 노즐 하우징 내부에 에폭시 수지의 주입시 발생되는 과대한 기포 및 에폭시 수지의 점성으로 인해 발열체의 조립 편차가 과대해짐에, 기인하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 고안한 것으로서, 와셔 노즐 내부의 발열부재의 조립 유동을 제한하여 발열부재의 열전달 효율을 향상하고, 아울러 전기적 오장착을 방지할 수 있는 자동차의 와셔액 분사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이에 본 발명에서는, 분사구를 가지는 노즐 커버와 와셔액 통로를 가지는 노즐 바디 및 상기 노즐 커버의 앞단 저면측으로 상기 노즐 바디와 나란하게 배치되는 블럭체를 포함하며, 상기 블럭체의 내부에는 전원 공급시 열을 발생하는 발열부재가 삽입되고 이 발열부재의 열을 상기 분사구 주변으로 전달하는 열전도 유체가 주입되는 설치공간이 마련되며, 상기 설치공간에는 설치공간에 삽입된 상기 발열부재의 유동을 제한하기 위한 위치한정부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차의 와셔액 분사장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 위치한정부재는 그 상단에 상기 발열부재의 좌우 유동을 제한하기 위한 좌우유동제한돌기가 돌출 형성되고, 또한 그 상단에 상기 발열부재의 전후 유동을 제한하기 위한 전후유동제한돌기가 돌출 형성된다.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 노즐 커버의 하단에는 발열부재의 설치를 위한 내부공간이 마련되고, 상기 발열부재는 위치한정부재의 상단면과 노즐 커버의 내부공간의 상단면 사이에 위치되어 상하 유동이 제한된다.

또한, 상기 노즐 커버의 내부공간은 상기 설치공간과 연결되어서, 설치공간으로 주입되는 열전도 유체가 상기 내부공간까지 충진된다.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 위치한정부재는 판상의 수평면부와 이 수평면부의 후면에서 돌출 형성되는 판상의 수직면부로 이루어지며, 상기 수평면부에는 열전도 유체가 통과할 수 있는 복수의 유체 유동홀이 형성된다.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 발열부재는 전원을 공급받기 위해 제1와이어와 제2와이어를 구비하며, 상기 제1와이어와 제2와이어는 위치한정부재의 수평면부를 기준으로 전후 양측으로 이격 배치되어, 상기 제1 및 제2와이어의 합선에 의한 쇼트를 방지할 수 있게 된다.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 블럭체의 내벽면에는 위치한정부재의 위치 안내를 위한 가이드가 돌출 형성된다.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 노즐 커버의 분사구들은 서로 이격되어 삼각 형태를 이루도록 배치되고, 상기 발열부재는 서로 이격된 상기 분사구들의 중앙에 배치되어 발열부재의 열전달이 균일하게 이루어지게 된다.

이에 본 발명에 따른 자동차의 와셔액 분사장치는 발열부재의 조립 산포를 축소하여 제품 불량률을 개선하고, 발열부재의 조립 유동을 최소화함으로써 상단부 분사구의 해빙 시간을 단축할 수 있으며, 아울러 전기적 쇼트의 발생 원인을 근본적으로 차단하여 상품성을 향상할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 와셔 노즐을 나타낸 외부 사시도
도 2는 도 1의 A-A에서 본 도면
도 3은 도 1의 B-B에서 본 도면
도 4는 도 1의 C-C에서 본 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 와셔 노즐의 블럭체 내부를 나타낸 도면
도 6은 종래 3-WAY방식을 적용한 히티드 와셔 노즐을 나타낸 개략도

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.

본 발명은 3-웨이 방식을 채택한 자동차의 와셔 노즐에 관한 것으로, 노즐 내부에 장착되는 발열부재의 조립 유동을 최소화하여 조립 편차로 인한 열전달 효율의 저하를 방지하고, 전기적 오장착으로 인한 합선을 방지하는 구조로 이루어진다.

이를 위해 본 발명에서는 노즐 내부에 별도의 플라스틱 구조체를 추가 구성한다.

도 1 내지 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 와셔 노즐은 기본적으로 상부의 노즐 커버(10)와 하부의 노즐 바디(20)의 조합으로 이루어지며, 상기 노즐 커버(10)에는 다수의 분사구(11), 예를 들면 삼각형 배치를 이루는 3개의 분사구(11)가 형성되고, 상기 노즐 바디(20)에는 상기 분사구(11)와 연통하는 와셔액 통로(21)가 형성된다.

그리고, 상기 노즐 커버(10)의 앞단 저면측으로는 노즐 바디(20)와 나란하게 배치되는 블럭체(30)가 일정길이만큼 아래로 연장 형성되고, 상기 블럭체(30)의 내부에는 후술하는 발열부재(40) 및 위치한정부재(50)의 삽입을 위한 설치공간(31)이 형성된다.

상기 설치공간(31)에는 에폭시 수지 등으로 이루어진 열전도 유체(60)가 주입 충진되어 노즐 커버(10)에 있는 분사구(11)의 주변으로 발열부재(40)의 열을 전도할 수 있게 된다.

도 3에 보이듯, 상기 노즐 커버(10)의 분사구(11)들은 서로 이격되어 삼각 형태를 이루도록 배치되고, 상기 발열부재(40)는 서로 이격된 상기 분사구(11)들의 중앙에 배치되어 각 분사구(11)에서 발열부재(40)까지의 거리가 모두 동일하게 형성됨으로써 발열부재(40)의 열전달이 균일하게 이루어지게 된다.

또한, 상기 노즐 커버(10)의 하단에는 저면 중앙에 발열부재(40)의 설치를 위한 내부공간(12)이 마련되고, 이 내부공간(12)은 상기 설치공간(31)과 연결되어서 상기 설치공간(31)으로 주입되는 열전도 유체(60)는 상기 내부공간(12)까지 충진된다.

상기 발열부재(40)로는 PTC 히터 등이 사용되며, 이러한 발열부재(40)는 상기 위치한정부재(50)에 의해 지지되어 상기 설치공간(31)의 상측에 배치 고정된다.

위치한정부재(50)는 플라스틱 등으로 이루어진 구조체로서, 상기 설치공간(31)에 삽입되어 고정되게 장착되며, 발열부재(40)의 하단에 배치되어 발열부재(40)의 위치를 한정함으로써 조립 유동을 제한한다.

이때, 도 4 및 도 5에 보이듯, 블럭체(30)의 내벽면에는 블럭체(30)에 삽입되는 위치한정부재(50)의 위치 안내를 위한 가이드(34)가 좌우 양측면 및 전후 일측면에 돌출 형성되고, 이렇게 형성된 가이드(34)는 블럭체(30) 내에 삽입된 위치한정부재(50)가 소정의 위치에 고정되게 조립되도록 한다.

도 2 내지 4에 도시한 바와 같이, 상기 위치한정부재(50)는 대략 T자 모양의 단면을 갖는 판상 구조체로서, 판상의 수평면부(51)와 수직면부(52)가 일체로 형성되고, 상기 수평면부(51)에는 수직면부(52)를 기준으로 좌우 양측에 각각 복수의 유체 유동홀(53), 예를 들면 상하 방향으로 일렬로 배열되는 복수의 유체 유동홀(53)이 형성되어 있다.

이때 상기 수평면부(51)는 발열부재(40)의 하단에서 설치공간(31)의 하단까지 연장 형성되는 상하 길이의 판상 구조체로서 형성되며, 수직면부(52)는 이러한 수평면부(51)의 후면에서 돌출된 형태로 연장되는 판상 구조체로서 형성된다.

상기 위치한정부재(50)는 그 상단에, 발열부재(40)의 좌우 유동을 제한하기 위한 좌우유동제한돌기(54)와 발열부재(40)의 전후 유동을 제한하기 위한 전후유동제한돌기(55)가 돌출 형성되어, 블럭체(30)의 설치공간(31)에서 발열부재(40)의 좌우 및 전후 방향의 유동을 제한하여 발열부재(40)를 고정되게 지지하게 된다.

상기 좌우유동제한돌기(54)는 수평면부(51)의 상단에서 발열부재(40)의 좌우 양측에 각각 인접하게 되고, 전후유동제한돌기(55a,55b)는 수직면부(52)의 상단에서 발열부재(40)의 전후 일측 및 수평면부(51)의 상단에서 발열부재(40)의 하단 내측에 각각 인접하게 된다.

도 2에 보이듯이, 발열부재(40)의 하단에 부분적으로 함몰된 부분이 형성되어 있어, 이 함몰된 부분에 수평면부(51)의 전후유동제한돌기(55b)가 삽입되어서 발열부재(40)의 전후 유동을 제한할 수 있다. 이때 수직면부(52)의 전후유동제한돌기(55a)는 발열부재(40)의 후면을 지지하여 발열부재(40)의 후방 이동을 제한한다.

그리고, 상기 발열부재(40)는 위치한정부재(50)의 상단면과 노즐 커버(10)의 내부공간(12)의 상단면(발열부재(40)가 설치되는 내부공간(12)의 상단면임) 사이에 위치되어 상하 유동이 제한된다.

한편, 상기 발열부재(40)는 구비된 제1와이어(41)와 제2와이어(42)를 통해 전원을 공급받아 작동하게 되는데, 이때 제1와이어(41)는 수평면부(51)의 앞면(수직면부(52)가 미돌출된 부분) 측에 배치되고, 제2와이어(42)는 수평면부(51)의 후면(수직면부(52)가 돌출된 부분) 측에 배치되어, 제1 및 제2와이어(41,42)의 합선에 의한 쇼트를 방지할 수 있다.

즉, 발열부재(40)는 제1 및 제2와이어(41,42)가 위치한정부재(50)의 수평면부(51)를 기준으로 전후 양측으로 이격 배치되고, 상기 수평면부(51)가 일종의 격벽 역할을 하여 제1 및 제2와이어(41,42) 간에 접촉을 차단하여 구조적으로 합선을 방지하게 된다.

이때 제1 및 제2와이어(41,42)는 블럭체(30)에 설치된 와이어 지지대(32)를 통해 블럭체(30) 외부까지 연장되어서 전원공급부(미도시)에 전기적으로 연결된다.

또한, 상기 블럭체(30)의 설치공간(31)에 충진된 열전도 유체(60)는 위치한정부재(50)에 구비된 상기 유체 유동홀(53)에 의해, 상기 설치공간(31)에서 유동성이 개선되는 동시에, 상기 설치공간(31)에 주입시 기포 발생이 방지된다.

상기 위치한정부재(50)는 수직면부(52)의 표면에 수평면부(51)의 유체 유동홀(53)들과 각각 연결되는 복수의 홈부(56)가 전후 방향으로 연장되어 형성된다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

10 : 노즐 커버 11 : 분사구
12 : 내부공간 20 : 노즐 바디
21 : 와셔액 통로 30 : 블럭체
31 : 설치공간 32 : 와이어 지지대
40 : 발열부재 41 : 제1와이어
42 : 제2와이어 50 : 위치한정부재
51 : 수평면부 52 : 수직면부
53 : 유체 유동홀 54 : 좌우유동제한돌기
55,55a,55b : 전후유동제한돌기
56 : 홈부
60 : 열전도 유체

Claims (9)

1. 분사구를 가지는 노즐 커버와 와셔액 통로를 가지는 노즐 바디 및 상기 노즐 커버의 앞단 저면측으로 상기 노즐 바디와 나란하게 배치되는 블럭체를 포함하며, 상기 블럭체의 내부에는 전원 공급시 열을 발생하는 발열부재가 삽입되고 이 발열부재의 열을 상기 분사구 주변으로 전달하는 열전도 유체가 주입되는 설치공간이 마련되며, 상기 설치공간에는 설치공간에 삽입된 상기 발열부재의 유동을 제한하기 위한 위치한정부재가 설치되고,
   상기 노즐 커버의 하단에는 발열부재의 설치를 위한 내부공간이 마련되고, 이 내부공간은 상기 설치공간과 연결되어서, 설치공간으로 주입되는 열전도 유체가 상기 내부공간까지 충진된 것을 특징으로 하는 자동차의 와셔액 분사장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 위치한정부재는 그 상단에 상기 발열부재의 좌우 유동을 제한하기 위한 좌우유동제한돌기가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 와셔액 분사장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 위치한정부재는 그 상단에 상기 발열부재의 전후 유동을 제한하기 위한 전후유동제한돌기가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 와셔액 분사장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 노즐 커버의 하단에는 발열부재의 설치를 위한 내부공간이 마련되고, 상기 발열부재는 위치한정부재의 상단면과 노즐 커버의 내부공간의 상단면 사이에 위치되어 상하 유동이 제한되는 것을 특징으로 하는 자동차의 와셔액 분사장치.
   
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 위치한정부재는 판상의 수평면부와 이 수평면부의 후면에서 돌출 형성되는 판상의 수직면부로 이루어지며, 상기 수평면부에는 열전도 유체가 통과할 수 있는 복수의 유체 유동홀이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 와셔액 분사장치.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 발열부재는 전원을 공급받기 위해 제1와이어와 제2와이어를 구비하며, 상기 제1와이어와 제2와이어는 위치한정부재의 수평면부를 기준으로 전후 양측으로 이격 배치되어, 상기 제1 및 제2와이어의 합선에 의한 쇼트를 방지할 수 있게 된 것을 특징으로 하는 자동차의 와셔액 분사장치.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 블럭체의 내벽면에는 위치한정부재의 위치 안내를 위한 가이드가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 와셔액 분사장치.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 노즐 커버의 분사구들은 서로 이격되어 삼각 형태를 이루도록 배치되고, 상기 발열부재는 서로 이격된 상기 분사구들의 중앙에 배치되어 발열부재의 열전달이 균일하게 이루어지게 된 것을 특징으로 하는 자동차의 와셔액 분사장치.
   

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