KR20160139417A

KR20160139417A - 고압공기분사와 초음파에 의한 자동차 와이퍼 시스템

Info

Publication number: KR20160139417A
Application number: KR1020150074111A
Authority: KR
Inventors: 차대헌
Original assignee: 차대헌
Priority date: 2015-05-27
Filing date: 2015-05-27
Publication date: 2016-12-07

Abstract

본 발명은 차량의 공기분사 및 초음파 진동자에 의한 와이퍼시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래 와셔액만을 분사하던 와이퍼 장치 대신에 컴프레서를 이용하여 차량 전면 유리창에 압축 공기를 분사시키고, 여기에 초음파 진동자를 추가적으로 사용하여 먼지나 불순물을 박리시켜 제거하도록 함으로서 눈, 비, 먼지로 부터 차량의 전면유리가 오염되었을 경우에 운전자의 시야확보를 원활히 할 수 있도록 하는 고압공기 분사와 초음파 진동자에 의한 효율적인 차량의 와이퍼 시스템 및 이에 관한 방법에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 위한 본 발명은 기존에 사용되던 소모품인 고무 블레이드형 와이퍼를 사용하지 않고도 차량의 전면 유리창에 비, 눈, 먼지로부터 항상 깨끗한 시야를 제공하기 위한 것으로, 배터리로 작동하여 고압공기를 공급하는 콤프레서(40)와, 수평과 수직방향으로 고압공기를 분사하기 위한 목적으로 에어분사구(204)를 구비한 에어노즐(20)과, 상기 컴프레서(40)와 상기 에어노즐(20)을 연결하는 에어호스(24)와, 좌, 우 회전 왕복운동을 하고, 와이퍼 암을 제거한 뒤 자체 체결홈을 이용하여 상기 에어노즐(20)을 체결한 다음 에어호스에 연결하도록 하는 와이퍼모터(50)와, 비, 눈, 벌레, 흙먼지 등으로부터 전면유리(12)가 오염되었을 경우 이를 분해하고, 전면유리(12) 하단에 부착되는 28KHz 초음파 진동자(30)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

고압공기분사와 초음파에 의한 자동차 와이퍼 시스템 {Car Wiper System Using Compressed Air Spray and Ultrasonic Vibration}

본 발명은 차량의 공기분사 및 초음파 진동자에 의한 와이퍼시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래 와셔액 만을 분사하던 와이퍼 장치 대신에 컴프레서를 이용하여 차량 전면 유리창에 압축 공기를 분사시키고, 여기에 초음파 진동자를 추가적으로 사용하여 먼지나 불순물을 박리시켜 제거하도록 함으로서 눈, 비, 먼지로 부터 차량의 전면유리가 오염되었을 경우에 운전자의 시야확보를 원활히 할 수 있도록 하는 고압공기 분사와 초음파 진동자에 의한 효율적인 차량의 와이퍼 시스템 및 이에 관한 방법에 관한 것이다.

본 발명은 차량의 공기분사 및 초음파 진동자에 의한 와이퍼시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컴프레서를 이용하여 차량 전면 유리창에 압축 공기를 분사시키고, 여기에 초음파 진동자를 추가적으로 사용하여 차량의 전면유리가 오염되었을 경우에 운전자의 시야확보를 원활히 할 수 있도록 하는 효율적인 차량의 와이퍼 시스템에 관한 것이다. 현재 차량에서 사용되고 있는 와이퍼는 1900년도 초기에 발명되어 1세기가 넘도록 사용되고 있으며, 이러한 와이퍼는 주행중 눈비가 내릴 때에는 일반 와이퍼의 왕복회전 동작으로 차량 전면유리의 오염물을 제거하여 시야를 확보하고 있다. 그러나, 종래의 와이퍼 장치는 전면유리의 오염시에는 시야를 확보하기가 어렵거나 원활하지 못하고, 주행시에 운전 시야가 좁아지며, 와이퍼 블레이드를 주기적으로 교체해야 함을 물론, 동절기에는 기온이 하강함에 따라 고무 블레이드가 딱딱하게 경화되어 와이퍼기능을 제대로 수행하지 못하는 문제점이 있었다. 특히 이러한 블레이드식 구조는 각종 부품의 조합이 복잡하고 세척액등 소모품과 사용동력이 비경제적이며, 블레이드의 회전반경인 부채꼴 면적만 세척되므로 상단과 모서리 부분은 운전자의 시야가 가려지게 되어 안전사고의 위험이 있다. 이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 최근에는 컴프레서의 압축공기를 이용한 공기분사식 와이퍼가 제안되고 있으나, 이러한 방법은 윈도우 글라스의 유리면에 묻어 있는 오염물질이 단단하거나, 첨착성을 갖는 물질일 경우에는 손쉽게 제거할 수 없고, 또한 에어 분사만으로는 다양한 주행 조건에서 운전자의 시야를 완벽하게 확보할 수 없어 아직까지 실용화되고 있지 않다. 또한 연잎효과를 갖는 유리코팅 방식은 비, 눈, 먼지 등 유리에 부착되는 다양한 이물질을 제거할 수 있었으나 주기적으로 재 코팅을 하여야 하는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 차량의 전면 유리창에 기존에 사용되던 소모품인 고무 블레이드형 와이퍼를 사용하지 않고도, 종래 와셔액만을 분사하던 와이퍼 장치를 컴프레서를 이용하여 차량 전면 유리창에 압축 공기를 분사시키고, 여기에 초음파 진동자를 추가적으로 사용하여 먼지나 불순물을 제거하도록 함으로써 눈, 비, 먼지로부터 차량의 전면유리가 오염되었을 경우에 운전자의 시야확보를 원활히 할 수 있도록 하는 고압공기 분사와 초음파 진동자에 의한 효율적인 차량의 와이퍼 시스템을 제공하는데 목적이 있다. 본 발명의 다른 목적은 동절기에 기온이 하강함에 따라 고무 블레이드가 딱딱하게 경화되어 와이퍼기능을 제대로 수행하지 못하는 문제점을 에어노즐의 더운 공기에 의한 분사방식에 의하여 해결할 수 있도록 하는 고압공기 분사와 초음파 진동자에 의한 효율적인 차량의 와이퍼 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 고무 블레이드 암이 유리 앞면을 차지하고 있어 차량 디자인을 자유롭게 할 수 없는 문제점을 에어 와이퍼로 대처함으로써 스타일링을 자유롭게 디자인할 수 있으며 연비 및 주행성능을 향상시킬 수 있는 고압공기 분사와 초음파 진동자에 의한 효율적인 차량의 와이퍼 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 위한 본 발명은 기존에 사용되던 소모품인 고무 블레이드형 와이퍼를 사용하지 않고도 차량의 전면 유리창에 비, 눈, 먼지로부터 항상 깨끗한 시야를 제공하기 위한 것으로, 배터리로 작동하여 고압공기를 공급하는 콤프레서(40)와, 수평과 수직방향으로 고압공기를 분사하기 위한 목적으로 에어분사구(204)를 구비한 에어노즐(20)과, 상기 컴프레서(40)와 상기 에어노즐을 연결하는 에어호스(24)와, 좌, 우 회전 왕복운동을 하고, 와이퍼 암을 제거한 뒤 자체 체결홈을 이용하여 상기 에어노즐(20)을 체결한 다음 에어호스에 연결하도록 하는 와이퍼모터(50)와, 비, 눈, 벌레, 흙먼지 등으로부터 전면유리(12)가 오염되었을 경우 이를 분해하고, 전면유리(12) 하단에 부착되는 28KHz 초음파 진동자(30)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. 또한 상기 에어노즐(20)은 와이퍼모터(50)에 기계적으로 연결되어 와이퍼모터(50)의 회전에 따라 에어노즐(20)의 좌, 우 회전 왕복운동으로 변환되고, 에어노즐(20)의 에어분사 방향을 차량 전면유리(12) 전체에 적용되도록 함으로서 기존의 고무 블레이드형 와이퍼 시스템이 갖는 기능을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 초음파 진동자(30)는 에어 와이퍼장치의 성능을 향상시키기 위하여 28KHz 이외의 다양한 주파수를 갖는 초음파의 발생이 가능하도록 하는 제어부를 추가적으로 포함할 수 있음을 특징으로 한다. 또한 상기한 고압공기를 공급하는 콤프레서(40)는 사용시 일정압력이 유지될 때까지 대기하여야 하므로 필요할 때 즉시 분사가 어렵고 또한 소음이 큰 점을 감안하여, 작동시 대기시간 없이 저소음으로 즉시 에어를 분출시킬 수 있는 터보펌프를 대신 엔진룸에 구비하여 구성될 수 있음을 특징으로 한다.

본 발명의 에어와이퍼 시스템은 수평분사구와 수직분사구를 구비한 에어노즐과 28KHz 초음파 진동자를 포함하여 구성됨을 특징으로 하며, 와이퍼 블레이드를 정기적으로 교환해주어야 하는 불편함을 제거시킬 수 있을 뿐만 아니라 차량의 전면유리창에 압축공기에 의한 회전분사와 초음파 진동방식을 적용함으로써 기존의 고무 블레이드형 와이퍼를 사용하지 않고도 비, 눈, 먼지로부터 항상 깨끗한 시야를 제공할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 압축공기를 분사하여 오염물질을 제거하므로 실내로 유입되는 소음을 최소화할 수 있으며, 소형 노즐의 사용으로 공기저항이 줄어들어 연비와 주행속도, 소음 등이 감소하는 효과를 갖는 등, 차량의 성능이 향상되는 효과가 있으며, 이외에도 기존 차량에서 사용하던 고무 블레이드형 와이퍼가 제거됨으로써 차량의 전면 스타일링을 자유롭게 설계할 수 있고, 따라서 항공기, 열차, 선박에도 적용 가능한 효과와 함께 해외 유사기술의 진입을 차단할 수 있는 효과가 있다. 또한 본 발명에 의한 에어와이퍼 시스템은 기존 차량에 장착되어있는 부품의 기능을 그대로 사용하며, 단지 전면유리 내부의 중앙하단에 초음파진동자를 부착하고, 또한 와이퍼암을 제거하여 그 자리에 에어노즐을 장착하는 구조로 되어있어 자동차안전기준에 관한 규칙 제51조(창 닦이기 장치 등)의 1, 2 항에 모두 위배되지 않으므로 언제든 기술의 적용 및 상용화가 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공기분사와 초음파진동을 이용한 와이퍼 장치가 장착된 차량을 보이는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 공기분사와 초음파진동을 이용한 와이퍼 장치가 장착된 차량 전면을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 공기분사와 초음파진동을 이용한 와이퍼 장치에서 에어노즐의 구조를 보이는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 공기분사와 초음파진동을 이용한 와이퍼 장치에서 에어노즐의 고압공기 분사빔의 모습을 보이는 사시도이다.
도 5는 초음파진동에 의해 이물질이 분리되는 원리와 분리모습을 보이는 도면이다.
도 6는 본 발명에 따른 공기분사와 초음파진동을 이용한 와이퍼 장치의 개략적인 동작과정을 보이는 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 공기분사를 위한 공기압축용 터모펌프의 구조를 보이는 사시도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 자동차에 에어 와이퍼 장치가 설치된 모습을 보여주는 사시도로서, 사용자가 차량 내부에서 고압공기 분사 스위치를 온시키면, 컴프레서(40)가 작동되어 에어노즐(20)에서 고압공기를 분사하여 전면유리(12)를 세척하고, 이와 함께 차량의 전면유리창 하부 중앙에 위치한 초음파 진동자(30)에서 발생한 초음파에 의하여 눈, 비, 기타 오염물 등을 제거하거나 세척하게 된다. 본 발명에 따른 에어 및 초음파 기반 와이퍼 시스템의 세부적인 구성과 동작은 도 2와 같다. 본 발명에 의한 와이퍼 시스템은 기본적으로 배터리로 작동하여 고압공기를 공급하는 콤프레서(40)와, 수평과 수직방향으로 고압공기를 분사하기 위한 목적으로 에어분사구(204)를 구비한 에어노즐(20)과, 상기 컴프레서(40)와 상기 에어노즐을 연결하는 에어호스(24)와, 좌, 우 회전 왕복운동을 하고, 와이퍼 암을 제거한 뒤 자체 체결홈을 이용하여 상기 에어노즐(20)을 체결한 다음 에어호스에 연결하도록 하는 와이퍼모터(50)와, 전면유리(12) 하단에 부착되는 28KHz 초음파 진동자(30)로 구성된다. 에어 와이퍼 시스템의 동작 과정은 먼저 사용자가 차량 내부에서 와이퍼 시스템 동작스위치를 온시키면 전원이 인가되고 컴프레서(40)가 작동되어 에어호스(24)를 통하여 에어노즐(20)에서 고압공기가 분사된다. 이와 동시에 와이퍼모터(50)가 동작되어 와이퍼모터(50)의 회전운동을 커넥팅로드(60)을 통하여 링키지(62)의 선회 운동과 직선 운동으로 동시에 전환되도록 하고, 이에 따라 링키지(62)의 운동은 기존의 와이퍼 블레이드 대신에 구비되어 설치된 에어노즐(20)의 왕복 회전운동으로 변환된다. 또한 전면유리(12)의 수직중앙에서 대칭으로 반대 편에 위치한 에어노즐(20)도 또한 연결링크(64)를 통하여 동일한 운동을 수행하게 되며, 이에 따라 고압공기가 차량의 전면유리(12)에 약 160도 범위에 걸쳐 주기적으로 분사됨으로써 눈, 비, 기타 오염물 등이 제거되거나 세척되게 된다. 또한 차량의 전면유리(12) 내부 중앙 하단에 부착되는 28KHz 초음파 진동자(30)에 전류를 인가하여 초음파를 발생시켜 비, 눈, 벌레, 흙먼지 등으로부터 오염된 전면유리(12)의 이물질과 오염물을 박리하여 분해하고, 상기한 에어노즐(20)에서 분사되는 고압공기에 의하여 효율적으로 제거될 수 있도록 한다. 참고적으로 초음파는 음향진동의 일종이며, 가청음 보다 높은 음, 즉 주파수 16kHz 이상의 가청범위를 넘는 소리로서, 초음파는 기계적인 진동에 의해 발생되는 일종의 에너지로 볼 수 있다. 상기한 초음파 진동자(30)는 28KHz의 주파수로 동작하지만, 주파수의 영역에 따라 이물질의 크기에 따른 세척효율이 상이하므로 고압공기 와이퍼장치의 성능을 향상시키기 위한 목적으로 28KHz 이외의 다양한 주파수를 갖는 초음파의 발생이 가능하도록 하는 제어부를 추가적으로 포함하여 시스템을 구성할 수도 있다.

도 3은 본 발명에 따른 공기분사 및 초음파진동에 의한 와이퍼 시스템의 에어노즐(20)을 상세히 나타낸 사시도로서, 상기 에어노즐(20)은 공압공기가 효율적인 세척작업을 위하여 수직과 수평방향으로 구비되어 형성된 수평분사구(201)과 수직분사구(202), 상부에 고압공기가 유입되는 에어호스 삽입구(206)과 링키지(62)에 에어노즐(20)을 장착되어 결합되도록 하기 위한 와이퍼모터 체결홈(205)로 구성됨을 특징으로 한다. 또한 상기 에어노즐(20)은 내부에 전기적으로 작동되는 열선을 가진 가온수단을 두어 동절기에 눈이나 얼음, 성에 등으로 에어분사구(204)가 막힘을 방지하도록 추가적으로 구비하여 설치할 수도 있다. 에어호스 삽입구(206)를 통해서 유입되는 고압공기는 에어노즐(20)의 수평분사구(201)과 수직분사구(202)를 통해서 차량의 전면유리(12)로 분사되는데, 이것은 도 4는 본 발명에 따른 공기분사 및 초음파진동에 의한 와이퍼 시스템에서 에어노즐의 공기분사빔(209) 모습을 보이는 사시도에서 보는 바와 같다. 전면유리(12)에 분사되는 공기분사빔(209)은 수평분사구(201)에서는 수평공기분사빔(209)이, 수직분사구(201)에서는 수직공기분사빔(208)이 각각의 분사구에서 분사되며, 따라서 수직과 수평방향으로 여러 개의 고무 와이퍼 블레이드를 사용하는 것과 같은 효과를 가진다. 또한 상기 에어노즐(20)은 와이퍼모터(50)의 회전운동에 따라 좌우 왕복순환운동을 하므로, 이에 따라 고압의 수직공기분사빔(208)과 수평공기분사빔(209)이 주기적으로 전면유리(12)에 160도 범위에 걸쳐 인가됨으로서 효율적인 세척작업이 가능하다. 본 발명에 따른 공기분사 및 초음파진동에 의한 와이퍼시스템에서 초음파진동자(30)에서 초음파를 발생할 때는 도 5의 초음파진동에 의해 이물질이 분리되는 원리와 분리모습을 보이는 도면에서 보는 바와 같이, 차량의 전면유리(12)에 진동과 음압의 변화를 초래한다. 이때 초음파의 파장에서 감압측의 반주기에서는 음의 압력이 형성되어 그 동안에는 공동(Cavitation) 현상으로 미세한 기포가 발생하고, 증압측의 반주기에서는 기포가 파괴되면서 큰 압력이 발생하는 과정이 반복되는데, 이런 기포 파괴현상이 세척물 표면의 이물질을 박리하여 제거하게 된다.

일반적으로 상기 와이퍼 장치에서 본 발명에 따른 고압공기 분사에 의한 와이퍼 장치를 동작시키기 위하여는, 도 6의 자동차에 고압공기 및 초음파진동자에 의한 와이퍼 장치의 개략적인 동작을 보이는 흐름도에서 보는 바와 같이, 먼저 초음파진동자(30)에 전원을 인가하면(S300) 초음파 진동자(30)에 전류가 흐르게 되어(S301) 이에 따른 진동이 발생하게 된다(S302). 초음파진동자(30)에 의해 발생된 진동은 차량의 전면유리(12)에 전달되고(S303), 이에 따라 전면유리 전체에 진동이 확산되어(S304) 빗물이나 눈, 먼지 등에 의한 이물질이 박리되어 제거되게 된다(S305). 그 다음에는 컴프레서(40)와 와이퍼모터(50)에 전원을 인가하여 (S310) 컴프레서를 작동시켜(S311) 에어노즐(20)의 수평분사구(201)와 수직분사구(202)에서 고압의 공기분사빔(210)을 분사시키고(S312), 와이퍼모터(50)를 동작시켜 와이퍼모터(50)의 회전운동에 따른 에어노즐(20)의 위치변화에 따라 수직공기분사빔(208)과 수평공기분사빔(209)도 또한 전면유리(12) 상에서 좌우 왕복순환 운동을 하도록 한다(S313). 이에 따라 에어분사구(204)에서 분사된 고압공기는 유리면을 따라 확산되며(S314), 상기한 초음파 진동에 의해 박리되는 이물질은 고압공기로 제거할 수 있게 된다(S315). 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 자동차 에어와이퍼 시스템동작의 구체적인 실시예를 설명하면 다음과 같다.

1. 앞 유리에 먼지나 이물질이 묻어있어 시야를 방해하는 경우 :

①와이퍼 스위치를 작동 한다→②전원이 인가되어 에어노즐(20)에서 강력한 에어가 분사되면서 좌, 우 회전 왕복운동을 한다.→③동시에 초음파진동자(30)에서 인간이 느낄 수 없는 28khz의 미세한 진동이 발생한다.→④전면유리면(12)에 진동이 전달된다.→⑤전체 유리면으로 진동이 확산된다→⑥앞 유리에 묻은 먼지나 이물질, 눈, 비 등이 박리되어 분리된다.→⑦좌, 우 회전 왕복운동을 하며 에어노즐(20)에서 분사되는 강력한 에어에 의해 앞 유리에 묻은 먼지나 이물질 등이 제거 된다.→⑧와이퍼 스위치 작동을 멈춘다.

2. 우천 시 앞 유리에 빗물이 흘러 시야를 방해하는 경우 :

①와이퍼 스위치를 작동 한다.→②전원이 인가되어 에어노즐(20)에서 강력한 에어가 분사되면서 좌, 우 회전 왕복운동을 한다.→③동시에 초음파진동자(30)에서 인간이 느낄 수 없는 28khz의 미세한 진동이 발생한다.→④전면유리(12)에 진동이 전달된다.→⑤전체 유리면으로 진동이 확산된다.→⑥ 전면유리(12)로 흘러내리는 빗물이 초음파 진동에 의해 유리면과 박리되어 분리된다.→⑦좌, 우 회전 왕복운동을 하며 에어노즐(20)에서 분사되는 강력한 에어에 의해 전면유리(12)로 흘러내리는 빗물이 제거되는 현상이 반복된다.→⑧내리는 비의 양에 따라 와이퍼 스위치로 에어노즐(20)의 좌, 우 회전 왕복속도를 조절하거나 또는 추가적으로 구비될 수 있는 우적감지 센서에 의해 좌, 우 회전 왕복속도를 자동으로 컨트롤하게 한다.→⑨차량이 주행하는 속도와 에어가 분사되는 속도가 더해져 빗물이 더 빨리 제거된다.

3. 주행 중 눈이 내려 시야를 방해하는 경우 :

①와이퍼 스위치를 작동 한다. 이때는 에어노즐(20) 내부의 열선이 가열되어 따뜻한 바람이 나오도록 열선전원을 인가한다.→②전원이 인가되어 노즐에서 따뜻하면서도 강력한 에어가 분사되면서 좌, 우 회전 왕복운동을 한다.→③동시에 초음파진동자(30)에서 인간이 느낄 수 없는 28khz의 미세한 진동이 발생 한다.→④전면유리(12)에 진동이 전달된다.→⑤전체 유리면으로 진동이 확산 된다.→⑥ 전면유리(12)로 쌓이는 눈이 초음파 진동에 의해 유리면과 분리된다.→⑦좌, 우 회전 왕복운동을 하며 에어노즐(20)에서 분사되는 따뜻하고 강력한 에어에 의해 전면유리(12)로 쌓이는 눈이 녹으면서 제거되는 현상이 반복된다.→⑧내리는 눈의 양에 따라 와이퍼 스위치로 에어노즐(12)의 좌, 우 회전 왕복속도를 조절한다.→⑨차량이 주행하는 속도와 에어가 분사되는 속도가 더해져 눈이 더 빠르게 제거된다.

4. 동절기 지상주차로 앞 유리에 눈이 쌓이거나 얼음막(성애)이 생긴 경우 :

추운날씨에 눈을 쓸어 내리거나 카드 등으로 얼음 막을 긁어낼 필요없이 시동을 걸어 엔진을 워밍업시키면서 ①와이퍼 스위치를 작동한다. 이때 에어노즐(20) 내부의 열선이 가열되어 따뜻한 바람이 나오도록 열선전원을 인가한다. →②전원이 인가되어 에어노즐(20)에서 따뜻하면서도 강력한 에어가 분사되면서 좌, 우 회전 왕복운동한다.→③동시에 초음파진동자(30)에서 인간이 느낄 수 없는 28khz의 미세한 진동이 발생한다.→④ 전면유리(12)에 진동이 전달된다.→⑤전체 유리면으로 진동이 확산된다→⑥앞 유리에 쌓인 눈 또는 얼음막이 초음파 진동에 의해 분리된다.⑦좌, 우 회전 왕복운동을 하며 에어노즐(20)에서 분사되는 따뜻하고 강력한 에어에 의해 앞 유리로 쌓이는 눈 또는 얼음막이 녹으면서 제거된다.→⑧눈 또는 얼음막이 제거된 후 차량운행을 시작한다.

5. 오랫동안 차량을 주차해두어 전면유리에 먼지가 두껍게 쌓인 경우 :

와셔액을 분사하면서 ①와이퍼 스위치를 작동 한다.→②전원이 인가되어 강력한 에어가 분사되면서 좌, 우 회전 왕복운동을 한다.→③동시에 초음파진동자(30)에서 인간이 느낄 수 없는 28khz의 미세한 진동이 발생한다.→④전면유리(12)에 진동이 전달된다.→⑤전체 유리면으로 진동이 확산 된다.→⑥ 전면유리(12)에 두껍게 쌓인 먼지층이 유리에서 박리되어 분리된다.→⑦좌, 우 회전 왕복운동을 하며 노즐에서 분사되는 강력한 에어에 의해 전면유리(12)에 쌓인 먼지층이 제거된다.

본 발명에 따른 자동차 에어 와이퍼 장치에서 고압공기를 공급하는 콤프레서(40)는 사용시 일정압력이 유지될 때까지 대기하여야 하므로 필요할 때 즉시 분사가 어렵고 또한 소음이 큰 점을 감안하여, 도 7에서 보는 바와 같이, 작동시 대기시간 없이 저소음으로 즉시 에어를 분출시킬 수 있는 터보펌프를 대신 엔진룸에 구비하여 구성하여 시스템을 구성할 수도 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10 : 자동차 12 : 전면유리
20 : 에어노즐 22 : 고압분사공기
24 : 에어호스 30 : 초음파 진동자
40 : 컴프레서 50 : 와이퍼모터
60 : 커넥팅로드 62 : 링키지
64 : 연결링크 70 : 터보펌프
201 : 수평분사구 202 : 수직분사구
204 : 에어분사구 205 : 와이퍼모터 체결홈
206 : 에어호스삽입구 208 : 수직공기분사빔
209 : 수평공기분사빔 210 : 공기분사빔
220 : 윤활부 222 : 지지프레임
224 : 원통형몸체 226 : 회전축
228 : 블레이드

Claims

차량의 와이퍼 시스템에 있어서,
차량 배터리로 작동되며 고압공기를 공급하는 컴프레서(40)와,
상기 고압공기를 수평과 수직방향으로 분사하는 에어분사구(204)를 갖춘 에어노즐(20),
상기 컴프레서(40)와 상기 에어노즐을 연결하는 에어호스(24),
상기 에어노즐(20)을 기존의 와이퍼암에 체결한 후 에어호스(24)에 연결되는 와이퍼모터(50)와,
차량 전면유리(12)의 내부 중앙 하단에 부착되는 초음파 진동자(30)를 포함하는 고압공기분사와 초음파에 의한 자동차 와이퍼 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 에어노즐(20)은 적어도 하나 이상의 수평분사구(201)와 수직분사구(202)를 가지는 에어분사구(204)와,
상기 에어분사구(204)에 공급되는 상기 고압공기를 연결하는 에어호스 삽입구(206),
좌우 회전 왕복 운동이 가능하도록 와이퍼 모터(50)에 체결할 수 있도록 하는 와이퍼모터 체결홈(205)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고압공기분사와 초음파에 의한 자동차 와이퍼 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 에어노즐(20)은, 동절기에 상기 에어분사구(204)의 막힘을 방지하는 가열수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고압공기분사와 초음파에 의한 자동차 와이퍼 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 와이퍼 장치는 초음파진동자(30)의 진동에 의하여 이물질을 박리하는 과정, 그리고 에어노즐(20)에서 분사되는 고압의 공기분사빔(210)에 의해 상기 박리된 이물질이 제거되는 과정을 동시 또는 선택적으로 1회 이상 반복 실시하는 것을 특징으로 하는 고압공기분사와 초음파에 의한 자동차 와이퍼 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 컴프레서(40)는 작동시 대기시간 없이 저소음으로 즉시 에어를 분출시킬 수 있는 터보펌프(70)를 엔진룸에 설치하는 것을 특징으로 하는 고압공기분사와 초음파에 의한 자동차 와이퍼 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 초음파 진동자(30)는 20KHz 내지 49KHz 진동주파수를 발생하는 제어부를 가지는 것을 특징으로 하는 고압공기분사와 초음파에 의한 자동차 와이퍼 시스템.