KR20010020504A - 윈드실드 디아이싱 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용기(28)를 포함하고 있고, 세척 유체가 저수조로부터 받아들여지는 유입구(32) 및 세척 유체가 창문을 청소하기 위해 방출되어지는 배출구(34)를 가지고 있는, 자동차(22)의 창문(24)을 청소하기 위한 장치(20)에 관한 것이다. 용기내의 세척 유체를 가열하기 위한 가열요소(50)가 있어, 이 가열요소는 세척 유체가 용기내에 받아들여지기 전에 용기를 예열하여, 적어도 최초량의 세척 유체가 급속하게 가열되어 용기로부터 방출되도록 한다.

Description

윈드실드 디아이싱{WINDSHIELD DE-ICING}

자동차의 창문에 가열된 물 또는 다른 세척 유체의 분사를 제공하기 위한 다양한 방법 및 장치가 당업계에 알려져 있다. 가열된 유체는 추운 날씨에 자동차 윈드실드에서 얼음을 제거하는 데 특히 유익하다. 이러한 얼음 제거 기능은 윈드실드가 제빙될 수 있기 전에 자동차 운전자로 하여금 유체가 가열되는 동안 기다릴 것을 필요로한다. 종래에 알려진 방법 및 장치들은 전형적으로 유체를 가열하기 위해 자동차 엔진 자체에 의해 발생되는 열 또는 전기를 사용하고 유체가 적정 온도에 도달하도록 운전자가 견디기 힘든 긴 시간을 기다리는 것을 필요로하기 때문에 이런 목적에는 비실용적이다.

유체를 가열하기 위해 자동차 엔진에 독립적인 자동차 베터리를 사용하는 것 또한 윈드실드를 효과적으로 제빙하기 위해 충분한 양의 유체를 가열하는 데 필요한 다대한 전류를 이끌어내어야 하기 때문에 문제가 있다. 배터리는 일반적으로 적정시간내에 전체 자동차 세척 유체 저수조를 가열하기 위한 충분한 전류를 제공하지 못한다. 유체가 윈드실드상에 분사되어지려 할 때, 유체를 온라인상으로 가열하는 방법 및 장치가 제안되었지만, 배터리 또한 효과적인 제빙을 성취할만큼의 충분한 고온으로 충분한 분사량을 가열하기 위한 전류를 제공하지는 못한다.

미국 특허 제5,509,606호에는 자동차 윈드실드용 고온 세척 장치가 개시되어 있는데, 이 장치는 세척 유체가 저수조로부터 그 내부로 펌핑되어지고 세척 유체가 윈드실드상으로 분사되어지기 전에 그 내부에서 전기적 가열요소에 의해 가열되어지는는 용기를 포함하고 있다. 이 용기는 절연재로 되어 있으며 유체의 온도가 소정의 최대치를 초과하지 않는 것을 보장하는 데 사용되어지는 서모스탯을 포함하고 있다. 이 용기는 용기내로 펌핑된 차가운 유체를 소정의 온도까지 상승시키는 데 필수적으로 사용되는 열로서 충만되어 유지된다.

미국 특허 제5,118,040호에는 자동차의 창문 유리를 세척하기 위한 전기 장치가 개시되어 있다. 하나의 절연 용기가 차가운 세척 유체 저수조와 유체로 꽉 채워져 유지되도록 저수조보다 아래에 위치되는 자동차 창문을 향한 분사 배출구 사이에 위치되어져 있다. 자동차 점화기가 점화될 때, 전열기는 용기내의 유체를 가열하고 자동차가 구동되어지는 동안 그 작동이 지속되어진다. 하지만, 거기에는 신속한 출발 및 자동차 창문을 제빙하기 위한 가열에 대해서는 아무런 대비도 하고 있지 않다.

미국 특허 제4,090,668호에는 밀봉된 용기를 내장한 저수조를 포함하고 있는 윈드실드 세척 및 제빙 시스템이 개시되어져 있다. 하나의 펌프가 세척 유체를 저수조로부터 용기로 그리고 용기로부터 복수의 노즐로 전달시킨다. 가열된 엔진 냉각액은 저수조내의 도관을 통해 이동된다. 전기 절연 와이어는 온도가 일정 최소치 아래로 떨어지면 언제든지 용기내의 유체를 가열한다. 솔레노이드 밸브는 분사액을 탱크로부터 자동차의 전방 또는 후방 창문으로 인도하지만, 거기에는 이 밸브를 유체 제어의 다른 어떤 목적으로 사용하는 것에 대해서는 제안하고 있지 않다.

미국 특허 제5,012,977호에는 그 내부에서 저수조내의 세척 유체가 가열되고 자동차 창문상으로 유체를 분사하기 위한 펌프가 가변의 배출구 압력을 가지는 자동차 창문 세척기가 개시되어 있다. 저수조내의 유체의 온도는 센서로 감지되어지고, 펌프 배출구 압력은 세척 유체의 온도와 역으로 변화되어 보다 균일한 유체가 창문상에 적층되고, 이때 유체의 점성은 온도에 따라 변한다.

미국 특허 제5,354,965호에는 자동차에 있어서 일정 체적의 윈드실드 세척 유체를 전기적으로 가열하는 시스템이 개시되어 있다. 하나의 용기가 PTC 서미스터 또는 다른 전기적 가열요소를 사용하여 가열되어지는 일정 체적의 유체로 채워져 있다. 하나의 제어회로가 유체가 윈드실드상에 분사되어지기 전에 주변온도에 따라 유체가 가열되어지는 시간의 길이를 조절한다. 이 회로는 또한 자동차 엔진이 운전되어지고 있지 않을 때의 유체가열의 작동을 방지한다.

본 발명은 유체의 가열에 관한 것이며, 보다 상세하게는 자동차 창문을 청소하거나 제빙하기 위한 유체의 가열에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 가열된 세척 유체로 자동차의 윈드실드를 청소하기 위한 장치를 도시하는 개략도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 도 1의 청소 장치를 상세하게 도시하고 있는 개략적 다이아그램,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 도 1의 자동차의 윈드실드상의 온도 센서를 도시하고 있는 개략도,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 도 1의 장치내의 전자 제어기의 기능을 도시하는 개략적 블록 다이아그램,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 도 1의 장치의 작동을 도시하는 타이밍 다이아그램,

도 6은 본 발명의 또다른 바람직한 실시예에 따르는, 윈드실드 청소 장치를 상세하게 도시하고 있는 개략적 다이아그램,

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 윈드실드 청소 장치에 사용되는 가열가능한 용기의 단면도,

도 8은 본 발명의 또다른 바람직한 실시예에 따르는, 윈드실드 청소 장치에 사용되는 가열가능한 용기의 단면도,

도 9는 본 발명의 또다른 바람직한 실시예에 따르는, 윈드실드 청소 장치에 사용되는 가열가능한 용기의 사시도,

도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 도 9의 용기내의 가열 유니트의 연결을 도시하는 전기적 개략 다이아그램,

도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 도 10의 용기의 내부를 도시하고 있는 측면도,

도 12는 XII-XII선을 따라 취해진, 도 11의 용기의 단면도,

도 13a 및 도 13b는 각각 XIIIB-XIIIB선을 따라 취해진, 도 11의 용기의 상면도 및 측면도,

도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 선택적인 형태인 창문 청소 장치를 도시하고 있는 개략도,

도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 창문 청소 장치에 사용되는 가열 용기를 도시하고 있는 개략도,

도 16은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 도 15의 용기에 사용되는 가열 와이어를 도시하고 있는 개략도,

도 17a-l은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 장치 내부에서 사용되어지는 도 15의 용기의 작동을 도시하고 있는 개략도.

자동차 창문을 청소하거나 제빙하기 위한 개량된 장치 및 방법을 제공하는 것이 본 발명의 하나의 목적이다.

자동차 창문 제빙의 신속한 시작을 가능하게 하는 장치 및 방법을 제공하는 것이 본 발명의 다른 측면에 있어서의 추가적인 목적이다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 하나의 용기가 유체가 자동차의 창문을 향해 방출되어지기 전에 세척 유체를 가열하기 위해 제공된다. 유체가 이 용기내로 도입되어지기 전에, 이 용기는 예열되어지는데, 이는 바람직하게는 전류를 이 용기내의 가열요소를 통해 약 1분쯤 흐르게 함으로써 이루어진다. 예열이 완료되어진 때, 유체는 용기내로 유입되는 것이 가능하게 되고 용기와의 접촉에 의해 급속하게 가열되어져 일부 유체의 기화로 인하여 용기내에서의 압력에 있어서의 증가를 초래한다. 이 유체는 그런다음 소정의 온도 및 압력으로 방출되어져 창문을 청소하고 제빙한다.

이러한 용기의 예열이 자동차 배터리로부터의 그렇게 크지 않은 전기 입력만을 끌어쓰지만, 자동차를 출발시키전에, 종래에 알려진 구현된 어떠한 창문 세척 시스템보다도 더 신속하게 창문을 제빙시키기 위한 충분한 양의 고온의 유체가 생성되어질 수 있게 한다. 게다가, 유체의 증기화에 의해 발생된 압력은 그것을 통해 유체가 창문상으로 분사되어지는 관 또는 노즐내에 형성될 수 있는 얼음 또는 장해물을 제거하는 것을 돕는다. 또한 창문의 바깥쪽 표면상에 가열된 유체를 분사하는 것은 창문의 안쪽 표면의 안개를 효과적으로 제거한다는 것도 알 수 있다.

본 발명의 몇몇의 바람직한 실시예에 있어서, 초기량의 유체가 가열되어져 용기로부터 방출되어진 후에, 다음번 양의 유체가 용기내로 도입되고 즉각적으로 가열된다. 상기 다음번 양의 유체가 소정의 온도에 도달하게 되면, 그것 또한 바람직하게는 수초의 지연후에 방출되어진다. 이런 과정이 창문이 완전히 청소되고 제빙되어질 때까지 반복되는 가열/방출 사이클로 계속되어진다. 바람직하게는, 이 가열/방출 사이클은 일정 시퀀스로 시간이 정해지는데, 방출 지속시간 및 방출간의 사이간격과 같은 그것의 파라미터는 자동차의 주변온도와 가열되지 않은 유체에 따라 변한다.

본원 및 동 청구의 범위에서 사용되어지고 있는 바의 "자동차"란 승용차나 트럭과 같은 창문을 가진 차륜 자동차뿐만 아니라 보우트나 항공기도 의미할 수 있다. 또한, "창문"이라는 용어는 일반적으로 자동차의 윈드실드를 의미하지만, 사이드 및 리어 윈도우, 아우터 미러 또한 헤드라이트의 덮개 등을 포함하는 모든 투명한 표면을 의미할 수 있다. 더하여, "청소"라는 용어가 본원 및 동 청구의 범위에서 창문상에 가열된 유체를 분사하는 것을 포함하는 작용에 대해 언급되어 사용되어질 때는 언제든지, 이 용어는 제빙도 포함한다. 당업자는 본 발명의 원리가 내측 창문 또는 미러를 포함하는 다른 표면들을 청소하고 제빙하는 것과 아울러 다른 목적으로 공급되어지는 가열된 물 또는 유체에도 적용되어질 수 있음을 알 것이다.

본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따라 제공되어지는 자동차의 창문을 청소하기 위한 장치는:

그것을 통해 세척 유체가 저수조로부터 받아들여지는 유입구 및 그것을 통해 유체가 창문을 청소하기 위해 방출되어지는 배출구를 가진 용기; 및

용기내의 유체를 가열하기 위한 것으로서, 세척 유체가 그 내부에 받아들여지기 전에 용기를 예열시켜 적어도 최초량의 유체가 급속하게 가열되어 용기로부터 방출되도록 하는 가열요소를 포함하고 있다.

바람직하게는, 상기 용기는 상기 가열요소가 용기를 예열하기 전에 그 내부에 유지된 유체가 적어도 일부 배출되는데, 용기는 그것을 통해 용기에서 적어도 일부 배출이 이루어지고 가열요소와 공조하여 작동되는 드레인 밸브를 포함하고 있다. 바람직하게는, 이 드레인 밸브는 원-웨이 밸브를 포함한다. 더 바람직하게는, 유체는 용기에 대한 저수조의 높이와는 상관없이 저수조내로 배출된다.

바람직하게는, 이 장치는 펌프를 포함하고 있고, 이 펌프는 유체를 저수조로부터 용기로 전달하는데, 이 펌프 및 저수조는 그 내부로 용기 및 가열요소가 새로이 장착되는 자동차내의 기존의 창문 청소 시스템의 일부분이다. 선택적으로, 전체 장치는 펌프를 포함하여 하나의 일체식 유니트로 제작되어질 수 있다. 바람직하게는, 최초량의 유체의 급속한 가열은 유체가 용기의 유입구에서 펌프에 의해 생성되는 압력보다 현저히 높은 압력으로 방출되어지게 한다.

바람직하게는, 이 장치는 하나 또는 그 이상의 밸브를 포함하고 있고, 이 밸브는 가열요소의 작동에 대응하여 용기를 통한 유체의 통과를 조절하는데, 이 하나 또는 그 이상의 밸브는 가열요소와 공조하여 개폐된다. 바람직하게는, 이 하나 또는 그 이상의 밸브는 솔레노이드 밸브 또는 선택적으로 유압밸브, 공압밸브 또는 진공작동식 밸브를 포함한다. 하나 또는 그 이상의 밸브 중 적어도 하나는 용기의 유입구에 또는 선택 또는 추가적으로 용기의 배출구에 고정되는데, 배출구에 고정된 이 적어도 하나의 밸브는 유체와 예열된 용기 간의 접촉으로 인한 용기내에서의 압력 증가에 대응하여 개방된다.

하나의 바람직한 실시예에 있어서, 이 장치는 하나 또는 그 이상의 온도 센서 및 하나의 제어기를 포함하고 있는데, 상기 온도 센서는 장치의 작동 온도에 대응하여 신호를 발생시키고, 상기 제어기는 신호를 받아들여 그것에 대응하여 용기로부터의 유체의 방출을 조절한다. 바람직하게는, 최초량의 유체가 방출되어진 후에, 하나 또는 그 이상의 추가량의 유체가 용기내로 다시 채워지고 온도 신호에 대응하여 단속적으로 그것으로부터 방출되어지는데, 상기 최초량 또는 추가량의 유체는 용기내의 유체의 온도가 소정의 역치값을 넘었음을 온도 신호가 지시할 때에 방출되며, 유체의 온도가 역치값 아래로 떨어질 때 방출은 중단된다. 선택적으로 또는 추가적으로, 상기 최초량 또는 추가량의 유체는 소정의 타이밍 시퀀스에 따라 제어되는데, 이 타이밍 시퀀스는 온도 신호에 대응하여 선택되어지고, 온도 역치값은 상기 시퀀스에서의 양에 따라 변할 수 있다.

또다른 바람직한 실시예에 있어서, 제어기는 장치의 기능장애를 검출하도록 신호를 분석하고 기능장애가 검출되었을 때에 가열요소의 작동을 중단시킨다.

바람직하게는, 하나 또는 그 이상의 온도 센서 중 적어도 하나는 용기 내부에 있다. 이 적어도 하나의 센서는 용기내의 유체속에 침수되어진다. 선택적으로, 적어도 하나의 센서는 가열요소가 용기를 예열하는 동안 용기내의 유체 밖에 존재하도록 위치되어진다. 바람직하게는, 가열요소의 작동은 용기 내부의 온도가 소정의 최대치를 초과할 때에 중단된다.

하나의 바람직한 실시예에 있어서, 하나 또는 그 이상의 온도 센서 중 적어도 하나는 용기의 외측 표면상에 고정된다. 추가적으로 또는 선택적으로, 하나 또는 그 이상의 온도 센서 중 적어도 하나는 저소조 또는 자동차의 외측 표면상에, 가장 바람직하게는 태양 방사의 효과를 제거하도록 적어도 부분적으로 반사성 커버에 의해 덮여진 청소되어질 창문의 외측 표면상에 고정된다. 바람직하게는, 용기내의 유체는 일정 온도까지 가열되는데, 이 일정 온도는 자동차의 외측 표면상에 고정된 적어도 하나의 센서에 의해 생성된 신호에 대응하여 또는 그렇지 않으면 자동차 외부의 온도에 대응하여 변한다.

바람직하게는, 용기는 배출구와 연통하고 있고 그 내부에 가열요소가 위치되어지는 내측 격실 및 유입구와 연통하고 있고 전체적으로 내측 격실을 둘러싸고 있는 외측 격실을 포함하고 있다. 바람직하게는, 용기는 외측 격실을 둘러싸고 있는 외측 절연 엔빌로우프 및 가열요소에 의해 예열되는 내측 격실과 외측 격실 사이의 벽을 포함하고 있다. 선택적으로, 외측 격실은 그것 바깥쪽에 있는 하나 또는 그 이상의 추가적인 유체 격실에 의해 둘러싸여져 있다.

바람직하게는, 이 장치는 압력 릴리프 밸브를 포함하고 있다.

또한 바람직하게는, 이 장치는 유체를 가열시킴이 없이 그것을 통하여 유체가 창문을 청소하도록 전달되는 용기를 옆으로 스쳐지나가는 바이패스 라인을 포함하는데, 가열요소가 용기를 가열하는 동안 창문의 청소가 요구되어질 때 유체는 이 바이패스 라인을 통해 흐름전환되어진다. 바람직하게는, 자동차의 조작자는 가열장치가 작동되어져야할 지를 선택하고, 가열장치가 작동해제되었을 경우와 같은 때에 유체는 이 바이패스 라인을 통해 전달된다. 또한 바람직하게는, 이 장치는 용기의 가열 사이클에 대응하여 용기를 통한 유체의 전달과 바이패스 라인을 통한 유체의 전달 사이를 자동적으로 스위칭한다. 유체가 용기를 통해 전달되지 않을 때, 가열되지 않은 유체는 바이패스 라인을 통해 자동적으로 전달된다.

하나의 바람직한 실시예에 있어서, 이 장치는 자동차를 출발시키기 전에 용기의 예열을 시작하기 위해 자동차의 사용자에 의해 작동되어지는 원격 입력 장치를 포함하고 있다.

바람직하게는, 가열요소는 저항성 가열 와이어를 포함하고 있다. 선택적으로 또는 추가적으로, 가열요소는 자동차내의 하나의 열원으로부터의 열을 용기내의 유체로 전달한다.

본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따라, 자동차의 창문을 청소하기 위한 장치는:

그것을 통해 세척유체가 저수조로부터 받아들여지는 유입구 및 그것을 통해 유체가 창문을 청소하기 위해 방출되어지는 배출구를 가지고 있는 용기;

용기내의 유체를 가열하기 위한 가열요소;

용기내의 온도를 감지하는 온도 센서; 및

센서에 의해 감지된 온도에 대응하여 소정 온도에서 배출구를 통해 일정량의 유체를 단속적으로 방출시키는 것으로서, 용기를 통한 유체의 유동을 제어하기 위한 밸브;를 포함하고 있다.

바람직하게는, 하나의 윈드실드 와이퍼가 유체의 단속적인 방출에 대응하여 창문을 청소하기 위해 단속적으로 작동된다.

바람직하게는, 이 장치는 주어진 타이밍 시퀀스, 즉 정해진 또는 프로그래밍된 순서에 따라 유체의 단속적인 방출을 조절하는 제어기를 포함하고 있는데, 상기 타이밍 시퀀스는 자동차내의 주변온도나 선택 또는 추가적으로 창문의 외측 표면의 온도에 대응하여 변한다.

바람직하게는, 최초량의 유체는 다음번의 양들보다 더 높은 압력으로 방출된다.

본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따라, 세척 유체를 사용하여 자동차의 창문을 청소하기 위한 방법은:

용기를 예열시키는 단계;

일정량의 유체를 예열된 용기내로 도입하여 유체의 온도와 압력을 상승시키는 단계;

상승된 온도와 압력으로 창문상에 유체를 방출시키는 단계;를 포함하고 있다.

바람직하게는, 용기는 예열되기 전에 유체가 배출되어진다.

또한 바람직하게는, 상기 유체를 도입시키는 단계는 유체를 일정한 펌핑 압력으로 용기내로 펌핑시키는 단계를 포함하는데, 유체가 방출되어지는 상승된 압력은 펌핑 압력보다 현저히 높다.

하나의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 방법은 유체의 온도를 측정하는 단계를 포함하는데, 상기 유체를 방출시키는 단계는 이 온도 측정치에 대응하여 유체 방출을 제어하는 단계를 포함한다. 추가적으로 또는 선택적으로, 자동차의 외측 표면의 온도가 측정되어지는데, 상기 유체를 방출시키는 단계는 상기 외측 표면의 온도에 대응하여 유체 방출을 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 하나의 바람직한 실시예에 따라, 세척 유체를 사용하여 자동차의 창문을 청소하는 방법은:

일정량의 유체를 가열시키는 단계;

상기 일정량의 유체의 온도를 모니터링하는 단계; 및

유체의 가열에 대해 소정의 조건이 만족되어졌을 때 상기 일정량의 유체를 방출시키는 단계;의 복수회 순차적으로 반복되는 단계들을 포함하고 있다.

바람직하게는, 상기 소정의 조건은 상기 일정량의 유체의 온도가 선정된 수준에 도달했을 때 만족되어진다. 선택적으로 또는 추가적으로, 상기 소정의 조건은 가열을 시작한 이후로 소정의 기간이 경과되었을 때 만족되어진다.

본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따라, 자동차 제빙 장치는: 복수의 개별적인 가열 유니트; 및 멀티-재킷 하우징(multi-jacketed housing);을 포함하고 있는데, 각각의 재킷은 가열 유니트들 중 하나를 둘러싸고, 상기 재킷은 유체 도관에 의해 상호연결되어 있고 유입 포트 및 배출 포트를 포함하고 있고, 상기 하우징은 유입 포트에서 윈드실드 세척기에 그리고 배출 포트에서 윈드실드 분사 헤드에 연결되어 있고, 상기 가열 유니트는 윈드실드 분사 헤드로의 유동중의 세척기 유체를 가열시키도록 작동되어지고, 가열된 분사 유체는 윈드실드 제빙 효과를 제공한다.

본 발명의 또 하나의 바람직한 실시예에 따라, 자동차용 전기동력식 윈드실드 제빙 장치는 윈드실드 세척 유체용 가열가능한 용기를 포함하고 있고 상기 가열가능한 용기 내부에 배치된 전기 가열기 요소를 가지고 있는데, 상기 가열가능한 용기는 세척 유체 저수조와 윈드실드에 대향적인 분사 헤드 사이에 연결가능하고 유체에 대한 유입 포트 및 배출 포트를 제공받고 있고, 상기 가열가능한 용기의 잔류 액체량은 300 ml를 초과하지 않으며, 상기 가열기 요소는 자동차 배터리에 연결가능하게 되어 있고 가열가능한 용기내에 들어있는 유체를 1분의 작동시간내에 제빙 온도까지 가열하도록 크기가 정해져 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명되고 있는 다음의 실시예로부터 보다 잘 이해되어질 것이다.

도 1을 참조하면, 거기에는 얼음(26)으로 덮힌 윈드실드(24)를 가진 자동차 (22)에 사용하기 위해 조립된 상태인, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 자동차용 전기 동력식 창문 제빙 및 청소 장치(20)가 개략적으로 도시되어 있다.

윈드실드 세척 유체용 가열가능한 용기(28)는 자동차(22)의 세척 유체 저수조(30)와 분사 헤드(32) 사이에 연결되어 있고, 상기 분사 헤드는 자동차의 작동자(25)에 의해 작동될 때 유체를 윈드실드(24)상으로 분사한다. 작동자는 도면에 도시된 바와 같이 그리고 다음에 설명되는 바와 같이 자동차(22)의 내부에서 또는 외부에서 이 장치를 작동시킬 수 있다. 용기(28)는 그곳을 통해 저수조(30)로부터 세척 액체를 받아들이는 유입 포트(34) 및 그곳을 통해 가열된 유체가 분사 헤드(32)로 방출되는 배출 포트(36)를 가지고 있다. 유체는 펌프(40)에 의해 구동되어지는데, 이 펌프는 윈드실드(24)를 청소하기 위한 가열되지 않은 유체를 분사하기 위해 자동차(26)내에 일반적으로 기존재하고 있는 것이다. 종래기술에서 알려진 바와 같이, 배터리(42)는 장치(20)에 동력을 제공하고, 와이퍼(44)는 윈드실드로부터 녹여진 얼음과 먼지를 청소한다. 제어기(46)는 장치(20)의 작동을 제어하고, 때에 따라서는 장치의 작동과 함께 와이퍼(44)도 제어한다. 이 장치의 다른 측면과 그 상세한 설명은 아래에서 더 설명된다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 장치(20)의 용기(28) 및 다른 요소들을 상세하게 도시하고 있는 개략적, 부분 단면 다이아그램이다. 용기(28)는 전체적으로 원통형상이고 외측 챔버(54)에 의해 둘러싸여진 내측 챔버(52)를 포함하고 있다. 내측 챔버(52)는 내측 벽(56)에 의해 용적을 가지고 형성되어 있으며, 바람직하게는 스테인레스 스틸과 같은 금속으로 이루어져 있다. 외측 챔버(54)는 용기의 외측 벽(58)에 의해 둘러싸여져 있으며, 바람직하게는 플라스틱과 같은 절연재료로 이루어져 있다. 내측 챔버(52) 내부의 가열요소(50)는 용기(28)내의 유체를 가열한다. 챔버(52,54)의 동심적 배열의 결과로써, 용기(28)로부터의 열손실은 최소화되어지는데, 왜냐하면 챔버(52)내의 고온 유체의 손실된 열은 대개는 챔버(54)내의 보다 차가운 유체를 예열시키는 데 사용되어지기 때문이다. 챔버(54)내의 유체가 더 차갑기 때문에, 외측 벽(58)을 통한 그것의 열손실은 상대적으로 작다.

가열요소(50)는 저항성 발열의 전기 요소로 이루어지는데, 이 전기 요소는 하기 추가적으로 설명되어지는 가열 시퀀스에 따라 제어기(46)를 통해 배터리(42)에 의해 작동되어진다. 선택적으로 또는 추가적으로, 요소(50)는 엔진 냉각 유체 또는 배기가스와 같은 자동차(22)에서의 열원과의 열교환에 의해 가열되어질 수 있다. 배터리(42)에 의한 전기적 가열은 유익한데, 왜냐하면 자동차가 출발하기 전에도 용기(28)가 급속하게 가열되어지는 것을 가능하게 해주기 때문이다. 바람직하게는, 요소(50)는 전형적인 자동차 배터리가 쉽게 공급할 수 있는 대략 400 W를 끌어다 쓴다. 게다가, 용기(28)는 약 1분 또는 그 이하의 작동시간내에 얼음(26)을 녹이기에 충분한 체적 및 온도의 유체를 가열하고 방출시킬 수 있도록 크기가 정해진다. 이 목적을 위해, 내측 챔버(52)는 약 50 ml의 유체를 포함한다. 본 발명의 이 원리는 어떠한 필요 용량으로 용기(28)의 체적과 요소(50)의 동력을 크기결정함으로써 유사하게 적용되어질 수 있다. 특히, 장치(20)가 트럭 또는 보우트와 같은 대형 차량에 사용되어질 때, 용기의 체적 및 동력 설계량은 승용차(22)에 있어서보다 더 커질 것이다.

자동차(22)의 작동자(25)가 장치(20)를 작동시킬 때, 제어기(46)는 전류를 배터리(42)로부터 가열요소(50)내로 유동하도록 해주어, 용기(28)는 가열되기 시작한다. 용기내의 모든 유체는 드레인 밸브(62)를 개방시킴으로써 드레인 포트(60)를 통해 배출되어지는 것이 허용되어진다. 밸브(62)는 장치(20)내에 사용되는 다른 밸브들과 마찬가지로, 하기 설명되어지는 바와 같이, 종래에 알려진 임의의 적절한 솔레노이드 밸브로 이루어지고, 제어기(46)에 의해 제어된다. 제어기는 밸브를 개방시키기 위해 상대적으로 높은 초기 전류를 적용시키지만 그 다음에는 밸브를 개방상태로 유지시키는 보다 낮은 수준으로 전류를 감소시킨다. 이렇게하여, 요소(50)는 특히 내측 벽(56)을 포함하는 용기를 예열시킨다. 용기내에서 상승하는 열은 그 내부에 남아있는 유체를 증기화시키는 경향이 있어, 용기(28)가 저수조(30)보다 높이 위치되는지 또는 낮게 위치되는지와는 상관없이 유체를 포트(60)를 통해 가압배출시키려는 압력을 발생시킨다. 바람직하게는, 온도 센서(64)는 용기(28)내의 온도를 측정하고 제어기(46)에 피드백을 제공한다.

가열요소(50)가 수 백도의 온도에 도달한 상태로 용기가 소정의 온도에 도달한 후에, 드레인 밸브(62)는 폐쇄되고 유입 밸브(66)가 개방된다. 선택적으로, 밸브는 소정의 시간이 경과된 후에 간단하게 개방되어질 수 있는데, 왜냐하면 용기(28)의 바닥에서의 잔류량의 유체의 존재가 용기의 심각한 과열을 효과적으로 방지하기 때문이다. 펌프(40)는 바람직하게는 30 내지 50 ml의 세척 유체의 최초량을 저수조(30)로부터 유입 포트(34)로 전달하도록 작동된다. 원-웨이 밸브(68)는 드레인 포트(60)로의 유체의 역류를 방지한다. 배출 밸브(74)는 쓰리-웨이 밸브, 즉 2개의 유입구 및 단일의 배출구로 된 쓰리-웨이 밸브(여기에서 유체는 배출구를 통해 유입되고 유입구로 복귀유동함)인데, 이 쓰리-웨이 밸브는 어느 하나의 유입구가 배출구와 연통이 되도록 해준다. 밸브(74)는 배출 포트(36)로부터 분사 헤드(32)로의 유동을 가능하게 해주고 바이패스 라인(76)을 통한 유동을 차단하도록 설정된다.

유체는 외측 챔버(54)를 채우고 내측 벽(56)내의 개구(70)를 통해 내측 챔버(52)내로 유동한다. 벽(56)의 상부 근처의 추가적인 개구(72)는 내측 챔버와 외측 챔버 사이의 압력균형을 돕는다. 고온의 요소(50) 및 벽(56)과의 접촉시에, 유체는 급속하게 가열되어 유체 일부의 증기화를 야기시킨다. 증기화의 압력은 고온의 유체를 상승된 온도 및 압력으로 배출 포트(36) 및 분사 헤드(32)를 통해 가압 배출시킨다. 때에 따라서는, 배출 밸브(74)는 유입 밸브(66)를 개방한 후에도 폐쇄된 채로 유지되고, 자체적으로 이루어지든지 제어기(46)에 의해 작동되든지 하여 용기(28)내에 충분한 압력이 생성된 후에만 개방되어진다. 고온의 압축 유체는 윈드실드(24)상의 얼음(26)의 급속한 용해를 용이하게 할뿐만 아니라 얼음이나 먼지에 의해 생길 수 있는 배출 포트(36)와 분사 헤드(32) 사이의 유체 라인내의 장해물을 날려버릴 수도 있다. 바람직하게는, 원-웨이 밸브(78)는 배출 포트(36)를 대기를 향해 우회시켜 발생가능성이 있는 진공 상태를 제거한다.

가열된 유체의 최초량이 방출된 후에, 펌프(40) 및 유입 밸브(66)는 용기(28)를 재충전시키기 위해 작동된다. 가열요소(50) 및 벽(56)은 유체의 최초량이 용기내로 도입되어지기 전만큼 더 이상 고온이지는 않지만, 그것들은 재충전된 유체의 급속한 가열을 용이하게 하는 얼마간의 잔류열을 여전히 보유하고 있다. 재충전된 유체가 소정의 온도에 도달했을 때 그리고/또는 소정의 기간후에, 재충전된 유체는 밸브(74) 및 분사 헤드(32)를 통해 방출된다. 이 과정은 하기 설명되는 바와 같이 방출의 모든 시퀀스가 완료되어질 때까지 또는 윈드실드가 청소되고 그리고/또는 제빙되어질 때까지 또는 작업자(25)에 의해 중단되어질 때까지 순차적으로 소정의 횟수만큼 반복된다. (정상적인 조건하에서, 용기의 온도는 순차적으로 한번의 양에서 다음의 양으로 갈수록 순차적으로 감소할 것이란 것을 알 수 있다. 만약 제어기(46)가 온도에 있어서의 상승을 지시받는다면, 그와같은 증가는 일반적으로 예컨대 유체가 용기를 재충전시키는 것을 실패한다든지 하는 기능장애를 나타낼 것이며, 제어기는 요소(50)에 공급되는 동력을 차단시킬 것이다.) 운전자는 다음에 장치(20)를 다시 작동시킬 수 있고 가열 및 유체 방출의 새로운 사이클을 시작할 수 있다.

바람직하게는, 매번 용기(28)는 재충전되고, 가열된 유체는 유체가 소정의 온도까지 도달하는 데 필요한 시간에 의해 일반적으로 결정되는 것으로서의 앞뒤 충전 사이의 약 5초 또는 그 이상의 간격을 두고 약 3초동안 분사 헤드를 통해 방출된다. 순서에 있어 보다 나중 방출의 온도는 최초 또는 다른 보다 앞선 방출의 온도보다 낮을 것이다. 또한 바람직하게는, 와이퍼(44)는 장치(20)로부터의 유체의 방출과 공조적으로 작동되어, 와이퍼는 유체 방출동안 및 그 직후에만 작동한다. 때에 따라서는, 와이퍼 작동은 지연되어, 와이퍼는 얼음이 아직 용해되지 않았을 때의 최초 방출동안은 작동하지 않고 두번째 방출 또는 다음번 방출에서 시작된다.

가열된 유체의 연속적인 방출이 완료되어진 후에, 밸브(66,74)는 (용기(28)에 대해) 폐쇄되어지고, 드레인 밸브(62)가 개방되어 모든 용기내에 남아있는 모든 유체는 저수조(30)내로 복귀배출된다. (펌프(40)는 일반적으로 역류에 대해 밀봉되어 있지 않다.) 드레인 포트(60)의 상단부(61)는 챔버(52)의 바닥에 비해 상승되어 있어, 배출 이후에도 최소량의 유체만이 용기(28)내에 남겨질 것이다. 용기는 그에따라 급속 작동이 준비되고 다음번에 장치(20)가 작동된다.

바이패스 라인(76)은 가열되지 않은 유체가 저수조(30)로부터 용기(28)를 통과함이 없이 곧바로 분사 헤드(32)로 펌프되어지도록 해준다. 라인(76)은 바람직하게는 쓰리-웨이 밸브인 밸브(74)가 앞서 언급한 바와 같이 배출 포트(36)에 대해 폐쇄되어 있다면 언제든지 분사 헤드를 향해 개방되어 있다. 라인(76)은 제빙이 불필요할 때의 따뜻한 날씨에 또는 청소하기 위한 분사가 급히 요구되어질 때 그리고 유체를 가열시킬만한 시간이 없을 때 사용되어질 수 있다. 바람직하게는, 밸브(74)는 라인(76)에 대해 개방되어진 채 남겨져, 라인으로부터의 유체는 가열 장치가 작동되어지지 않을 때는 언제든지 분사 헤드(32)로 전달된다. 라인(76)내의 원-웨이 밸브(80)는 라인을 통한 유체의 어떠한 역류도 차단한다.

장치(20)는 따라서 비교적 저렴한 원가로 그리고 기존의 창문 세척 성능과 상충됨이 없이 자동차(22)를 위한 추가적인 창문 청소 기능을 제공한다. 장치는 신형 자동차내의 창문 세척 시스템의 일부로서 장착되어지거나 기존의 세척 시스템내로 쉽게 개장(改裝)되어질 수 있다. 비록 장치(20)의 부품들이 자동차(22) 및 그 안의 세척 시스템에 대해 일정 위치와 방향으로 되어 도 1 및 도 2에 도시되어 있지만, 다른 위치와 방향도 가능하다. 예컨대, 용기(28)는 포트(34,36,60)가 용기내에서 적합하게 위치되고 방향설정되어질 수 있기만 하면, 도면에 도시된 방향과 다른 각도로 위치되어질 수 있다.

도 2에 도시된 바람직한 실시예에서 장치(20)는 일정 유체 유동 형태에 있어서 용기(28)의 포트(60,34,36)를 제어하는 밸브(62,66,74)를 포함하고 있지만, 장치는 다른 형태로도 사용되어질 수 있다. 특히, 3개의 밸브 모두를 사용할 필요는 없다. 예컨대, 밸브(66,74)는 라인(76)과 함께 제외되어질 수 있고, 펌프(40)가 용기(28)를 통한 유체 유동을 가동시키고 제어하기 위해 사용되어질 수 있다. 또한, 보다 명백하게 나타내기 위해 장치(20)의 부품들이 도관에 의해 연결된 개별적인 유니트들로서 도시되어 있지만, 실제로는 열손실을 최소화하기 위해 하나의 블록으로서 구조되어진다. 또한, 그와같은 형태에 있어서, 차가운 세척 유체는 솔레노이드 근처를 통과하도록 만들어질 수 있어, 그곳의 열을 제거하여 유체 가열 과정의 효율을 증가시킬 수 있다. 어떠한 경우에도, 장치(20)가 대개는 폐쇄되어 있고 가열/충전/방출의 짧은 사이클로 순차적으로 작동하기 때문에, 누출 또는 유체 손실은 그것의 작동상에서 최소가 될 것이다.

제어기(46)에 의한 장치(20)의 제어는 센서(64)에 의해 제공되어지는 제어기의 피드백을 바탕으로 이루어지는 것으로서 상기 설명되어 있다. 이 센서는 용기(28)의 상단부에 위치되어진 것으로서 도 2에 도시되어 있는데, 그곳에서 센서는 챔버가 비어있는지 또는 채워져 있는지에 따라 챔버(52)내의 증기 또는 유체 중 하나의 온도를 측정할 것이다. 제어기(46)는 용기(28)의 가열/충전/방출 사이클 동안 센서(64)에 의해 감지된 온도 변화를 추적하고 모니터링한다. 만약에 이 온도가 소정의 최대치를 초과하면, 또는 만약에 온도 변화가 소정의 정규 프로필을 따라가지 않는다면, 제어기는 유입구(34)나 배출구(36)의 막힘 또는 센서(64)의 고장과 같은 기능장애가 발생했다고 판단하여 장치의 작동을 중단시키고 일정의 적당한 신호에 의해 조작자(25)에게 알리게 될 것이다.

센서(64)에 대해 추가적으로 또는 선택적으로, 용기의 바닥 근처의 유체 온도를 측정하기 위해 바닥에 보다 가까이 온도 센서가 있을 수 있다. 압력 센서 또는 프레셔-스태트(pressure-stat) 또는 유체 수준 센서와 같은 다른 센서들이 용기내에 고정되어 제어기(46)에 피드백을 제공할 수 있다. 또한 용기(28)의 외측 표면상의 센서(82), 저수조내의 유체 온도를 측정하기 위한 저수조(30)내의 센서(84) 및 자동차(22)의 외측 표면상, 가장 바람직하게는 윈드실드(24)상의 센서(86)를 포함하는 온도 센서들이 사용되어질 수 있다. 이러한 센서들은 제어기(46)에 입력값을 제공하고, 그에따라 제어기는 요소(50)에 가해지는 전압 및/또는 요소(50) 및 용기(28)내의 유체가 가열되기 위한 시간의 길이와 같은 파라미터를 설정한다.

바람직하게는, 제어기는 유체가 센서(86)에 의해 지시된 바와 같은 주변 조건하에 신속히 얼음(26)을 용해시킬 만큼 충분한 온도로 윈드실드(24)상으로 분사되어지도록 파라미터를 설정하는데, 상기 충분한 온도란 예컨대 윈드실드에 균열을 일으키거나 안전성을 해치는 위험성을 낳을 수 있을 만큼 (윈드실드의 온도에 비해) 그렇게 높지 않은 온도이다. 파라미터의 선정은 자동적이고 원하는 대로 장치(20)를 작동시키거나 작동해제시킬 때를 제외하고는 조작자(25)의 개입을 요하지 않는다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 윈드실드(24)상의 온도 센서(86)의 위치를 개략적으로 도시하고 있다. 제어기(46)로 하여금 유체가 얼마의 온도로 가열되어져야 하는지를 정확하게 결정하도록 하기 위해서는, 윈드실드(24)의 외측 표면의 온도를 아는 것이 필요하다. 만약에 센서(86)가 윈드실드상에서 노출되어 위치되어 태양에 노출되어 있다면, 투명한 윈드실드 자체의 온도보다 높은 온도값을 읽게 될 것이다. 따라서, 센서(86)는 반사성 커버(88)에 의해 덮여져 온도 판독에 있어서 태양 방사의 효과를 거의 다 제거하는 것이 바람직하다.

조작자(25)가 자동차(22)내에 있을 때, 조작자는 계기판상의 스위치에 의하거나 자동차에 기존에 존재하는 기존 와시/와이프 스위치를 사용하여 제어기(46)에 신호를 줌으로써 장치(20)를 작동시킨다. 예컨대, 조작자는 장치(20)를 켜거나 끄기 위해서 신속하게 연속적으로 2 또는 3회 스위치를 누르거나 당기게 된다.

게다가, 도 1에 도시된 바와 같이, 조작자(25)는 자동차(22)에 승차하기 전에 장치(20)를 작동시키기 위해 때에 따라서는 리모트 콘트롤(90)을 사용할 수 있다. 리모트 콘트롤(90)은 와이퍼(44)의 자동 작동을 시행하는 데에도 사용되어 윈드실드(24)를 청소하고 제빙하는 데에도 사용되어질 수 있다. 리모트 콘트롤은 RF 트랜스미터와 같은 능동 장치 또는 광학 또는 적외선 역반사기와 같은 수동 장치를 포함하는 종래에 알려진 임의의 적합한 형태의 것이 될 수 잇다. 자동차에 승차하기 전에 장치를 작동시킴으로써, 조작자는 유체가 가열되기를 기다리는 데 드는 시간을 줄일 수 있다.

도 4에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 장치(20)내의 제어기(46)의 작동을 나타내는 개략적인 블록 다이아그램이 도시되어 있다. 제어기(46)는 리모트 콘트롤(90)로부터 신호를 받아들이기 위해 안테나((92)에 연결된다. 상기 설명한 바와 같이, 제어기는 온도 센서(64)뿐만 아니라 센서(84)와 같은 다른 센서들로부터도 신호를 받아들인다. 또한 제어기는 배터리(42)로부터 전력을 받아들여 이 전력을 릴레이(도시생략)에 의해 밸브(62,66,74)로 그리고 펌프(40) 및 가열요소(50)로 분배한다.

안테나(92)는 또한 조작자가 차량 내부에 있을 때 장치(20)의 무선 제어를 가능하게 하는 데 사용될 수 있어, 추가적인 전선 및 스위치를 자동차(22)의 계기판상에 연결할 필요가 없다. 선택적으로, 제어기(46)는 전선에 의해 작동 스위치 및 지시기 램프(도시생략)에 연결될 수 있고, 상기 작동 스위치 및 지시기 램프에 의해 조작자는 장치(20)을 작동시키고 장치의 정상작동 또는 기능장애를 확인한다.

밸브, 펌프 및 가열요소에 전력을 제공하기 전에, 제어기는 자체진단을 실시한다. 이 진단은 배터리(42)로부터의 입력 전압(12-volt 배터리를 가진 통상의 자동차(22)에 대해서는 적어도 9volt가 되어야 함)의 측정뿐만 아니라 가열요소(50)의 전기저항이 소정의 한계내에 있는지를 점검하는 것도 포함한다. 자체진단의 어느 부분이라도 실패하면, 제어기(46)는 장치(20)가 작동하는 것을 허용하지 않고 조작자(25)에게 기능장애 지시를 제공할 것이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 장치(20)의 가열/충전/방출 사이클의 시퀀스(96)을 나타내는 타이밍 다이아그램이다. 상기 설명한 바와 같이, 초기에 드레인 밸브(62)가 개방되고 가열요소(50)가 여자화되어 용기(28)를 예열한다. 밸브(62)는 바람직하게는 약 15초 뒤에 폐쇄된다. 선택적으로, 드레인 밸브는 바람직하게는 약 20초의 짧은 기간동안 폐쇄된 채로 유지되어, 용기(28)내의 유체는 밸브가 개방되기 전에 높은 온도로 가열되어질 수 있다. 이 선택은 밸브들 중 하나가, 특히 유입 밸브(66)가, 움직이지 않아 개방되지 않는다고 판단했을 경우에 특히 유용한데, 이 경우 가열된 유체는 밸브를 가압하여 개방시키는 데 사용된다.

가열은 온도가 목표 온도에 도달하지 않았을 경우 센서(64)가 목표 온도, 바람직하게는 챔버(52)내에서 약 85℃(센서의 정확한 위치에 따라 좌우됨)에 도달할 때까지 또는 약 70초 동안 계속된다. 그 지점에서, 펌프(40), 유입 및 배출 밸브(66,74)가 개방되어 최초량의 유체를 받아들이고 그리고 방출한다. 챔버(52)내의 온도는 강하하고 바람직하게는 약 60℃까지 재가열되고, 이때 제2량의 유체가 받아들여지고 그리고 방출된다. 재가열, 충전 및 방출의 이 과정은 소정 횟수의 사이클 동안 또는 조작자(25)에 의해 끝내어질 때까지 계속된다.

시퀀스(96)에서 마지막 방출이 있은 후에, 드레인 밸브(62)는 개방되고 시퀀스 중에 줄곧 여자화되어 있던 가열요소(50)는 용기(28)내에 잔류하고 있는 유체를 가능한한 많이 가열하고 그리고 그것을 용기 밖으로 상단부(61)의 수준까지 몰아내기 위해 약 15초동안 더 여자화되어진 채 남아있는다. 장치는 그런다음 사용자의 요구가 있을 때는 다음번 시퀀스를 시작하기 위해 준비된다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 장치(20)의 변경된 형태를 도시하고 있는 개략도이다. 하기 지적되고 있는 바를 제외하고는, 도 6에 도시된 장치의 부품들은 도 2에 도시되고 도 2를 참조하여 설명한 것과 유사하거나 동일하다. 이 실시예는 도 6에서는 배출 밸브(74)가 제외되었고 유입 밸브(66)가 쓰리-웨이 밸브이고, 이 유입밸브가 유입 포트(34) 또는 바이패스 라인(76)을 펌프(40)에 선택적으로 연결한다는 점에서 도 2의 실시예와는 다르다. 배출 밸브(74) 대신에, 하나의 원-웨이 밸브(98), 바람직하게는 스프링이 장착된 원-웨이 밸브가, 밸브(66)가 바이패스 라인의 방향으로 개방될 때에, 바이패스 라인(76)을 통과하는 유체가 배출구(36)를 통해 용기(28)내로 역류하는 것을 방지한다. 다른 한편으로, 밸브(66)가 유입 포트(34)의 방향으로 개방할 때에, 용기(28)내의 합성 압력은 밸브(98)를 개방되도록 가압하여, 가열된 유체가 분사 헤드(32)를 통해 방출되도록 한다.

도 7을 참조하면, 거기에는 본 발명의 또다른 바람직한 실시예에 따르는, 장치(20)에 사용되는 가열가능한 용기(128)의 단면도가 도시되어 있다. 용기(128)의 구조가 용기(28)의 구조와는 약간 다르지만, 그것은 동일한 방식으로 사용되어질 수 있다. 배출 포트(34)는 또한 이 경우에 드레인 포트로서 사용되어질 수 있다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 또다른 원통형의 가열가능한 용기(130)를 도시하고 있다. 유익하게, 용기(130)는 2개의 이격된 벽중 하나를 형성하고 있는 강성 플라스틱 튜브로 만들어진 외측 엔클로우저(132)를 가지고 있다. 내측 벽(134)은 금속 튜브(138) 내부의 플라스틱 튜브(138)를 포함하고 있다. 금속 튜브(138)는 바람직하게는 금속들 중 열전도성이 낮아 열손실을 줄이는 스테인레스 스틸로 되어 있다. 플라스틱 튜브(132,136)는 예컨대 폴리에테르에테르케톤 또는 폴리페닐렌 술피드와 같은 넓은 온도 작동 범위를 가진 재료로 되어 있다. 에폭시가 충전되는 한쌍의 엔드-캡(140,142)을 사용하여, 튜브(132,136,138)는 정렬 상태로 용이하게 유지된다. 도시된 이 실시예는 높은 공작 비용을 발생시킴이 없이 적정량을 제조하는 데에 특히 유용하다.

유입 포트(34) 및 배출 포트(36)는 장치(20)의 설치 중에 절단에 의해 분기되고 세척 유체 저수조(30)와 분사 헤드(32) 사이의 연결을 위해 사용되는 플라스틱 튜브의 단부(도 1 및 도 2 참조)의 개별적인 부착을 위한 니플을 포함하고 있다. 드레인 포트(60)는 장치가 사용되어진 후에 상기 설명한 바와 같이 유체가 저수조(30)로 복귀하는 것을 가능하게 해준다.

도 8에 도시된 실시예에 있어서, 가열요소(50)는 평행하게 연결되는 3개의 전기저항 요소의 결합체이다. 따라서 하나의 단일 번트아우트(burnt-out) 요소가 감소된 전력에서도 가열요소가 계속 기능하는 것을 가능하게 해준다.

도 9를 참조하면, 거기에는 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따르는, 장치(20)에 사용되기 위한 또다른 가열가능한 용기(150)의 사시도가 도시되어 있다. 하나의 단자(152)가 그 각각이 세척 유체가 통과하는 외측 재킷을 가지고 있는 한 세트의 가열 유니트(도 11 참조)의 내부로 연결된다. 용기(150)의 네가티브 또는 그라운드 접속은 브리지 커넥터(154) 및 용기(150)를 자동차(22)에 고정시키는 리테이닝 밴드(도시생략)를 통해 용기에 장착된 가열 유니트의 몸체에 직접적으로 이루어진다. 절연 재료(156)는 일반적으로 경량이고 낮은 전도성 재료에 의해 열절연성을 용기에 제공한다.

그 다음의 도면을 참조하여 더 설명되어지는 바와 같이, 용기(150)는 3개의 분리된 개별적인 가열 유니트를 포함하고 있는데, 그 각각은 그것을 통해 유체가 세척 유체 저수조(30)로부터 윈드실드 분사 헤드(32)로 유동하는 하우징 재킷내에 위치된다. 가열 유니트 및 유체 재킷의 신규의 배열을 통해, 유체는 유동중에 예열되고 분사 헤드로부터 분사물로서 존재할 때 최대한 효과적인 온도를 얻기 위해 재순환된다. 가열 유니트는 전기를 사용하고, 시스템내에서의 유체 유동 동안 충분한 온도로 즉각 도달되어지기 위해 충분한 열용량을 제공하도록 설계되어진다. 따라서, 이 진보적인 설계는 자동차 엔진 열을 바탕으로 하는 종래 시스템에서와 같은 오랜 지연을 요함이 없이 윈드실드(24)의 제빙을 위한 세척 유체 시스템을 제공하는 데 있어 효과적이다. 종래 시스템과는 달리, 세척 유체의 예열이 필요 없고, 순간적인 고온 세척 유체의 용량은 유체 저수조의 크기에 의해서만 제한된다. 이 진보적인 유니트는 기존의 세척 기술, 즉 호스 및 전원을 사용한다. 용기(150)가 유동중에 가열되어지는 유체의 연속적인 유동을 제공하도록 설계되어지기 때문에, 용기(28)로부터의 높은 유량의 고온 유체의 폭발적인 유동보다 윈드실드(24)상으로 고온 유체의 보다 느린 유동을 제공할 수 있을 것이다.

도 10을 참조하면, 거기에는 용기(150)내에서의 가열 유니트의 접속에 관한 개략적 전기 다이아그램이 도시되어 있다. 단일의 100 watt 가열 유니트(166)가 2개의 150 watt 유니트(162,164)와 나란히 접속되어 전체적으로 400 watt를 제공한다. 이 가열 용량은 세척 유체의 거의 순간적인 가열을 성취한다. 이 형태에 있어서, 윈드실드 세척 시스템 작동으로부터 고온 분사물 배출까지 많은 시간 지연이 없다. 이는 가열이 시스템 유량 및 압력을 변화시킴이 없이 시스템내에서의 유체 유동중에 성취되어지기 때문이다. 때에 따라서는, 유니트(162,164,166) 중 단지 하나 또는 2개만이 비교적 낮은 온도와 그에따른 낮은 가열 전력이 요구되어질 때에 사용되어질 수 있다.

작동에 있어서, 전기 스위치(168)가 폐쇄되어질 때, 용기(150)는 즉각 작동하여 시스템내의 세척 유체를 가열하고, 고온의 유체 제트 분사물이 분사 헤드(32)를 빠져나와 와이퍼(44)의 정상 작동을 통해 윈드실드(24)를 청소하기 시작한다. 이 가열은 연속적으로 될 필요가 없기 때문에, 전기 스위치(168)는 단속적인 타입이 될 수 있어 전류를 주기적으로 차단한다. 내부식성 타입의 전기 스위치가 통상적으로 사용되어진다.

스위치(168)를 눌러 폐쇄시키는 것을 제외하고는, 조작자(25)는 더 이상 아무것도 할 필요가 없으며, 시스템이 와이퍼 동작과 함께 주변 온도 이상의 대략 50도의 온도로(또는 작동 조건에 따르는 다른 적당한 온도로) 세척 유체를 분사시킴으로써 작동하기 때문에, 유체는 윈드실드의 얼음을 용해시키고 청소한다. 단지 약 15초의 간격내에서 윈드실드는 정상적으로 청소되고 제빙되어 운전이 시작될 수 있다. 액체의 재결빙은 이 매우 짧은 기간내에 일어나기는 어렵다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 거기에는 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따르는, 용기(150)의 내부의 측면도 및 단면도가 각각 도시되어 있다. 용기(150)는 3개로 된 가열 유니트(232,234,236) 한 세트를 포함하고 있다. 각각의 가열 유니트(232,234,236)는 도 10의 개략적 다이아그램에 도시된 바와 같은 저항 부하 가열기로서 제공되어 진다. 개별의 외측 재킷(238,239,240)은 각각의 가열 유니트 (23,234,236)의 둘레에 구조되어 그 각각은 그것 자신의 내부 가열 요소를 둘러싸서 세척 유체가 외측 재킷(238,239,240)내에서의 유동 중에 신속하게 열을 흡수할 수 있도록 해준다.

앞서 언급한 바와 같이, 가열 유니트는 12 volt로 작동하도록 설계되고 밀봉된 내부식성 유니트로서 제공된다. 선택적으로, 이 유니트는 24 volt 또는 임의의 다른 적합한 DC 또는 AC 전압으로 작동하도록 설계되어질 수 있다. 그것들의 크기는 각각의 유니트와 그 외측 재킷 사이의 환형의 유동 경로(도 13a 참조)를 형성하도록 되어 있고 이 크기는 자동차 제작자에 의해 설정된 바와 같이 소정의 시스템 유체 압력의 유지를 가능하게 해준다.

유체 유입 파이프(34)는 가열 유니트(232,234,236)의 전장을 따라 연장되도록 구조되고 그것의 하단부(244)에서 가열 유니트(234)의 외측 재킷(239)에 연결된다. 이런 구조는 예열 기능을 제공하여, 파이프(34)내에서 유동하는 세척 유체는 외측 재킷(239)내로 들어가기 전에 가열 유니트(232,234,236)에 의해 방출되는 열에너지를 흡수한다.

재킷(239)을 통한 세척 유체의 유동은 그것이 가열요소로부터 열을 흡수함으로써 가열 유니트(234)에 의해 가열되어지도록 한다. 일단 세척 유체가 재킷(239)의 상부에 도달하면, 그것은 연결 튜브(246)를 통해 유동하고 외측 재킷(240)의 하단부에서 용기내로 재진입하여 가열 유니트(236)에 의해 그곳을 통하여 유동하는 중에 가열된다. 재킷(240)의 상부에 도달했을 때, 세척 유체는 연결 튜브(248)를 통해 다시 안내되어 외측 재킷(238)의 하단부에서 용기(150)내로 재진입한다.

외측 재킷(238)의 상부에 유체 배출 파이프(36)가 연결되어 있고, 그곳을 통해 세척 유체는 외측 재킷(238)을 통해 유동하고 가열 유니트(232)에 의해 가열되어진 후에 용기(150)를 빠져나간다. 따라서, 외측 재킷(238,239,240)을 통한 통과 후에, 세척 유체는 윈드실드(24)에 대향하여 장착된 분사 헤드(32)로 유동하기 전에 최대로 가능한 수준의 열을 제공받는다. 분사 헤드(32)는 윈드실드상의 가장 효과적인 지점에 분사물을 안내하기 위한 조절가능한 각도로 특별히 설계된다.

도 12에는, 가열 유니트(232,234,236) 및 외측 재킷(238,239,240)의 상세한 구조를 나타내는, 도 11의 XII-XII 라인을 따라 취해진 용기(150)의 단면도가 도시되어 있다. 유체 유입 파이프(34) 및 연결 튜브(246,248)의 배열부가 또한 도시되어 있다. 가열 유니트(232,234,236) 및 외측 재킷(238,239,240)의 서로에 밀접한 설계는 용기의 설계의 열 효율을 증가시킨다.

설계의 열효율 고려는 또한 용기(150)에 사용되는 재료의 선택에도 영향을 미친다. 예컨대, 유입 튜브(34)를 위한 구리 또는 황동 도관의 선택은 높은 열전도성을 보장하고, 반면에 튜브(246,248,36)는 최소한의 열손실을 보장하기 위해 낮은 열전도성 재료로 선정되어져야만 한다. 튜브(34,36)는 그것에의 손쉬운 연결을 위해 치형 단부를 가진다. 외측 재킷(238,239,240)은 또한 낮은 열전도성을 가지도록 열효율성을 고려하여 선택된 재료로 만들어진다.

도 13a 및 도 13b에는 각각 용기(150)의 상부도 및 측단면도가 도시되어 있는데, 상기 단면도는 XIIIB-XIIIB 라인을 따라 취해진 것이다. 외측 재킷 (238,239,240)의 구조가 각각의 가열 유니트(232,234,236) 둘레에 형성된 환형의 유동 경로(249) 및 용기(150)의 하단부에 형성된 수집 챔버(252)를 포함하여 상세하게 도시되어 있다.

상기 설명을 바탕으로, 용기(150)의 설계는 각각의 외측 재킷이 12-13 mm의 전체 직경, 1 mm의 벽두께를 가진 상태의 대략 200 mm 길이의 스테인레스 스틸 구조물의 형태로 이루어진다. 가열 유니트(232,234,239)는 각각 8 mm의 직경으로 된다. 용기의 전체 직경은 대략 51 mm이다. 유체 유입 파이프(34) 및 배출 파이프(36)는 3/16 inch 직경의 파이프로 구조된다. 이 디자인은 용기가 유량 또는 압력을 제한하지 않는 컴팩트하고 열효율적인 유니트가 되는 것을 보장한다. 당업자가 알 수 있는 바와 같이, 다양한 치수가 만족할만한 유량 및 유체 유동 압력을 유지하도록 기존의 세척 시스템 설계 또는 특정 자동차 제작자에 따라 설계되어질 수 있다.

당업자가 알 수 있는 바와 같이, 시스템을 통한 세척 유체의 유동 중의 세척 유체의 가열은 용기(150)의 주요한 장점인데, 왜냐하면 이 가열이 유체가 유동중일 때 일어나고 정체중일 때는 일어나지 않기 때문이다. 특정한 유량 및 설계 치수는 당업자에게 익숙한 설계 기법에 따라 용이하게 실시되어질 수 있다. 게다가, 선정되는 가열 유니트 용량은 트럭 및 버스와 같은 특정 자동차를 위해 증가되어질 수 있다.

도 14를 참조하면, 거기에는 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따르는, 분사 헤드(32)가 윈드실드 와이퍼(44) 자체상에 위치되어 있고 용기(150)를 포함하고 있는 창문 청소 장치(220)를 위한 또다른 설치 방법이 도시되어 있다. 이 배열에서는, 분사 헤드(32)는 그 각각이 와이퍼(44)의 하부측상에 제공된 슬롯(258)내에 고정되는 가요성 튜브(255,256)를 통해 연결되어 있다. 따라서, 고온 분사물은 와이퍼(44)가 얼음을 물리적으로 깨뜨리게 되므로 가장 큰 제빙 효과가 얻어지는 지점의 윈드실드로 곧바로 분사되어진다. 와이퍼(44)는 유체가 분사 헤드(32)로부터 분사되어지는 동안 작동되어져야만 한다는 것을 알 수 있다.

요약하면, 본 발명의 장치(220)는 저렴한 비용으로 제공되어질 수 있고, 기존의 윈드실드 세척기/와이퍼 시스템에 대한 부속품으로서 용이하게 제작되어지거나 신형 자동차 디자인에 제공되어질 수 있다. 이 굴곡이 있고 단순한 설계의 용기(150)는 이 용기를 편안함과 안전성을 향상시키면서 윈드실드 결빙의 문제점에 대한 효과적이고 신속한 해결챌을 제공하는 매력적인 추가 부속물이 되게 한다. 단순하고 쉽게 장착되어지는 것에 더하여, 장치(220)는 5분 설치 공정으로 된 자동차 제작자의 신형차 조립 라인을 복잡하게 만들지 않고 그것이 적용되어질 기존의 세척기 시스템에 부담을 주지도 않는다. 자동차내에 있는 수동 사용자 콘트롤이 와이퍼 유체 펌프를 작동시키는 데 사용된다.

도 15에는 본 발명의 또다른 바람직한 실시예에 따르는, 필요한 변경을 가한 장치(20,220)와 함께 사용하기 위한 용기(300)가 개략적으로 도시되어 있다. 용기(300)내에는, 단일 재킷(312)이 3개의 개별적인 가열요소를 유지하기 위해 사용되어지는데, 3개의 가열요소중의 하나 즉 요소(304)는 용기를 통해 길이방향으로 뻗어있는 형태로 도시되어 있다. 재킷(312)은 전체적으로 원통형상이고 2개의 대향 단부를 가지고 있는 강재 또는 다른 재료로 되어 있다. 하나의 단부에는 그것이 설치되어지는 자동차의 크기에 따라 24와 40 ml 사이의 체적을 가지고 있는 챔버(322)를 형성하고 있는 캡(320)이 있다. 유입 포트(34) 및 배출 포트(36)는 하기 설명되어 있지만, 세척 유체가 배출 포트를 통해 유동하여 들어가고 배출 포트를 통해 유동하여 빠져나가는 때에 챔버내로의 연통을 제공한다.

도 16에는 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따르는, 그것으로부터 요소(304)가 감겨지는 와이어(310)의 개략적 단면도가 도시되어 있다. 와이어 (310)는 단면상 원형이고 세라믹 슬리브 또는 코팅(308)에 의해 둘러싸여진 마그네슘 옥사이드 코어(306)로 형성된다. 바람직하게는, 이 코어는 0.07-0.14 mm의 범위내의 직경을 가진다. 예컨대, 표준 차량에 대해서는, 500 W 유니트면 충분하고, 와이어(310)는 0.07 mm 코어를 가질 수 있다. 트럭과 같은 대형 자동차에 대해서는, 0.14 mm 코어가 700 W까지의 열을 발생시키기 위해 필요하다. 슬리브 또는 코팅(308)은 당업계에 알려진 바와 같이 고밀도 세라믹 파우더를 사용하는 표준 레이저 공정에 의해 적층되어진다. 바람직하게는, 코팅(308)은 약 0.10 mm의 두께를 가진다.

요소(304)의 2개의 단부는 상기 설명된 바와 같은 제어기(46)를 통해 가동되어지도록 커플링되는 마그네슘 옥사이드 커넥터를 제공받는다. 이 실시예에 있어서, 제어기(46)는, 예컨대 배터리(42)로부터의 전압상의 AC 파형을 검출함으로써, 자동차(22)의 모터가 작동중인지를 감지하고 모터가 작동중이지 않다면 전원이 용기(300)에 제공되지 않도록 하여 배터리의 방전을 방지한다.

캡(320)은 700℃까지의 고온을 견딜 수 있는 에폭시나 다른 물질로 충전되어 있다. 하나의 바람직한 실시예에 있어서, 제어기(46)는 도 15에 도시된 바와 같이 캡내에 유지된다. 게다가, 포트(34,36)는 밸브(366,374)를 제공받는다. 이들 밸브는 실리콘 고무로 만들어지고 700℃와 같은 고온에서 작동할 수 있다. 이들 밸브는 밸브의 위치를 지시하고 그것들의 작동을 제어하기 위해 와이어(도시생략)에 의해 제어기(46)에 커플링된다. 어런 종류의 밸브는 미국 오하이오주의 Plastics of Lima에 의해 상용화되고 있다.

도 17a-17l에는 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따르는, 용기(300) 및 밸브(366,374)의 형태와 상기 용기의 작동을 도시하고 있는 개략적 다이아그램이 도시되어 있다. 작동에 앞서, 용기(300)내의 챔버(322)는 비어있고, 밸브는 개방되어 있다. 조작자(25)는 자동차(22)에 승차하고, 윈드실드를 제빙하기 위해 엔진을 시동하고, 펌프(40)를 작동시킨다. 펌프는 유입 포트(34)에 압력을 발생시킨다. 이 압력은 제어기(46)로부터의 아무런 명령 없이도 자동적으로 폐쇄되는 밸브(366)에 의해 감지된다. 이런 상태가 도 17a에 도시되어 있다.

다음으로, 밸브(366)는 제빙 과정을 시작하도록 제어기(46)를 활성화시킨다. 이 과정의 제1 단계는 요소(304)를 가로지르는 배터리(42)를 연결시킴으로써 요소(304)를 가열하는 것이다. 챔버(322)내에 물이 없으므로, 챔버는 매우 높은 온도까지 급속하게 가열된다. 챔버의 온도는 센서(64)와 같은 챔버내의 센서에 의해 모니터링된다. 센서가 초기설청치 수준, 바람직하게는 약 600℃에 도달했을 때, 제어기(46)는 밸브(366)를 개방시키고, 짧은 기간의 경과후에 밸브(374)를 폐쇄하여 세척 유체가 챔버(322)내로 유동하도록 해준다(도 17b 참조).

다음으로, 제어기는 챔버내의 유체의 온도를 모니터링한다. 이 온도가 약 58℃에 도달했을 때, 제어기는 요소(304)를 배터리로부터 연결해제하고 운전자가 펌프(40)를 다시 작동시키기를 기다린다(도 17c 참조). 펌프가 다시 작동할 때, 압력은 밸브(366)에 의해 감지되어 밸브를 개방시킨다. 밸브가 개방되었을 때, 제어기(46)는 이 작동을 감지하여 밸브(374)를 또한 개방시킨다. 그결과 고온의 물이 챔버(322)로부터 배출구(36)을 통해 윈드실드(24)로 유동한다(도 17d 참조). 최초의 서지(surge)는 사실상 고온의 물과 증기의 혼합물로서, 분사 헤드(32)상의 임의의 얼음을 용해시키고 분사헤드의 노즐을 청소한다. 증기는 또한 이전의 작동에서 챔버(322)내에 남겨진 약간의 물로 인해 도 17a의 상태에서 발생되어질 수 있다.

펌프(40)가 압력 파동을 멈춘 후에, 밸브(366,374)는 개방된 채로 남아 물이 배출구(36)로부터 챔버(322)를 통해 그리고 다시 유입구(34)를 통해 빠져나와 저수조(30)로 역류하는 것을 가능하게 한다(도 17e 참조). 밸브(374)에 의해 감지되는 이 역류가 멈추었을 때, 밸브(374)는 폐쇄된다(도 17f 참조). 그런다음 제어기 (46)는 밸브(366)를 가압하여 마찬가지로 폐쇄시킨다. 따라서, 일정량의 유체가 챔버(322)내에 갇히고, 요소(304)는 유체를 가열하기 시작한다. 유체가 58℃에 도달했을 때, 요소(304)는 끄지고, 용기(300)는 펌프(40)의 다음번 작동을 기다린다(도 17h 참조). 이 작동은 감지되어지고(도 17i 참조), 상기 설명된 바와 같이, 전체 과정이 다시 반복되도록 한다(도 17j 참조).

제어기(46)는 마지막 역류와 펌프(40)로부터의 다음번 압력 서지 사이의 간격을 잰다. 만약 1분이 넘는 시간이 측정되어지고 아무런 압력도 감지되지 않으면, 제어기(46)는 밸브(366,374)를 첫번째로 폐쇄함으로써 챔버(322)를 폐쇄하고(도 17k 참조), 요소(304)를 작동시켜 챔버내의 유체의 온도를 매우 높은 온도까지 상승시킨다. 그런다음, 밸브는 개방되어(도 17l 참조), 유체가 증기로서 빠져나가도록 해준다. 제어기(46)는 그런다음 전원이 끄지고 다음번 작동을 기다린다. 유사한 과정이 용기(150)(도 9-13b 참조)에 적용되어질 수 있다.

상기 설명된 바람직한 실시예들은 예시의 방법으로 설명되어졌고, 본 발명의 전체 범위는 청구의 범위에 의해서만 정해진다.

Claims (58)

1. 세척 유체가 저수조로부터 받아들여지는 유입구 및 유체가 창문을 청소하기 위해 방출되어지는 배출구를 가진 용기; 및

   용기내의 유체를 가열하기 위한 것으로서, 세척 유체가 그 내부에 받아들여지기 전에 용기를 예열시켜 적어도 최초량의 유체가 급속하게 가열되어 용기로부터 방출되도록 하는 가열요소;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 창문을 청소하기 위한 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 용기는 상기 가열요소가 용기를 예열하기 전에 그 내부에 유지된 유체가 적어도 일부 배출되는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 용기는 용기에서 적어도 일부 유체 배출이 이루어지고 가열요소와 공조하여 작동되는 드레인 밸브를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 드레인 밸브는 원-웨이 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 저수조내로의 상기 유체 배출은 용기에 대한 저수조의 높이와는 무관한 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 장치는 상기 가열요소가 용기를 예열한 후에 유체를 저수조로부터 용기로 전달하는 펌프를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 펌프 및 저수조는 그 내부로 용기 및 가열요소가 새로이 장착되는 자동차내의 기존의 창문 청소 시스템의 일부분인 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제 6 항에 있어서, 최초량의 유체의 급속한 가열은 유체가 용기의 유입구에서 펌프에 의해 생성되는 압력보다 현저히 높은 압력으로 방출되어지게 하는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 장치는 하나 또는 그 이상의 밸브를 포함하고 있고, 상기 밸브는 가열요소의 작동에 대응하여 용기를 통한 유체의 통과를 조절하는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 밸브는 가열요소의 작동과 공조하여 개방 및 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 밸브는 솔레노이드 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제 9 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 밸브는 적어도 하나의 유압밸브, 공압밸브 또는 진공 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제 9 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 밸브 중 적어도 하나는 용기의 유입구에 고정되는 것을 특징으로 하는 장치.
14. 제 9 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 밸브 중 적어도 하나는 용기의 배출구에 고정되는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 제 14 항에 있어서, 배출구에 고정된 상기 적어도 하나의 밸브는 유체와 예열된 용기 간의 접촉으로 인한 용기내에서의 압력 증가에 대응하여 개방되는 것을 특징으로 하는 장치.
16. 제 1 항에 있어서, 상기 장치는 장치의 작동 온도에 대응하여 신호를 발생시키는 하나 또는 그 이상의 온도 센서 및 신호를 받아들여 그것에 대응하여 용기로부터의 유체의 방출을 조절하는 제어기를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
17. 제 16 항에 있어서, 최초량의 유체가 방출되어진 후에, 하나 또는 그 이상의 추가량의 유체가 용기내로 재충전되고 온도 신호에 대응하여 단속적으로 용기로부터 방출되어지는 것을 특징으로 하는 장치.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 최초량 또는 추가량의 유체는 용기내의 유체의 온도가 소정의 역치값을 넘었음을 온도 신호가 지시할 때 방출되며, 유체의 온도가 역치값 아래로 떨어질 때 방출은 중단되는 것을 특징으로 하는 장치.
19. 제 17 항에 있어서, 상기 최초량 또는 추가량의 유체는 온도 신호에 대응하여 선택되어지는 소정의 타이밍 시퀀스에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는 장치.
20. 제 16 항에 있어서, 상기 제어기는 장치의 기능장애를 검출하기 위해 신호를 분석하고 기능장애가 검출되었을 때에 가열요소의 작동을 중단시키는 것을 특징으로 하는 장치.
21. 제 16 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 온도 센서 중 적어도 하나는 용기 내부에 있는 것을 특징으로 하는 장치.
22. 제 21 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서는 용기내의 유체속에 침수되어지는 것을 특징으로 하는 장치.
23. 제 21 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서는 가열요소가 용기를 예열하는 동안 용기내의 유체 밖에 존재하도록 위치되어지는 것을 특징으로 하는 장치.
24. 제 21 항에 있어서, 상기 가열요소의 작동은 용기 내부의 온도가 소정의 최대치를 초과할 때 중단되는 것을 특징으로 하는 장치.
25. 제 16 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 온도 센서 중 적어도 하나는 용기의 외측 표면상에 고정되는 것을 특징으로 하는 장치.
26. 제 16 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 온도 센서 중 적어도 하나는 저수조에 고정되는 것을 특징으로 하는 장치.
27. 제 16 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 온도 센서 중 적어도 하나는 자동차의 외측 표면상에 고정되는 것을 특징으로 하는 장치.
28. 제 27 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 온도 센서 중 적어도 하나는 청소되어질 창문의 외측 표면상에 고정되는 것을 특징으로 하는 장치.
29. 제 28 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 온도 센서 중 적어도 하나는 태양 방사의 효과를 제거하도록 적어도 부분적으로 반사성인 커버에 의해 덮여져 있는 것을 특징으로 하는 장치.
30. 제 27 항에 있어서, 상기 용기내의 유체는 자동차의 외측 표면상에 고정된 적어도 하나의 센서에 의해 생성된 신호에 대응하여 가변하는 일정 온도까지 가열되는 것을 특징으로 하는 장치.
31. 제 1 항에 있어서, 상기 용기는 그 내부에 가열요소가 위치되어 있고 배출구와 연통하고 있는 내측 격실 및 전체적으로 내측 격실을 둘러싸고 있고 유입구와 연통하고 있는 외측 격실을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
32. 제 31 항에 있어서, 상기 용기는 외측 격실을 둘러싸고 있는 외측 절연 엔빌로우프를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
33. 제 31 항에 있어서, 상기 용기는 가열요소에 의해 예열되는 내측 격실과 외측 격실 사이의 벽을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
34. 제 1 항에 있어서, 상기 장치는 압력 릴리프 밸브를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
35. 제 1 항에 있어서, 상기 장치는 유체를 가열시킴이 없이 그것을 통하여 유체가 창문을 청소하도록 전달되는 용기를 옆으로 스쳐지나가는 바이패스 라인을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
36. 제 35 항에 있어서, 유체가 용기로부터 사용되어질 수 없는 동안에 창문의 청소가 요구되어질 때 유체는 이 바이패스 라인을 통해 흐름전환되어지는 것을 특징으로 하는 장치.
37. 제 35 항에 있어서, 자동차의 조작자는 유체가 바이패스 라인을 통해 전달될지 또는 용기를 통해 전달될지를 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
38. 제 1 항에 있어서, 상기 장치는 자동차를 출발시키기 전에 용기의 예열을 시작하기 위해 자동차의 사용자에 의해 작동되어지는 원격 입력 장치를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
39. 제 38 항에 있어서, 상기 원격 입력 장치는 창문으로부터 유체를 닦기 위해 와이퍼를 작동시키는 것을 특징으로 하는 장치.
40. 제 1 항에 있어서, 상기 가열요소는 저항성 가열 와이어를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
41. 제 1 항에 있어서, 상기 가열요소는 자동차내의 하나의 열원으로부터의 열을 용기내의 유체로 전달하는 것을 특징으로 하는 장치.
42. 제 1 항에 있어서, 상기 가열요소는 복수의 요소들을 포함하고 있고, 그것들 중의 적어도 하나는 저항성 가열 와이어를 포함하고 있고, 그것들 중 다른 하나는 자동차내의 열원으로부터의 열을 용기내의 유체로 전달하는 것을 특징으로 하는 장치.
43. 세척 유체가 저수조로부터 받아들여지는 유입구 및 유체가 창문을 청소하기 위해 방출되어지는 배출구를 가지고 있는 용기;

    용기내의 유체를 가열하기 위한 가열요소;

    용기내의 온도를 감지하는 온도 센서; 및

    센서에 의해 감지된 온도에 대응하여 소정 온도에서 배출구를 통해 일정량의 유체를 단속적으로 방출시키는 것으로서, 용기를 통한 유체의 유동을 제어하기 위한 밸브;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 창문을 청소하기 위한 장치.
44. 제 43 항에 있어서, 하나의 윈드실드 와이퍼가 유체의 단속적인 방출에 대응하여 창문을 청소하기 위해 단속적으로 작동되어지는 것을 특징으로 하는 장치.
45. 제 43 항에 있어서, 상기 장치는 주어진 타이밍 시퀀스에 따라 유체의 단속적인 방출을 조절하는 제어기를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
46. 제 45 항에 있어서, 상기 타이밍 시퀀스는 자동차내의 주변온도에 대응하여 변하는 것을 특징으로 하는 장치.
47. 제 45 항에 있어서, 상기 타이밍 시퀀스는 창문의 외측 표면의 온도에 대응하여 변하는 것을 특징으로 하는 장치.
48. 제 43 항에 있어서, 일정 최초량의 유체가 다음번 양의 유체들보다 더 높은 압력으로 방출되어지는 것을 특징으로 하는 장치.
49. 용기를 예열시키는 단계;

    일정량의 유체를 예열된 용기내로 도입하여 유체의 온도와 압력을 상승시키는 단계;

    상승된 온도와 압력으로 창문상에 유체를 방출시키는 단계;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 세척 유체를 사용하여 자동차의 창문을 청소하기 위한 방법.
50. 제 49 항에 있어서, 용기를 예열시키기 전에 용기의 유체를 배출시키는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
51. 제 49 항에 있어서, 상기 유체를 도입시키는 단계는 유체를 일정한 펌핑 압력으로 용기내로 펌핑시키는 단계를 포함하고, 유체가 방출되어지는 상승된 압력은 펌핑으로 인해 용기의 유입구에서 생성되는 펌프 압력보다 현저히 높은 것을 특징으로 하는 방법.
52. 제 49 항에 있어서, 상기 방법은 유체의 온도를 측정하는 단계를 포함하고, 상기 유체를 방출시키는 단계는 이 온도 측정치에 대응하여 유체 방출을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
53. 제 49 항에 있어서, 상기 방법은 자동차의 외측 표면의 온도를 측정하는 단계를 포함하고, 상기 유체를 방출시키는 단계는 상기 외측 표면의 온도에 대응하여 유체 방출을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
54. 일정량의 유체를 가열시키는 단계;

    상기 일정량의 유체의 온도를 모니터링하는 단계; 및

    유체의 가열에 대해 소정의 조건이 만족되어졌을 때 상기 일정량의 유체를 방출시키는 단계;를 순차적으로 복수회 반복하는 것을 포함하는 세척 유체를 사용하여 자동차의 창문을 청소하는 방법.
55. 제 54 항에 있어서, 상기 소정의 조건은 상기 일정량의 유체의 온도가 선정된 수준에 도달했을 때 만족되어지는 것을 특징으로 하는 방법.
56. 제 54 항에 있어서, 상기 소정의 조건은 가열을 시작한 이후로 소정의 기간이 경과되었을 때 만족되어지는 것을 특징으로 하는 방법.
57. 복수의 개별적인 가열 유니트; 및 멀티-재킷 하우징을 포함하고 있고, 상기 각각의 재킷은 가열 유니트들 중 하나를 둘러싸고, 상기 재킷은 유체 도관에 의해 상호연결되어 있으며 유입 포트 및 배출 포트를 포함하고 있고, 상기 하우징은 유입 포트에서 윈드실드 세척기 유체 공급원에 그리고 배출 포트에서 윈드실드 분사 헤드에 연결되어 있고, 상기 가열 유니트는 윈드실드 분사 헤드로의 유동중의 세척기 유체를 가열시키기 위해 작동되어지고, 가열된 분사 유체는 윈드실드 제빙 효과를 제공하는 것을 특징으로 하는 자동차 윈드실드 제빙 장치.
58. 세척 유체 저수조와 윈드실드에 대향적인 분사 헤드 사이에 연결가능하고 유체에 대한 유입 포트 및 배출 포트를 제공받고 있는 윈드실드 세척 유체용 가열가능한 용기를 포함하고 있고, 가열가능한 용기 내부에 배치된 전기 가열기 요소를 가지고 있고, 상기 가열가능한 용기의 잔류 액체 용량은 300 ml를 초과하지 않고, 상기 가열기 요소는 자동차 배터리에 연결가능하게 되어 있고 가열가능한 용기내에 들어있는 유체를 1분의 작동시간내에 제빙 온도까지 가열하도록 크기가 정해져 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 동력식 윈드실드 제빙 장치.