KR20170099891A - 워셔 노즐 - Google Patents

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고이치 간다
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니폰 비닐론 가부시키가이샤
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Abstract

공급구(25)는, 세정액의 공급을 받는다. 발진실(24)은, 공급구(25)로부터 공급된 세정액을 발진시킨다. 분사부(23A)는, 발진실(24)에서 발진한 세정액을 외부로 분사한다. 분사부(23A)는, 발진실(24)과 외부를 접속하는 통로를 가진다. 세정액은, 발진실(24)로부터 입구(31A)를 통하여 통로에 유입되고, 통로를 통하여, 출구(32A)로부터 외부로 방출된다. 분사구(33A)는, 입구(31A)와 출구(32A)와의 사이에 설치되고, 입구(31A) 및 출구(32A)보다 폭이 좁은. 외부 가이드(36A)는, 분사구(33A)와 출구(32A)를 접속한다. 내부 가이드(35A)는, 입구(31A)와 분사구(33A)를 접속하고, 발진실(24)에서 발진한 액체를 외부 가이드(36A)에 안내한다.

Description

워셔 노즐{WASHER NOZZLE}
본 발명은, 세정액 등의 액체를 분사하는 워셔 노즐에 관한 것이다.
특허 문헌 1에는, 자동차 등의 차량의 유리창을 세정하기 위해, 세정액 등의 액체를 상기 유리창을 향해 분사하는 워셔 노즐이 기재되어 있다.
예를 들면, 도 1에 나타낸 바와 같이, 자동차(90)는, 워셔 노즐(10Z)을 구비한다. 워셔 노즐(10Z)은, 프론트 유리(91)를 향해 세정액을 분사한다. 세정액은, 안개 상태로 분사되는 것은 아니고, 모아진 액류(cluster of liquid current)(81Z)로서 분사된다. 이로써, 횡풍(橫風; crosswinds) 등의 영향을 받지 않고, 프론트 유리(91)의 원하는 위치에 상기 세정액을 닿게 할 수 있다.
액류(81Z)의 분사 방향은, 분사 중앙 방향(82)을 중심으로 하는 2개의 분사 한계 방향(83 및 84)의 사이를 반복 왕복한다. 이로써, 분사 중앙 방향(82)을 중심으로 하는 각 ±θ의 범위 내에 세정액이 분사된다. 이 때, 분사 한계 방향(83 및 84)에는, 액속(液束; liquid bundles)(85 및 86), 즉 다른 영역보다 많은 세정액이 닿는 영역이 형성된다.
워셔 노즐(10Z)은, 본체(11Z)와, 분사 노즐(12Z)을 구비한다. 본체(11Z)는, 자동차(90)로부터 공급되는 세정액을, 분사 노즐(12Z)에 공급한다. 분사 노즐(12Z)은, 본체(11Z)로부터 공급되는 세정액을 외부로 분사한다.
도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 분사 노즐(12Z)은, 구체(球體)를 기본으로 하는 형상이다. 분사 노즐(12Z)은, 본체(11Z)에 형성된 구형(球形)을 기본으로 하는 형상의 공간(도시하지 않음)에 끼워맞추어지는 것에 의해, 세정액의 분사 방향을 미세 조정할 수 있도록 고정되어 있다. 분사 노즐(12Z)은, 케이스(21Z)와, 칩(22)을 구비한다. 케이스(21Z)는, B측으로부터 F측을 향해 오목하게 형성된 오목부를 가진다. 칩(22)은, 케이스(21Z)의 오목부에 걸어맞춤으로써, 케이스(21Z)에 고정되어 있다.
칩(22)의 B측에는, 공급구(25)가 설치되어 있다. 공급구(25)는, 본체(11Z)로부터 세정액의 공급을 받는다. 케이스(21Z)와 칩(22)과의 사이에는, 발진실(24)이 설치되어 있다. 발진실(24)은, 공급구(25)로부터 공급된 세정액을 발진(發振; oscillation)시킨다. 케이스(21Z)의 F측에는, 분사부(23Z)가 설치되어 있다. 분사부(23Z)는, 발진실(24)에서 발진된 세정액을 외부로 분사한다.
발진실(24)은, 직육면체를 기본으로 하는 형상의 공간이며, 내부에 2개의 격벽(隔壁)(41)이 설치되어 있다. 2개의 격벽(41)은, 발진실(24)을 주유로(主流路)(42)와 2개의 부유로(副流路)(43)로 나누어져 있다. 공급구(25)로부터 공급된 세정액은 주유로(42)에 들어가, 코안다 효과(Coanda effect)에 의해, 어느 한쪽의 격벽(41)으로 끌어당겨진다. 그러므로, 세정액은, 공급구(25)의 중심으로부터 주유로(42)의 중심을 지나는 기준축을 따라 진행되는 것이 아니라, 기준축보다도 L측 또는 R측으로 경사진 방향으로 진행된다. 주유로(42)를 통과한 세정액의 일부는, 분사부(23Z)로부터 외부로 분사된다. 나머지는, 발진실(24)의 F측의 내벽에 닿아, 격벽(41)의 이면측(裏面側)으로 돌아들어가고, 부유로(43)를 통하여, 발진실(24)의 B측으로 복귀하고, 공급구(25)로부터 발진실(24)로 들어가는 세정액에 가로로부터 합류한다. 예를 들면, 주유로(42)를 지나는 세정액이 L측의 격벽(41)으로 끌어당겨지면, L측의 부유로(43)를 통하여 세정액이 환류(還流)한다. 환류된 세정액이 주유로(42)를 지나는 세정액에 합류함으로써, 주유로(42)를 지나는 세정액의 진행 방향이 굽혀진다. 주유로(42)를 지나는 세정액에 L측의 부유로(43)를 통과한 세정액이 합류하면, 주유로(42)를 지나는 세정액의 진행 방향이 R측으로 휘고, 기준축보다도 R측으로 경사진다. 그러면, 주유로(42)를 지나는 세정액은, R측의 격벽(41)으로 이끌려, R측의 부유로(43)를 통하여 세정액이 환류한다. 이로써, 이번은, 주유로(42)를 지나는 세정액의 진행 방향이 L측으로 휘고, 기준축보다도 L측으로 경사진다. 이것을 반복함으로써, 주유로(42)를 지나는 세정액의 진행 방향이 발진한다. 즉, 어떤 때는 L측으로 치우친 방향으로, 또한 어떤 때는 R측으로 치우친 방향으로, 기준축에 평행한 F방향을 중심으로 하여 반복 왕복하여 변화한다.
분사부(23Z)는, 발진실(24)과 외부를 접속하는 통로를 가진다. 통로의 B측에는, 세정액이 발진실(24)로부터 유입(流入)되는 입구(31Z)가 설치되어 있다. 통로의 F측에는, 통로를 통과한 세정액이 외부로 방출되는 출구(32Z)가 설치되어 있다. 출구(32Z)의 폭은, 입구(31Z)보다 크다. 입구(31Z)와 출구(32Z)와의 사이에는, 가이드(34Z)가 설치되어 있다. L측 및 R측의 가이드(34Z)는, F방향에 대하여 각도 θ를 이루고 있다. 발진실(24)에서 발진한 세정액은, 입구(31Z)로부터 분사부(23Z)에 들어가, 가이드(34Z)에 안내되어, 출구(32Z)로부터 외부로 분사된다. 입구(31Z)로부터 분사부(23Z)에 들어가는 세정액의 진행 방향이 F방향을 중심으로 하여 발진하고 있으므로, 분사부(23Z)로부터 분사되는 세정액의 분사 방향은, 가이드(34Z)에 의해 규제되는 범위, 즉 F방향을 중심으로 하는 각 ±θ의 범위 내에서, 반복 왕복하여 변화한다.
세정액이 닿는 영역을 넓히기 위해, 도 4에 나타낸 바와 같이, 워셔 노즐(10Z)을 복수 설치해도 된다.
도 5에 나타낸 워셔 노즐(10Y)은, 1개의 본체(11Y)와, 복수의 분사 노즐(12Z)을 구비한다. 복수의 분사 노즐(12Z)은, 각각 상이한 방향으로 배치되고, 각각 상이한 방향으로 세정액을 분사한다. 이로써, 도 6에 나타낸 바와 같이, 1개의 워셔 노즐(10Y)로 세정액이 닿는 영역을 넓게 할 수 있다.
일본 공개특허 제2011-245994호 공보
종래의 워셔 노즐은, 가이드의 각도 θ를 너무 크게 하면, 세정액이 각 ±θ보다 작은 범위 밖에 분사되지 않는다. 예를 들면, 90°등 넓은 범위에 세정액을 분사하려는 경우에는, 전술한 바와 같이, 복수의 분사 노즐 또는 워셔 노즐을 설치하는 등의 대책이 필요해진다.
또한, L측의 가이드의 각도를 R측의 가이드와 상이한 각도로 하면, 세정액이 안정적으로 분사되지 않는다. 경사지게 세정액을 분사하려는 경우에는, 분사 노즐 또는 워셔 노즐 전체를 경사지게 하여, 세정액을 분사하려는 방향으로 향할 필요가 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 분사 한계 방향으로 액속이 형성된다. 분사 노즐의 수를 증가시키면 액속의 수도 증가하게 되어, 액속의 수를 임의로 설정할 수 없다.
본 발명은, 이와 같은 문제점을 해결하고, 세정액 등의 액체를 원하는 범위에 안정적으로 분사하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 워셔 노즐은, 액체를 공급받는 공급구와, 상기 공급구로부터 공급된 액체를 발진시키는 발진실과, 상기 발진실에서 발진한 액체를 외부로 분사하는 분사부를 구비하고, 상기 분사부는, 상기 발진실과 외부를 접속하는 통로를 가지고, 상기 발진실로부터 상기 통로에 상기 액체가 유입되는 입구와, 상기 통로로부터 외부로 상기 액체가 방출되는 출구와, 상기 입구와 상기 출구와의 사이에 설치되고, 상기 입구 및 상기 출구보다 폭이 좁은 분사구와, 상기 분사구와 상기 출구를 접속하는 외부 가이드와, 상기 입구와 상기 분사구를 접속하고, 상기 발진실에서 발진한 액체를 상기 외부 가이드에 안내하는 내부 가이드를 가진다.
상기 발진실은, 기준축을 따라 상기 액체를 진행시키면서, 제1 방향 및 제2 방향 사이의 범위에서, 상기 액체의 진행 방향을 반복 왕복하여 변화시킨다.
상기 제1 방향 측에 있어서 상기 분사구의 내주(內周)와 상기 출구의 내주를 연결하는 제1 외부 직선과, 상기 제2 방향 측에 있어서 상기 분사구의 내주와 상기 출구의 내주를 연결하는 제2 외부 직선이 이루는 외부 전개(展開) 각도가, 상기 제1 방향 측에 있어서 상기 입구의 내주와 상기 분사구의 내주를 연결하는 제1 내부 직선과, 상기 제2 방향 측에 있어서 상기 입구의 내주와 상기 분사구의 내주를 연결하는 제2 내부 직선이 이루는 내부 전개 각도보다 크지 않은 것이 바람직하다.
상기 외부 전개 각도를 2등분하는 외부 중심선이, 상기 내부 전개 각도를 2등분하는 내부 중심선과 실질적으로 동일한 것이 바람직하다.
상기 제1 방향 및 제2 방향 중 적어도 한쪽에서 상기 외부 직선과 상기 기준축이 이루는 외부 각도가, 반대측에 있어서 상기 내부 직선과 상기 기준축이 이루는 내부 각도보다 크지 않은 것이 바람직하다.
상기 외부 중심선이, 상기 기준축과 평행이 아닌 것이 바람직하다.
상기 제1 방향 및 제2 방향 중 적어도 한쪽에서 상기 내부 직선이, 상기 기준축과 실질적으로 평행한 것이 바람직하다.
상기 워셔 노즐은, 1개의 발진실에 접속된 복수의 분사부를 구비하는 것이 바람직하다.
제1 분사부에서의 상기 외부 중심선이, 제2 분사부에서의 상기 외부 중심선과 평행이 아닌 것이 바람직하다.
제1 분사부에서의 상기 제1 외부 직선이, 제2 분사부에서의 상기 제2 외부 직선과 실질적으로 평행한 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 워셔 노즐에 의하면, 분사부의 입구와 출구와의 사이에 분사구를 설치하고, 내부 가이드로 분사부의 입구와 분사구를 접속하고, 외부 가이드로 분사부의 분사구와 출구를 접속하였으므로, 발진실에서 발진한 액체가 내부 가이드에 의해 분사구에 안내되고, 분사구를 통과한 액체가 반대측의 외부 가이드에 안내된다. 이로써, 분사각이 클 경우나, 분사 방향이 경사져 있는 경우라도, 액체를 안정적으로 분사할 수 있다.
외부 전개 각도가 내부 전개 각도 이하이면, 외부 전개 각도의 범위에, 액체를 안정적으로 분사할 수 있다.
외부 중심선이 내부 중심선과 실질적으로 동일하면, 액체를 더욱 안정적으로 분사할 수 있다.
기준축과 한쪽의 외부 직선이 이루는 각도가, 기준축과는 반대측의 내부 직선이 이루는 각도 이하이면, 액체를 더욱 안정적으로 분사할 수 있다.
외부 중심선이 기준축과 평행이 아니면, 기준축과 다른 방향으로, 액체를 안정적으로 분사할 수 있다.
한쪽의 내부 직선이 기준축과 실질적으로 평행하면, 반대측에 액속이 생기는 것을 억제할 수 있다.
1개의 발진실에 복수의 분사부를 접속하면, 1개의 분사 노즐로 넓은 범위에 액체를 분사할 수 있다.
제1 분사부의 외부 중심선이, 제2 분사부의 외부 중심선과 평행이 아니면, 상이한 방향으로 액체를 분사할 수 있다.
제1 분사부의 제1 외부 직선과, 제2 분사부의 제2 외부 직선이 실질적으로 평행하면, 2개의 분사부로부터 분사되는 액체의 범위가 연속되어, 넓은 범위에 액체를 분사할 수 있다.
도 1은 워셔 노즐의 사용 태양을 나타낸 도면이다.
도 2는 분사 노즐을 나타낸 정면도이다.
도 3은 분사 노즐을 나타내는 평면에서 볼 때의 단면도(斷面圖)이다.
도 4는 워셔 노즐의 사용 태양을 나타낸 도면이다.
도 5는 워셔 노즐을 나타낸 정면도이다.
도 6은 워셔 노즐의 사용 태양을 나타낸 도면이다.
도 7은 워셔 노즐을 나타낸 정면도이다.
도 8은 분사 노즐을 나타낸 정면도이다.
도 9는 분사 노즐을 나타낸 평면도이다.
도 10은 분사 노즐을 나타낸 평면에서 볼 때의 단면도이다.
도 11은 분사 노즐을 나타낸 측면에서 볼 때의 단면도이다.
도 12는 분사부를 나타낸 평면에서 볼 때의 단면도이다.
도 13은 분사부를 나타낸 평면에서 볼 때의 단면도이다.
도 14는 분사부를 나타낸 평면에서 볼 때의 단면도이다.
도 15는 분사부를 나타낸 평면에서 볼 때의 단면도이다.
도 16은 분사부를 나타낸 평면에서 볼 때의 단면도이다.
도 17은 분사부를 나타낸 평면에서 볼 때의 단면도이다.
도 18은 분사부를 나타낸 평면에서 볼 때의 단면도이다.
도 19는 분사부를 나타낸 평면에서 볼 때의 단면도이다.
도 20은 워셔 노즐의 사용 태양을 나타낸 도면이다.
도 21은 분사부를 나타낸 평면에서 볼 때의 단면도이다.
도 22는 워셔 노즐의 사용 태양을 나타낸 도면이다.
도 23은 분사 노즐을 나타낸 정면도이다.
도 24는 분사 노즐을 나타내는 측면에서 볼 때의 단면도이다.
도 25는 워셔 노즐의 사용 태양을 나타낸 도면이다.
도 26은 워셔 노즐의 사용 태양을 나타낸 도면이다.
도 27은 워셔 노즐의 사용 태양을 나타낸 도면이다.
도 28은 워셔 노즐의 사용 태양을 나타낸 도면이다.
도 29는 분사 노즐을 나타낸 정면도이다.
도 30은 워셔 노즐의 사용 태양을 나타낸 도면이다.
<실시형태 1>
도 7에 나타낸 바와 같이, 워셔 노즐(10A)은, 본체(11A)와, 분사 노즐(12A)을 구비한다. 본체(11A)는, 자동차 등으로부터 공급되는 세정액을, 분사 노즐(12A)에 공급한다. 분사 노즐(12A)은, 본체(11A)로부터 공급되는 세정액을 외부로 분사한다.
도 8 내지 도 11에 나타낸 바와 같이, 분사 노즐(12A)은, 구체를 기본으로 하는 형상이다. 분사 노즐(12A)은, 본체(11A)에 설치된 구형을 기본으로 하는 형상의 공간(도시하지 않음)에 끼워맞추어지는 것에 의해, 세정액의 분사 방향을 미세 조정할 수 있도록 고정되어 있다. 분사 노즐(12A)은, 케이스(21A)와, 칩(22)을 구비한다. 칩(22)은, 도 2 및 도 3에서 설명한 것과 마찬가지이다. 케이스(21A)는, B측으로부터 F측을 향해 오목하게 형성된 오목부를 가진다. 칩(22)은, 케이스(21A)의 오목부에 걸어맞춤으로써, 케이스(21A)에 고정되어 있다.
케이스(21A)의 F측에는, 분사부(23A)가 설치되어 있다. 분사부(23A)는, 발진실(24)에서 발진한 세정액을 외부로 분사한다.
분사부(23A)는, 발진실(24)의 기준축, 즉 발진실(24)에서 발진한 세정액이 진행되는 중심축의 정면에 배치되어 있다. 이 예에서는, 발진실(24)이 좌우 대칭으로 구성되어 있으므로, 발진실(24)의 기준축은, 발진실(24)의 좌우 대칭축에 일치하고 있다. 따라서, 분사부(23A)는, 발진실(24)의 좌우 대칭축을 중심으로 하는 위치에 배치되어 있다.
분사부(23A)는, 발진실(24)과 외부를 접속하는 통로를 가진다. 통로의 B측에는, 세정액이 발진실(24)로부터 유입되는 입구(31A)가 설치되어 있다. 통로의 F측에는, 통로를 통과한 세정액이 외부로 방출되는 출구(32A)가 설치되어 있다. 통로의 도중, 즉 입구(31A)와 출구(32A)와의 사이에는, 분사구(33A)가 설치되어 있다. 입구(31A)와 분사구(33A)와의 사이는, 내부 가이드(35A)와 접속되고, 분사구(33A)와 출구(32A)와의 사이는, 외부 가이드(36A)에 의해 접속되어 있다.
분사부(23A)의 통로는, U-D 방향의 높이가 실질적으로 일정하다. 그러나, L-R 방향의 폭은 일정하지는 않고, 분사구(33A)의 폭은, 입구(31A) 및 출구(32A)보다 작다. 그리고, 출구(32A)의 폭은, 입구(31A)보다 커도 되고, 작아도 된다. L측 및 R측의 외부 가이드(36A)의 내벽은, 실질적으로 평평하다. L측의 외부 각도 θ11, 즉 L측의 외부 가이드(36A)가 F방향과 이루는 각도는, R측의 외부 각도 θ12, 즉 R측의 외부 가이드(36A)가 F방향과 이루는 각도와 실질적으로 같다.
분사 노즐(12A)은, 분사 중앙 방향(82)을 중심으로 하는 2개의 분사 한계 방향(83 및 84)의 사이의 범위 내의 방향으로 세정액을 분사한다. 분사 중앙 방향(82)은, F방향과 평행이다. L측의 분사 한계 각도, 즉 분사 중앙 방향(82)과 분사 한계 방향(84)이 이루는 각도는, L측의 외부 각도 θ11과 대략 같다. R측의 분사 한계 각도, 즉 분사 중앙 방향(82)과 분사 한계 방향(83)이 이루는 각도는, R측의 외부 각도 θ12와 대략 같다.
분사부(23A)의 도중에 분사구(33A)를 설치하고, 분사부(23A)의 입구(31A)와 분사구와의 사이를 내부 가이드(35A)로 접속하고 있으므로, 외부 각도 θ11 및 θ12가 커져도, 분사 한계 방향(83)으로부터 분사 한계 방향(84)까지의 범위 내의 방향으로 안정적으로 세정액을 분사할 수 있다.
<실시형태 2>
도 12는, 전술한 분사부(23A)는 상이한 형상의 분사부(23B)를 나타낸다. 워셔 노즐(10A)은, 분사부(23A) 대신에, 분사부(23B)를 가져도 된다.
이 예에 있어서, 분사구(33B)는, 전술한 분사구(33A)보다도 F측에 위치한다. 이와 같이, 분사구의 위치는, 입구와 출구와의 사이에 있으면 되고, 입구에 비교적 가까운 위치라도 되고, 입구와 출구와의 중간 부근이라도 된다. 또한, 출구에 비교적 가까운 위치라도 된다.
L측 및 R측의 내부 가이드(35B)의 내벽은, 실질적으로 평평하다. L측의 내부 가이드(35B)가 F방향과 이루는 내부 각도 θ21은, R측의 내부 가이드(35B)가 F방향과 이루는 내부 각도 θ22와 같다.
발진실(24)의 기준축(241)은, 발진실(24)에서 발진한 세정액이 진행되는 중심축이며, 발진실(24)의 좌우 대칭축과 상이해도 된다. 원래, 발진실(24)은, 대칭이 아니라도 된다.
내부 중심선(353)은, 2개의 내부 직선(351 및 352)이 이루는 각을 2등분하는 직선이며, 기준축(241)과 실질적으로 일치하고 있다. 여기서, 내부 직선(351)은, U-D 방향에 수직인 평면 내의 직선이며, L측에서의 입구(31B)의 내주, 즉 L측의 내부 가이드(35B)의 B측의 끝(311)과, L측에서의 분사구(33B)의 내주, 즉 L측의 내부 가이드(35B)의 F측의 끝(333)을 연결한다. 내부 직선(352)은, U-D 방향에 수직인 평면 내의 직선이며, R측에서의 입구(31B)의 내주, 즉 R측의 내부 가이드(35B)의 B측의 끝(312)과, R측에서의 분사구(33B)의 내주, 즉 R측의 내부 가이드(35B)의 F측의 끝(334)을 연결한다.
외부 중심선(363)은, 2개의 외부 직선(361 및 362)가 이루는 각을 2등분하는 직선이며, 기준축(241)과 실질적으로 일치하고 있다. 여기서, 외부 직선(361)은, U-D 방향에 수직인 평면 내의 직선이며, L측에서의 분사구(33B)의 내주, 즉 L측의 외부 가이드(36B)의 B측의 끝(333)과, L측에서의 출구(32B)의 내주, 즉 L측에서의 외부 가이드(36B)의 F측의 끝(321)을 연결한다. 외부 직선(362)은, U-D 방향에 수직인 평면 내의 직선이며, R측에서의 분사구(33B)의 내주, 즉 R측의 외부 가이드(36B)의 B측의 끝(334)과, R측에서의 출구(32B)의 내주, 즉 R측에서의 외부 가이드(36B)의 F측의 끝(332)을 연결한다.
분사구(33B)는, 기준축(241)에 대하여 실질적으로 수직으로 배치되어 있다. 분사구(33B)의 중심(331)은, 기준축(241) 상에 위치한다.
발진실(24)에서 발진한 세정액이 F방향보다 L측으로 치우친 방향으로 진행하여 L측의 내부 가이드(35B)에 닿으면, L측의 내부 가이드(35B)를 따라 진행되어 분사구(33B)를 통과한다. 이 때, 세정액의 진행 방향은, F방향에 대하여 내부 각도 θ21을 이루는 R측으로 치우친 방향이다. 분사구(33B)를 통과한 세정액이 R측의 외부 가이드(36B)에 닿으면, R측의 외부 가이드(36B)를 따라 진행되어 출구(32B)로부터 외부로 방출된다. 이 때, 세정액의 진행 방향, 즉 분사 방향은, F방향에 대하여 외부 각도 θ12를 이루는 R측으로 치우친 방향이다. 따라서, R측의 분사 한계 각도는, L측의 내부 각도 θ21과 R측의 외부 각도 θ12 중 작은 쪽과 실질적으로 같다.
L측의 분사 한계 각도에 대하여도, 마찬가지이다. 즉, L측의 분사 한계 각도는, R측의 내부 각도 θ22와 L측의 외부 각도 θ11 중 작은 쪽과 실질적으로 같다.
이와 같이, 내부 가이드(35B)에 닿은 세정액이 분사구(33B)를 통하여 반대측으로 분사되므로, 종래보다 넓은 범위에 안정적으로 세정액을 분사할 수 있다.
특히, L측의 내부 각도 θ21이 R측의 외부 각도 θ12보다 크거나 또는 동등하면, R측의 분사 한계 각도는, R측의 외부 각도 θ12와 실질적으로 일치한다. 마찬가지로, R측의 내부 각도 θ22가 L측의 외부 각도 θ11보다 크거나 또는 동등하면, L측의 분사 한계 각도는, L측의 외부 각도 θ11와 실질적으로 일치한다. 이로써, 외부 각도 θ11 및 θ12에 의해 규정되는 범위 내에, 안정적으로 분사액을 분사할 수 있다. 이 때, 내부 전개 각도 θ2, 즉 2개의 내부 각도 θ21 및 θ22의 합은, 외부 전개 각도 θ1, 즉 2개의 외부 각도 θ11 및 θ12의 합보다 크거나 또는 같다.
<실시형태 3>
도 13은, 또 다른 형상의 분사부(23C)를 나타낸다. 워셔 노즐(10A)은, 분사부(23A) 대신에, 분사부(23C)를 가져도 된다.
이 예에 있어서, 분사구(33C)는, F-B 방향으로 소정 길이를 가진다. 이와 같이, 분사구의 길이는, 분사부의 통로 전체의 길이보다 짧으면, 길어도 되고, 짧아도 된다.
이 경우에도, 내부 중심선(353) 및 외부 중심선(363)은, 기준축(241)과 실질적으로 일치하고 있다. 분사구(33C)는, 기준축(241)에 대하여 실질적으로 수직으로 배치되어 있다. 즉, L측에서의 내부 직선(351)과 외부 직선(361)이 교차하는 점과, R측에서의 내부 직선(352)과 외부 직선(362)이 교차하는 점을 연결하는 선분을, 기준축(241)이 수직으로 2등분한다. 그리고, 이 경우, 내부 직선(351 및 352)는, 내부 가이드(35C)의 B측의 끝, 즉 입구(31C)의 내주(311 및 312)와, 내부 가이드(35C)의 F측의 끝, 즉 분사구(33C)의 B측의 끝에서의 내주(335 및 336)을 각각 연결하는 직선이며, 외부 직선(361 및 362)는, 외부 가이드(36C)의 B측의 끝, 즉 분사구(33C)의 F측의 끝에서의 내주(337 및 338)과, 외부 가이드(36C)의 F측의 끝, 즉 출구(32C)의 내주(321 및 322)를 연결하는 직선이다.
<실시형태 4>
도 14는, 또 다른 형상의 분사부(23D)를 나타낸다. 워셔 노즐(10A)은, 분사부(23A) 대신에, 분사부(23D)를 가져도 된다.
이 예에 있어서, L측 및 R측의 내부 가이드(35D)는, 곡면이다. 예를 들면, 원호, 타원호, 정현(正弦) 곡선, 여현(餘弦) 곡선, 쌍곡선, 트로코이드(trochoid) 곡선 등의 대수(代數; algebraic) 곡선이나 그 외의 곡선으로 이루어지는 주면(柱面)이라도 되고, U-D 방향의 위치에 따라서 단면(斷面) 형상이 변화되는 곡면이라도 된다. 그리고, 내부 가이드는, 내부 직선(351 및 352)보다 오목한 형상인 것이 바람직하다.
이와 같이, 내부 가이드는, 평면에 한정되지 않고, 곡면이라도 된다. 또한, 복수의 평면이나 곡면으로 이루어지는 형상이라도 된다. 외부 가이드도 마찬가지이다.
<실시형태 5>
도 15는, 또 다른 형상의 분사부(23E)를 나타낸다. 워셔 노즐(10A)은, 분사부(23A) 대신에, 분사부(23E)를 가져도 된다.
이 예에 있어서, 2개의 외부 각도 θ11 및 θ12는 동등하지 않다. 마찬가지로, 2개의 내부 각도 θ21 및 θ22는 동등하지 않다. 따라서, 내부 중심선(353) 및 외부 중심선(363)은, 기준축(241)과 일치하지 않는다. 그러나, 내부 중심선(353)과 외부 중심선(363)은, 실질적으로 일치하고 있다. 즉, 분사부(23E)의 형상은, 중심(331)의 주위에서 분사부(23B)를 소정 각도 회전시켜 얻어지는 형상에 상당한다.
이와 같이, 분사부 전체가 경사진 경우라도, R측의 내부 각도 θ22가 L측의 외부 각도 θ11보다 크거나 또는 동등하면, R측의 내부 가이드(35E)에 닿은 세정액이 L측의 외부 가이드(36E)에 확실하게 닿으므로, L측의 분사 한계 각도는, L측의 외부 각도 θ11과 실질적으로 일치한다. 마찬가지로, L측의 내부 각도 θ21이 R측의 외부 각도 θ12보다 크거나 또는 동등하면, R측의 분사 한계 각도는, R측의 외부 각도 θ12와 실질적으로 일치한다. 이로써, 외부 각도 θ11 및 θ12에 의해 규정되는 범위 내에, 안정적으로 분사액을 분사할 수 있다.
이와 같이, 2개의 외부 각도 θ11 및 θ12를 상이한 각도로 함으로써, F방향과는 상이한 방향을 중심으로 하는 범위에 세정액을 분사할 수 있다.
<실시형태 6>
도 16은, 또 다른 형상의 분사부(23F)를 나타낸다. 워셔 노즐(10A)은, 분사부(23A) 대신에, 분사부(23F)를 가져도 된다.
이 예에 있어서, R측의 외부 직선(362)은, 기준축(241)과 실질적으로 평행이다. 달리 말하자면, R측의 외부 각도 θ12는, 대략 0이다. 즉, 분사구보다 출구 쪽이 폭이 넓고, 외부 가이드가 전체적으로 외측으로 넓어지면(inclining) 되는 것으로서, 한쪽의 외부 직선이 외측으로 넓어지지 않고, 기준축(241)과 평행해도 된다.
<실시형태 7>
도 17은, 또 다른 형상의 분사부(23Q)를 나타낸다. 워셔 노즐(10A)은, 분사부(23A) 대신에, 분사부(23Q)를 가져도 된다.
이 예에 있어서, 분사부(23Q)는, 분사부(23F)보다 전체의 경사가 크고, R측의 외부 직선(362)은, 내측으로 경사져 있다. 달리 말하자면, R측의 외부 각도 θ12가 마이너스이다. 이와 같이, 내부 각도가 마이너스가 되지 않는 한, 한쪽의 외부 직선이 내측으로 넓어질수록, 분사부 전체를 경사지게 해도 된다. 이로써, 세정액의 분사 방향을 크게 경사지게 하는 것이 가능하다.
<실시형태 8>
도 18은, 또 다른 형상의 분사부(23G)를 나타낸다. 워셔 노즐(10A)은, 분사부(23A) 대신에, 분사부(23G)를 구비해도 된다.
이 예에 있어서, 분사부(23G)는, 형상으로서는 분사부(23B)와 같지만, 배치가 상이하다. 분사부(23G)는, 발진실(24)에서 발진한 세정액의 진행 방향의 정면으로부터 L방향으로 약간 어긋난 위치에 배치되어 있다. 즉, 분사구(33G)의 중심(331)은, 기준축(241) 상에 없다. 이와 같이, 분사부는, 발진실(24)에서 발진한 세정액의 진행 방향의 정면으로부터 L방향 또는 R방향으로 어긋난 위치에 배치되어 있어도 된다. 내부 중심선(353) 및 외부 중심선(363)은, 기준축(241)과 실질적으로 평행이다.
이와 같이, 분사부의 위치를 L방향 또는 R방향으로 변위시키면, 세정액의 분사 범위도, 분사부의 변위량과 대략 같은만큼 L방향 또는 R방향으로 변위하지만, 세정액의 분사 방향은, 변함없다. 즉, L측의 분사 한계 각도는, L측의 외부 각도 θ11과 실질적으로 같고, R측의 분사 한계 각도는, R측의 외부 각도 θ12와 실질적으로 같다.
<실시형태 9>
도 19는, 또 다른 형상의 분사부(23H)를 나타낸다. 워셔 노즐(10A)은, 분사부(23A) 대신에, 분사부(23H)를 가지는 구성이라도 된다.
이 예는, 분사부(23E)와 분사부(23G)를 조합한 것이다. 즉, 분사부(23H)는, 형상으로서는 분사부(23E)와 같지만, 배치가 상이하고, 발진실(24)에서 발진한 세정액의 진행 방향의 정면으로부터 L방향으로 약간 어긋난 위치에 배치되어 있다. 이와 같이, 전술한 복수의 실시형태를 임의로 조합시켜도 된다.
분사부(23H)는, 분사부(23E)와 마찬가지로, L측으로 경사져 있는 것에 의해, 세정액의 분사 방향이 L방향으로 경사진다. 분사부 전체를 L측으로 경사지게 하면, 분사부의 입구의 중심은, R방향으로 변위하게 되지만, 분사부 전체를 L방향으로 어긋난 것에 의해, 입구의 중심이 L방향으로 변위되므로, 변위량이 상쇄하고, 입구(31H)는, 발진실(24)에서 발진한 세정액의 진행 방향의 대략 정면에 위치한다. 이와 같이, 분사부 전체를 경사진 방향과 같은 방향으로 분사부 전체를 변위시킴으로써, 입구의 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 분사부 전체를 크게 경사지게 하는 것이 가능해지므로, 세정액의 분사 방향을 크게 경사지게 하는 것이 가능하다.
도 20에 나타낸 바와 같이, 분사부(23E 내지 23H)와 같이 세정액의 분사 방향을 경사지게 하는 것이 가능한 분사부를 가지는 워셔 노즐(10A)을 사용함으로써, 워셔 노즐(10A)의 방향을 변경하지 않고, 세정액의 분사 방향을 변경할 수 있다. 자동차(90) 측의 구조를 바꿀 필요는 없고, 워셔 노즐, 그것도 분사 노즐만을 교환하면, 세정액의 분사 방향을 임의로 변경할 수 있다.
<실시형태 10>
도 21은, 또 다른 형상의 분사부(23J)를 나타낸다. 워셔 노즐(10A)은, 분사부(23A) 대신에, 분사부(23J)를 가져도 된다.
이 예에 있어서, L측의 내부 직선(351)은, 기준축(241)과 실질적으로 평행이다. 달리 말하자면, L측의 내부 각도 θ21은, 대략 0이다. 즉, 분사구보다 입구 쪽이 폭이 넓고, 내부 가이드가 전체적으로 외측으로 넓어지면(inclining) 되는 것으로서, 한쪽의 외부 직선이 내측으로 넓어지지 않고, 기준축(241)과 평행해도 된다. 또한, 전술한 실시형태 중 1개 또는 복수와 조합시켜도 된다.
L측의 내부 직선(351)이 기준축(241)과 대략 평행하므로, L측의 내부 가이드(35J)에 닿는 세정액의 양이 적어진다. 내부 가이드(35J)에 닿은 세정액은 반대측으로 분사되므로, F방향보다 R측으로 분사되는 세정액의 양이 적어지게 되어, R측에 액속이 형성되는 것을 억제할 수 있다.
도 22에 나타낸 바와 같이, 분사부(23J)와 같이 액속의 형성을 억제할 수 있는 분사부를 가지는 워셔 노즐(10A)을 사용함으로써, 액속의 수를 감소시킬 수 있다.
<실시형태 11>
도 23 및 도 24는, 상이한 형상의 분사 노즐(12K)을 나타낸다. 워셔 노즐(10A)은, 분사 노즐(12A) 대신에, 분사 노즐(12K)을 가져도 된다.
이 예에 있어서, 분사 노즐(12K)은, 1개의 발진실(24)에 대하여, 2개의 분사부(23K 및 23L)를 가진다. 분사부(23K 및 23L)은, U-D 방향에 수직인 격벽(26K)에 의해 이격되어 있다. 분사부(23K)는, 격벽(26K)의 U측에 배치되고, 분사부(23L)는, 격벽(26K)의 D측에 배치되어 있다.
이로써, 1개의 분사 노즐(12K)과, 2개의 액류를 분사할 수 있다.
그리고, 격벽(26K)은, 없어도 된다. 즉, 분사부(23K 및 23L)는, 서로 연결되어 있어도 된다.
각 분사부(23K 및 23L)의 형상은, 예를 들면, 전술한 실시형태 중 어느 하나의 분사부와 동일한 형상이나, 전술한 복수의 실시형태의 분사부를 조합한 형상이다. 단, U-D 방향의 높이가 발진실(24)보다 작다.
분사부(23K)는, 예를 들면, 세정액의 분사 방향을 L측으로 경사지게 하는 것이 가능한 형상을 가진다. 분사부(23L)는, 외부 중심선이 분사부(23K)와 평행이 아니고, 예를 들면, 세정액의 분사 방향을 R측으로 경사지게 하는 것이 가능한 형상을 가진다.
각 분사부(23K 및 23L)의 U-D 방향에서의 중심이 발진실(24)과 어긋나 있다. 그러나, 발진실(24)에서 발진한 세정액의 진행 방향은, U-D 방향에 수직인 평면 내에서 변화하므로, U-D 방향에서의 중심의 어긋남은, 세정액의 분사 방향으로 영향을 주지 않는다.
각 분사부(23K 및 23L)의 형상에 따라 임의의 범위에 액류를 분사할 수 있다. 2개의 분사부(23K 및 23L)로부터 분사되는 액류를 합함으로써, 매우 넓은 범위에 안정적으로 세정액을 분사할 수 있다.
예를 들면, 도 25에 나타낸 바와 같이, 2개의 액류(81K 및 81L)를, 이격된 범위에 분사해도 된다. 예를 들면, 분사부(23K)를, 분사부(23Q)와 같이, 세정액의 분사 방향을 크게 경사지게 하는 것이 가능한 형상으로 하고, 분사부(23L)를, 세정액의 분사 방향을 반대측으로 크게 경사지게 하는 것이 가능한 형상으로 하면 된다. 이로써, 4개의 액속(85K, 86K, 85L 및 86L)이 형성되고, 내측의 액속의 사이에 세정액이 닿지 않는 영역이 형성된다.
반대로, 도 26에 나타낸 바와 같이, 2개의 액류(81K 및 81L)를, 중복되는 범위에 분사해도 된다. 이로써, 4개의 액속(85K, 86K, 85L 및 86L)이 형성되고, 그 사이의 모든 영역에 세정액이 닿는다. 또한, 액류가 중첩되는 영역에는, 다른 영역보다 많은 세정액이 닿는다.
또한, 도 27에 나타낸 바와 같이, 2개의 액류(81K 및 81L)를, 인접하는 범위에 분사해도 된다. 예를 들면, 분사부(23K)의 R측의 외부 직선과, 분사부(23L)의 L측의 외부 직선을 평행하게 하면 된다. 이로써, 액류(81K)의 액속(85K)과, 액류(81L)의 액속(86L)이 하나로 되므로, 형성되는 액속의 수가 3개로 되어, 그 사이의 영역 전체에 세정액이 닿는다.
또한, 도 28에 나타낸 바와 같이, 분사부(23K 및 23L)를, 분사부(23J)와 같이, 액속의 형성을 억제하는 형상으로 하면, 형성되는 액속의 수를 2개로 할 수도 있다. 이로써, 마치 1개의 분사부에서 매우 넓은 범위에 세정액을 분사하고 있는 것처럼 보인다.
이와 같이, 세정액이 닿는 영역이나 액속의 수를 임의로 설정할 수 있다.
<실시형태 12>
도 29는, 또 다른 형상의 분사 노즐(12M)을 나타낸다. 워셔 노즐(10A)은, 분사 노즐(12A) 대신에, 분사 노즐(12M)을 가져도 된다.
이 예에 있어서, 분사 노즐(12M)은, 1개의 발진실(24)에 접속된 3개의 분사부(23M 내지 23P)를 가진다. 이와 같이, 분사부의 수는, 3개라도 되고, 더 많아도 된다.
이로써, 세정액이 닿는 영역이나 액속의 수의 자유도를 더욱 높일 수 있다.
예를 들면, 도 30에 나타낸 바와 같이, 2개의 액류(81M 및 81N)가 분사되는 범위를 중첩시키는 것에 의해, 집중적으로 세정액이 닿는 영역을 형성하고, 그것과는 이격된 범위에 액류(81P)를 분사함으로써, 이격된 영역에 세정액을 닿게 하여, 그 사이에 세정액이 맞지 않는 영역을 형성하는 등, 다양한 분사 패턴을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 액속의 수도, 분사부의 수의 2배 이하의 범위에서 임의의 수로 설정할 수 있다.
그리고, 분사 노즐은, 복수의 발진실을 가지는 구성이라도 된다. 복수의 발진실은, 서로 다른 방향의 기준축을 가져도 된다. 각각의 발진실에는, 1개의 분사부가 접속되어도 되고, 복수의 분사부가 접속되어도 된다.
이상 설명한 실시형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 일례이다. 본 발명은, 이에 한정되지 않고, 첨부한 특허 청구의 범위에 의해 정의되는 범위로부터 일탈하지 않고 여러 가지로 수정하고, 변경하고, 추가하거나, 또는 제거한 것을 포함한다. 이것은, 이상의 설명으로부터 당업자에게 용이하게 이해할 수 있다.
10A∼10Z: 워셔 노즐, 11A∼11Z: 본체, 12A∼12Z: 분사 노즐, 21A∼21Z: 케이스, 22: 칩, 23A∼23Z: 분사부, 24: 발진실, 241: 기준축, 25: 공급구, 26K, 41: 격벽, 31A∼31Z: 입구, 311, 312, 321, 322, 333∼338: 내주 또는 끝, 32A∼32Z: 출구, 33A∼33Q: 분사구, 331: 중심, 34Z: 가이드, 35A∼35Q: 내부 가이드, 351, 352: 내부 직선, 353: 내부 중심선, 36A∼36Q: 외부 가이드, 361, 362: 외부 직선, 363: 외부 중심선, 42: 주유로, 43: 부유로, 81K∼81Z: 액류, 82: 분사 중앙 방향, 83, 84: 분사 한계 방향, 85, 86: 액속, 90: 자동차, 91: 프론트 유리, θ11, θ12: 외부 각도, θ21, θ22: 내부 각도.

Claims (9)

  1. 액체를 공급받는 공급구;
    상기 공급구로부터 공급된 액체를 발진(發振)시키는 발진실; 및
    상기 발진실에서 발진한 액체를 외부로 분사하는 분사부;
    를 포함하고,
    상기 분사부는,
    상기 발진실과 외부를 접속하는 통로를 구비하고,
    상기 발진실로부터 상기 통로에 상기 액체가 유입(流入)되는 입구;
    상기 통로로부터 외부로 상기 액체가 방출되는 출구;
    상기 입구와 상기 출구 사이에 설치되고, 상기 입구 및 상기 출구보다 폭이 좁은 분사구;
    상기 분사구와 상기 출구를 접속하는 외부 가이드; 및
    상기 입구와 상기 분사구를 접속하고, 상기 발진실에서 발진한 액체를 상기 외부 가이드에 안내하는 내부 가이드;를 구비하는,
    워셔 노즐(washer nozzle).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발진실은, 제1 방향 및 제2 방향 사이의 범위에서, 상기 액체의 진행 방향을 반복 왕복하여 변화시키고,
    상기 제1 방향 측에 있어서 상기 분사구의 내주(內周)와 상기 출구의 내주를 연결하는 제1 외부 직선과, 상기 제2 방향 측에 있어서 상기 분사구의 내주와 상기 출구의 내주를 연결하는 제2 외부 직선이 이루는 외부 전개(展開) 각도가, 상기 제1 방향 측에 있어서 상기 입구의 내주와 상기 분사구의 내주를 연결하는 제1 내부 직선과, 상기 제2 방향 측에 있어서 상기 입구의 내주와 상기 분사구의 내주를 연결하는 제2 내부 직선이 이루는 내부 전개 각도보다 크지 않은, 워셔 노즐.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 외부 전개 각도를 2등분하는 외부 중심선이, 상기 내부 전개 각도를 2등분하는 내부 중심선과 실질적으로 동일한, 워셔 노즐.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 발진실은, 기준축을 따라 상기 액체를 진행시키면서, 제1 방향 및 제2 방향 사이의 범위에서, 상기 액체의 진행 방향을 반복 왕복하여 변화시키고,
    상기 제1 방향 및 제2 방향 중 적어도 한쪽에서 상기 분사구의 내주와 상기 출구의 내주를 연결하는 외부 직선과 상기 기준축이 이루는 외부 각도가, 반대측에 있어서 상기 입구의 내주와 상기 분사구의 내주를 연결하는 내부 직선과 상기 기준축이 이루는 내부 각도보다 크지 않은, 워셔 노즐.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 발진실은, 기준축을 따라 상기 액체를 진행시키면서, 제1 방향 및 제2 방향 사이의 범위에서, 상기 액체의 진행 방향을 반복 왕복하여 변화시키고,
    상기 제1 방향 측에 있어서 상기 분사구의 내주와 상기 출구의 내주를 연결하는 제1 외부 직선과, 상기 제2 방향 측에 있어서 상기 분사구의 내주와 상기 출구의 내주를 연결하는 제2 외부 직선이 이루는 외부 전개 각도를 2등분하는 외부 중심선이, 상기 기준축과 평행이 아닌, 워셔 노즐.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 발진실은, 기준축을 따라 상기 액체를 진행시키면서, 제1 방향 및 제2 방향 사이의 범위에서, 상기 액체의 진행 방향을 반복 왕복하여 변화시키고,
    상기 제1 방향 및 제2 방향 중 적어도 한쪽에서 상기 입구의 내주와 상기 분사구의 내주를 연결하는 내부 직선이, 상기 기준축과 실질적으로 평행인, 워셔 노즐.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    1개의 발진실에 접속된 복수의 분사부를 구비하는, 워셔 노즐.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 발진실은, 제1 방향 및 제2 방향 사이의 범위에서, 상기 액체의 진행 방향을 반복 왕복하여 변화시키고,
    제1 분사부에 있어서, 상기 제1 방향 측에 있어서 상기 분사구의 내주와 상기 출구의 내주를 연결하는 제1 외부 직선과, 상기 제2 방향 측에 있어서 상기 분사구의 내주와 상기 출구의 내주를 연결하는 제2 외부 직선이 이루는 외부 전개 각도를 2등분하는 외부 중심선이, 제2 분사부에서의 상기 외부 중심선과 평행이 아닌, 워셔 노즐.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 발진실은, 제1 방향 및 제2 방향 사이의 범위에서, 상기 액체의 진행 방향을 반복 왕복하여 변화시키고,
    제1 분사부에 있어서, 상기 제1 방향 측에 있어서 상기 분사구의 내주와 상기 출구의 내주를 연결하는 제1 외부 직선이, 제2 분사부에 있어서, 상기 제2 방향 측에 있어서 상기 분사구의 내주와 상기 출구의 내주를 연결하는 제2 외부 직선과 실질적으로 평행인, 워셔 노즐.
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