特許 6480167 ウォッシャー液の加熱装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6480167

(24)【登録日】2019年2月15日

(45)【発行日】2019年3月6日

(54)【発明の名称】ウォッシャー液の加熱装置

(51)【国際特許分類】

   B60S 1/50 20060101AFI20190225BHJP

   B60S 1/48 20060101ALI20190225BHJP

【ＦＩ】

   B60S1/50

   B60S1/48 B

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-244321(P2014-244321)

(22)【出願日】2014年12月2日

(65)【公開番号】特開2016-107675(P2016-107675A)

(43)【公開日】2016年6月20日

【審査請求日】2017年9月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000148689

【氏名又は名称】株式会社村上開明堂

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100176245

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 亮輔

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 英法

【審査官】 神田 泰貴

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６３−３０５０６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６３２１０３６（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開平０２−０７０５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／０１０５３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０３９６２５６０（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０１８７３８２０（ＵＳ，Ａ）

【文献】 英国特許出願公告第０２４５４６８９（ＧＢ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｓ １／４６

Ｂ６０Ｓ １／４８

Ｂ６０Ｓ １／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウォッシャー液を収容する容器と、
前記容器の中心軸線方向の第一端に取り付けられて、ウォッシャー液の収容空間に対面する蓋部と、
前記蓋部に基端部が取り付けられて、前記収容空間に向けて延在する加熱手段と、
前記収容空間に配置されて、前記収容空間のウォッシャー液を流出させる流出口を有する流出パイプと、を備え、
前記流出パイプの前記流出口は、前記流出口を通る水平面と、前記容器の前記第一端とは反対側の第二端の内壁面との間に形成される空間が、前記収容空間の容積の１０％以上となるように設けられ、前記容器の中心軸線と重なって配置されていることを特徴とするウォッシャー液の加熱装置。

【請求項2】

ウォッシャー液を収容する容器と、
前記容器の中心軸線方向の第一端に取り付けられて、ウォッシャー液の収容空間に対面する蓋部と、
前記蓋部に基端部が取り付けられて、前記収容空間に向けて延在する加熱手段と、
前記収容空間に配置されて、前記収容空間のウォッシャー液を流出させる流出口を有する流出パイプと、を備え、
前記流出パイプの前記流出口は、前記流出口を通る水平面と、前記容器の前記第一端とは反対側の第二端の内壁面との間に形成される空間が、前記収容空間の容積の１０％以上となるように設けられ、
前記流出パイプは、前記加熱手段の先端部に取り付けられた固定部材に固定されていることを特徴とするウォッシャー液の加熱装置。

【請求項3】

ウォッシャー液を収容する容器と、
前記容器の中心軸線方向の第一端に取り付けられて、ウォッシャー液の収容空間に対面する蓋部と、
前記蓋部に基端部が取り付けられて、前記収容空間に向けて延在する加熱手段と、
前記収容空間に配置されて、前記収容空間にウォッシャー液を流入させる流入口を有する流入パイプと、
前記収容空間に配置されて、前記収容空間のウォッシャー液を流出させる流出口を有する流出パイプと、を備え、
前記流出パイプの前記流出口は、前記流出口を通る水平面と、前記容器の前記第一端とは反対側の第二端の内壁面との間に形成される空間が、前記収容空間の容積の１０％以上となるように設けられ、
前記流入口からのウォッシャー液が容器内で前記第一端側から前記第二端側に向かって螺旋状に流動するように、前記流入口と前記流出口との間に、前記中心軸線に対し傾斜する整流板が設けられることを特徴とするウォッシャー液の加熱装置。

【請求項4】

前記蓋部の断熱性は、前記容器の断熱性より低いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のウォッシャー液の加熱装置。

【請求項5】

前記流出口は、前記加熱手段の先端面と前記容器の第二端との間に位置することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のウォッシャー液の加熱装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウォッシャー液の加熱装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、冬季の霜取り等のために、ウォッシャー液の加熱装置が車両等に搭載されている。たとえば、特許文献１には、保温貯湯室に加熱室を収容し、加熱室の内部に電気式ヒーターを収容した構造を有するウォッシャー液の加熱装置が記載されている。この特許文献１に記載された加熱装置では、ウォッシャー液の流出路が加熱室の上部で開口することにより、保温貯湯室のウォッシャー液を加熱室の内部に流入させることができる。ウォッシャー液は、加熱室の内部で電気式ヒーターによって加熱された後、ウォッシャーポンプの駆動によってウォッシャーノズルに供給され、ウォッシャーノズルから噴射される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−１４４１９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、寒冷地では、ウォッシャー液の加熱装置がオフされている間に、ウォッシャー液が凍結する場合がある。特に、ウォッシャー液の濃度が低く水に近い場合やウォッシャー液の凍結温度が高いと、夜間等の長期間にわたって、ウォッシャー液の加熱装置がオフされたまま氷点下に置かれたときに、ウォッシャー液が凍結し膨張することにより、ウォッシャー液の加熱装置が破損してしまうおそれがある。

【0005】

本発明は、寒冷な環境下であっても使用できるウォッシャー液の加熱装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によるウォッシャー液の加熱装置は、ウォッシャー液を収容する容器と、容器の第一端に取り付けられて、ウォッシャー液の収容空間に対面する蓋部と、蓋部に基端部が取り付けられて、収容空間に向けて延在する加熱手段と、収容空間に配置されて、収容空間のウォッシャー液を流出させる流出口を有する流出パイプと、を備え、流出パイプの流出口は、流出口を通る水平面と容器の第一端とは反対側の第二端の内壁面との間に形成される空間が、収容空間の容積の１０％以上となるように設けられ、容器の中心軸線と重なって配置されている。
本発明によるウォッシャー液の加熱装置は、ウォッシャー液を収容する容器と、容器の第一端に取り付けられて、ウォッシャー液の収容空間に対面する蓋部と、蓋部に基端部が取り付けられて、収容空間に向けて延在する加熱手段と、収容空間に配置されて、収容空間のウォッシャー液を流出させる流出口を有する流出パイプと、を備え、流出パイプの流出口は、流出口を通る水平面と容器の第一端とは反対側の第二端の内壁面との間に形成される空間が、収容空間の容積の１０％以上となるように設けられ、流出パイプは、加熱手段の先端部に取り付けられた固定部材に固定されている。
本発明によるウォッシャー液の加熱装置は、ウォッシャー液を収容する容器と、容器の第一端に取り付けられて、ウォッシャー液の収容空間に対面する蓋部と、蓋部に基端部が取り付けられて、収容空間に向けて延在する加熱手段と、収容空間に配置されて、収容空間にウォッシャー液を流入させる流入口を有する流入パイプと、収容空間に配置されて、収容空間のウォッシャー液を流出させる流出口を有する流出パイプと、を備え、流出パイプの流出口は、流出口を通る水平面と容器の第一端とは反対側の第二端の内壁面との間に形成される空間が、収容空間の容積の１０％以上となるように設けられ、流入口からのウォッシャー液が容器内で第一端側から第二端側に向かって螺旋状に流動するように、流入口と流出口との間に、中心軸線に対し傾斜する整流板が設けられる。

【0007】

このウォッシャー液の加熱装置によれば、容器の第一端に蓋部が取り付けられ、容器の収容空間には、収容空間のウォッシャー液を流出させる流出口を有する流出パイプが配置されている。容器の第一端とは反対側の第二端の内壁面と流出口を通る水平面との間に形成される空間は、収容空間の容積の１０％以上となっている。すなわち、容器の収容空間には、収容空間の容積の１０％以上の空気層が形成される。よって、収容空間のウォッシャー液が凍結し膨張しても、容器が破損しにくく、寒冷な環境下であってもウォッシャー液の加熱装置が安定的に使用される。流出口が容器の中心軸線と重なって配置されていると、ウォッシャー液の加熱装置が車両に対し傾斜して取り付けられるか、車両が傾斜して駐車された場合であっても、流出口を通る水平面と、容器の第一端とは反対側の第二端の内壁面との間に形成される空間を、収容空間の容積の１０％以上に維持できる。
また、流出パイプの先端部が固定されているため、流出口の位置が安定している。よって、より安定的に空気層を維持できる。
また、流入口を有する流入パイプを備えていると、ウォッシャー液は、流入パイプによって直接収容空間に流れ込む。よって、ウォッシャー液の加熱装置の構造がより簡単でコンパクトになる。流入口から噴出されたウォッシャー液は、整流板によって螺旋状の水流となる。よって、流入口から流入したウォッシャー液は、直線的に流出口に向かうことなく、温められたウォッシャー液を順次押し上げながら流出口に向かって移動する。また、流入口から流入したウォッシャー液が流出口に到達するまでの滞留時間が長くなり、ウォッシャー液に対する加熱効果が向上する。

【0008】

また、蓋部の断熱性は、容器の断熱性より低くてもよい。使用される際、蓋部はウォッシャー液の加熱装置の下方側に位置する。この場合、蓋部の断熱性が容器の断熱性より低いため、熱は蓋部側から伝わり、ウォッシャー液は下方から凍り始める。ここで、流出口の上方側には、収容空間の容積の１０％以上の空気層が形成されている。よって、寒冷な環境下において、ウォッシャー液の加熱装置の破損を防止する効果が一層高められる。

【0012】

また、流出口は、加熱手段の先端面と容器の第二端との間に位置してもよい。この場合、加熱手段はウォッシャー液の液面から露出しにくい。よって、ウォッシャー液に対する加熱効果が一層向上する。また、加熱手段の先端が空気層に突出してしまい空焚き状態になることを防止できる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、寒冷な環境下であっても使用できるウォッシャー液の加熱装置を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態を用いたウォッシャー液の供給システムを概略的に示す図である。

【図2】図１中のウォッシャー液の加熱装置を示す分解斜視図である。

【図3】図１中のウォッシャー液の加熱装置を示す平面断面図である。

【図4】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。

【図5】図１中のウォッシャー液の加熱装置が傾斜した場合を示す側面断面図である。

【図6】図３のＶＩ−ＶＩ断面図であり、ウォッシャー液の加熱装置の流入口及び整流板を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

【0017】

以下、本発明の一実施形態に係るウォッシャー液の加熱装置３を自動車のウォッシャー液の供給システムに適用した例について説明する。図１に示されるように、ウォッシャー液の供給システム１０は、ウォッシャー液を貯留するウォッシャー液タンク１と、ウォッシャー液タンク１の出口側に設けられたウォッシャー液ポンプ２と、自動車のフロントウィンドウガラスに対向して設けられたウォッシャー液ノズル８と、を備えている。供給システム１０は、さらに、ウォッシャー液ポンプ２とウォッシャー液ノズル８との間に設けられたウォッシャー液の加熱装置３を備えている。ウォッシャー液ポンプ２およびウォッシャー液の加熱装置３には、操作部６が接続されている。操作部６が自動車のドライバ等によって操作されることにより、ウォッシャー液ポンプ２は作動され得る。上記の各装置は、管路７によって接続されている。ウォッシャー液タンク１は、管路７を介してウォッシャー液の注入口に連結されている。

【0018】

図２ないし図４に示されるように、ウォッシャー液の加熱装置３は、円筒状の容器６０と、容器６０の中心軸線Ｏ方向の第一端に取り付けられて容器６０の開口部６１を閉鎖する蓋部４０と、蓋部４０に取り付けられた加熱手段５０と、を備えている。容器６０は、ウォッシャー液を収容する収容空間６２を有している。加熱手段５０は、その基端部５１が蓋部４０に取り付けられており、容器６０の収容空間６２に向けて延在している。ここで、加熱手段５０の基端部５１とは、加熱手段５０における中心軸線Ｏ方向の第一端側の部分である。

【0019】

容器６０は、板状の支持部材９２と固定バンド９１とによって、自動車の内部に固定される。容器６０は、魔法瓶と同様の２重構造を有し、収容空間６２内のウォッシャー液を保温するための断熱構造を有する。容器６０の内壁６３は、例えばステンレス等の金属または金属メッキを施したガラス等で構成される。容器６０の外壁６４は、ステンレス等の金属で構成される。内壁６３と外壁６４との間には真空層６８が形成されている。

【0020】

開口部６１が形成された容器６０の第一端において、その外周面にはねじ部６５が形成されており、内周面にはねじ部６６が形成されている。本実施形態において、「下」は、容器６０を基準として第一端側、すなわち蓋部４０側を意味する。

【0021】

蓋部４０は、ウォッシャー液の収容空間６２に対面しており、この収容空間６２を密閉している。蓋部４０は、収容空間６２に対面する中栓４３と、開口部６１の外周面に設けられたねじ部６５に装着されるカバー４２と、中栓４３の下面を覆うようにカバー４２に取り付けられる外蓋４１とを有する。外蓋４１は、カバー４２の外周面の下側に形成されたねじ部４４にねじ込まれることにより、カバー４２に取り付けられる。外蓋４１と容器６０の開口部６１側の端面との間には、円環状のパッキン４５（図４及び図５参照）が設けられている。蓋部４０を構成する各部材は、たとえば、ポリフェニレンスルファイド (ＰＰＳ)、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂によって構成されている。

【0022】

中栓４３の外周面には、ねじ部４６が形成されている。中栓４３は、ねじ部４６と、容器６０の開口部６１のねじ部６６とを螺合させることによって、容器６０に取り付けられる。中栓４３の上面には、その外周部に沿ってパッキン４７を装着するための溝部が形成されている。収容空間６２の開口部６１は、中栓４３とパッキン４７とによって密閉される。中栓４３には、収容空間６２側に凹んで下方に開口する凹部４８が形成されている。凹部４８にはウレタン等樹脂が充填されており、その内部に制御基板４９が埋設されている。

【0023】

加熱手段５０は、その基端部が中栓４３を貫通して取り付けられている。加熱手段５０は、蓋部４０とは反対側の第二端側へ向かって延在している。加熱手段５０の軸線は、容器６０の中心軸線Ｏ上に位置する。加熱手段５０の軸線方向の先端側には、先端面５２が形成されている。ここで、加熱手段５０の先端部とは、収容空間６２で延在する部分の中央部より先端側の部分をいう。加熱手段５０の先端面５２は、平面状をなしているが、山形、凹部、又は凸部等の平面状以外の曲面状をなしてもよい。

【0024】

収容空間６２の延在方向の中央部付近には、温度センサー５５が設けられている。温度センサー５５は、リード線によって、中栓４３の凹部４８に収納された制御基板４９に接続されている。温度センサー５５のリード線は、収容空間６２の延在方向の中央部付近において、加熱手段５０に取り付けられている第１ホルダー９３によって保持されている。

【0025】

温度センサー５５は、収容空間６２の中央部付近の温度を測定する。温度センサー５５としては、温度を測定するものであればよく、例えばサーミスタや熱電対等が挙げられる。温度センサー５５は、収容空間６２内のウォッシャー液の温度を測定し、測定した温度を制御基板４９に出力する。加熱調整手段２０（図１参照）は、温度センサー５５によって測定された温度に基づいて、加熱手段５０をオンオフ制御する。これによって、収容空間６２内のウォッシャー液の温度が所望の温度（たとえば、４０℃程度）に保たれる。

【0026】

容器６０には、ウォッシャー液を流出させる流出パイプ７０およびウォッシャー液を流入させる流入パイプ８０が設けられている。流出パイプ７０は、管路７によってウォッシャー液ノズル８に接続されている。流入パイプ８０および流出パイプ７０は、蓋部４０を貫通して収容空間６２内で延在している。流入パイプ８０は、管路７によってウォッシャー液ポンプ２に接続されている。

【0027】

流出パイプ７０は、加熱手段５０の上側へ折れ曲がる折れ曲がり部７１と、折れ曲がり部７１の先端に形成された流出口７２とを有する。収容空間６２の延在方向の中央部付近において、ウォッシャー液の流出パイプ７０は、加熱手段５０に取り付けられた第１ホルダー９３によって固定されている。流出パイプ７０の折れ曲がり部７１は、加熱手段５０の先端部に取り付けられた第２ホルダー９４（固定部材）によって固定されている。第２ホルダー９４の一端は、加熱手段５０の上側へ延びて円環状部材を形成している。この円環状部材は、折れ曲がり部７１を通過させて固定する。第２ホルダー９４は、耐熱性を有する金属又は樹脂等からなる。

【0028】

次に、図４及び図５を参照して、ウォッシャー液を流出させる流出口７２と、加熱手段５０の先端面５２と、ウォッシャー液の液面Ｈとについて説明する。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。図５は、図１中のウォッシャー液の加熱装置３が傾斜した場合を示す側面断面図である。

【0029】

流出パイプ７０の流出口７２は、収容空間６２の上方側に位置している。流出口７２は、容器６０の中心軸線Ｏに垂直な面に沿って延びる環状をなしている。また、流出口７２は、容器６０の上下方向において、ウォッシャー液が収容空間６２の容積の９０％以下になる箇所に位置している。すなわち、流出口７２を通る水平面と、収容空間６２の第二端側の内壁面６３ａとによって形成された扁平な円柱状の空間７６は、収容空間６２の容積の１０％以上となっている。この空間７６は、ウォッシャー液の上方側の空気層に相当する。

【0030】

ここで、流出口７２と加熱手段５０の先端面５２との位置関係について説明する。流出口７２は、収容空間６２において、加熱手段５０の先端面５２と、第一端の蓋部４０とは反対側の第二端との間に設けられている。流出口７２を容器６０の中心軸線Ｏに垂直な仮想平面に投影した領域と、加熱手段５０の先端面５２を容器６０の中心軸線Ｏに垂直な仮想平面に投影した領域とは、一部重なっている。また、流出口７２は、加熱手段５０の軸線上に位置するように配置されている。すなわち、流出口７２は、容器６０の中心軸線Ｏ方向において、加熱手段５０の先端面５２の直上に位置するように配置されている。

【0031】

容器６０の収容空間６２に貯留されるウォッシャー液の液面Ｈは、図４に示されるように、流出口７２を通る水平面と略一致する。なお、容器６０の収容空間６２に貯留されるウォッシャー液の液面Ｈとは、ウォッシャー液ポンプ２がオフ状態であるときのウォッシャー液の通常の水位である。なお、ウォッシャー液ポンプ２を使用するときには、圧縮性流体である空気が圧縮されてウォッシャー液がこのウォッシャー液の液面Ｈ以上に維持されることがある。また、ウォッシャー液ポンプ２がオフ状態のまま、車両が傾斜する場合には、容器６０の収容空間６２に貯留されるウォッシャー液の液面は、たとえば、図５に示されるように、液面Ｈ１となる。この場合、液面Ｈ１と収容空間の第二端側の内壁面６３ａとの間に、収容空間６２の容積の１０％以上となる空間７６が形成される。空間７６の形状は、円柱の稜部の一部を斜めに切り取った形状をなしている。

【0032】

図５は、ウォッシャー液の加熱装置３が水平面に対し角度α、例えば４０°傾斜する状態を示している。図５に示されるように、ウォッシャー液の液面Ｈ１は、流出口７２の上方側に形成されている。このとき、ウォッシャー液の液面Ｈ１は、そのまま維持される。

【0033】

すなわち、図４に示されるウォッシャー液の加熱装置３が傾斜された場合であっても、流出口７２を通る水平面以上に形成される空間７６は、収容空間６２の容積の１０％以上となる。なお、ウォッシャー液の加熱装置３が傾斜するとは、車両が水平面に対し傾斜すること及びウォッシャー液の加熱装置３が車両に傾いて取り付けられたことのうちのいずれかの場合を含む。たとえば、ウォッシャー液の加熱装置３が車両の水平面に対し２５°傾斜して取り付けられ、車両自体が同じ方向で更に水平面に対し２５°傾斜する場合、ウォッシャー液の加熱装置３は、水平面に対し合わせて５０°傾斜することになる。

【0034】

ここで、ウォッシャー液の加熱装置３の凍結について説明する。ウォッシャー液の加熱装置３の使用の過程において、収容空間６２に流入したウォッシャー液は、加熱手段５０によって加熱された後、流出口７２に流れ込んで容器６０の外側に送られる。一般的に、ウォッシャー液の加熱装置の容量を十分に利用する目的、またはウォッシャー液の滞在時間を増加する等のウォッシャー液の加熱装置を効率的に使用する目的から、流出口はなるべく収容空間の上方側に設置される。この場合、ウォッシャー液の液面は、収容空間において高い水位に維持され、ウォッシャー液は略満タンの状態になり、ウォッシャー液の加熱装置の利用率を全体的に向上する。一方、寒冷な地域でウォッシャー液の加熱装置を使用するとき、収容空間に貯留されるウォッシャー液は凍結され、その体積が膨張する。この場合、略満タンの状態のウォッシャー液が凍結し膨張され、収容空間の容積以上の体積に増加されると、容器６０の内壁６３に応力が付加される。

【0035】

この凍結によるウォッシャー液の体積の増加が維持されると、ウォッシャー液の加熱装置３を破損する可能性があるが、流出口７２を、ウォッシャー液が貯留される収容空間６２の上下方向において、ウォッシャー液が収容空間６２の容積の９０％以下になる箇所に位置させることにより、ウォッシャー液の加熱装置３の破損を防止し得る。言い換えれば、流出口７２を通る水平面と、容器６０の第二端側の内壁面６３ａとによって形成された空間７６が、収容空間６２の容積の１０％以上となることにより、ウォッシャー液の加熱装置３にウォッシャー液の凍結時の膨張力が付加されることを防止する。ここで、空間７６は、収容空間６２の容積の１０％以上２０％以下となってもよい。この場合、ウォッシャー液の加熱装置について、加熱効率と、凍結時の破損防止の効果とを両立できる。

【0036】

以下、図３及び図６を参照して、ウォッシャー液の流入パイプ及び整流板について、説明する。図３は、図１中のウォッシャー液の加熱装置を示す平面断面図である。図６は、図３のＶＩ−ＶＩ断面図であり、ウォッシャー液の加熱装置の流入口及び整流板を示す模式図である。

【0037】

図３に示されるように、ウォッシャー液の流入パイプ８０（流入口８１）は、ウォッシャー液の流出パイプ７０と加熱手段５０との中心軸を連結した仮想平面の片側に配置されている。ウォッシャー液の流入パイプ８０は、蓋部４０を貫通して、収容空間６２において延在している。ウォッシャー液の流入パイプ８０の先端には流入口８１が形成されている。流入口８１は、収容空間６２の上下方向において、略下半部に配置されている。この流入口８１の上方側には、上から見て流入口８１を覆うように整流部材８４の整流板８３（図６）が配置されている。

【0038】

整流部材８４は、中栓４３に取り付けられた起立板８２と、起立板８２が折れ曲がって形成された整流板８３とを有する。起立板８２は、加熱手段５０と流入パイプ８０との間において、流出パイプ７０と加熱手段５０との中心軸を連結した仮想平面に平行するように配置されている。起立板８２の上端部は、流入口８１を覆うように、内壁６３側に向かって折れ曲がって整流板８３を形成している。

【0039】

図６に示されるように、整流板８３は、流入口８１の上方かつ流出口７２の下方に位置する。すなわち、整流板８３は、流入口８１と流出口７２との間に配置されている。整流板８３の傾斜方向は、ウォッシャー液の流出パイプ７０の軸線と容器６０の中心軸線Ｏとによって形成される仮想平面に平行であり、中心軸線Ｏに対し流出パイプ７０とは反対側へ傾斜する方向である。ここで、整流板８３の傾斜方向とは、整流板８３を構成する平面の法線方向をいう。

【0040】

ここで、ウォッシャー液の加熱装置３において、ウォッシャー液が容器６０の収容空間６２へ流入した後の過程を説明する。ウォッシャー液ポンプ２によって送られたウォッシャー液は、流入パイプ８０を経由して流入口８１から収容空間６２に噴出される。噴出後のウォッシャー液は、勢いで整流部材８４の整流板８３と衝突する。整流板８３は、ウォッシャー液の流動方向を、整流板８３の傾き方向に沿って斜め方向に上昇するように変更させる。容器６０の側方寄りに導かれて、内壁６３まで流動したウォッシャー液は、内壁６３に沿って引き続き斜め方向に上昇しながら流動する。その結果、ウォッシャー液は、容器６０内の収容空間６２において、第一端側から第二端側に向かって螺旋状の方向Ｆに沿って上昇するように流動する。この螺旋状の方向Ｆに沿って上昇することにより、流入口８１から流入したウォッシャー液は、直線的に流出口７２に向かうことなく、温められたウォッシャー液を順次押し上げながら流出口７２に向かって移動する。また、流入口８１から流入したウォッシャー液が収容空間６２に滞留する滞留時間は長く、十分に加熱される。

【0041】

次に、本実施形態のウォッシャー液の加熱装置３を用いたウォッシャー液の供給システム１０の運転方法について説明する。

【0042】

ウォッシャー液の加熱装置３は、たとえば、ドライバ等がイグニションキーをオン操作することによって作動する。これにより、収容空間６２内のウォッシャー液は、加熱手段５０によって所望の温度に加熱される。次に、ドライバ等が操作部６を操作することによってウォッシャー液ポンプ２に操作指令が送られると、ウォッシャー液タンク１に貯留されたウォッシャー液は、ウォッシャー液ポンプ２によりウォッシャー液の加熱装置３に送られ、ウォッシャー液の流入パイプ８０を通じて加熱装置３０の収容空間６２内に流入する。収容空間６２内において、流入口８１から流入したウォッシャー液は、螺旋状に上昇しながら加熱されつつ、収容空間６２の上部にある加熱されたウォッシャー液を順次持ち上げる。これに伴い、加熱されたウォッシャー液は、収容空間６２の上方に配置されているウォッシャー液の流出パイプ７０の流出口７２に流入する。ウォッシャー液ポンプ２の駆動により、流出パイプ７０内のウォッシャー液は、管路７を経由してウォッシャー液ノズル８に送られる。この一連の動作により、自動車のフロントウィンドウガラスに、暖められたウォッシャー液が供給される。

【0043】

ここで、ウォッシャー液の加熱装置３０がオフ状態にあるとき、ウォッシャー液を収容する収容空間６２にはウォッシャー液が貯留されている。ウォッシャー液の加熱装置３が氷点下に置かれるとき、収容空間６２のウォッシャー液は凍結される。収容空間６２内のウォッシャー液の上方には、収容空間６２の容積の１０％以上の空間７６が形成されている。よって、ウォッシャー液が全て凍結してもウォッシャー液の加熱装置３等を破損することない。

【0044】

以上説明した本実施形態のウォッシャー液の加熱装置３によれば、容器６０の第一端に蓋部４０が取り付けられ、容器６０の収容空間６２には、収容空間６２のウォッシャー液を流出させる流出口７２を有する流出パイプ７０が配置されている。容器６０の第一端とは反対側の第二端の内壁６３と、流出口７２を通る水平面との間に形成される空間７６は、収容空間６２の容積の１０％以上となっている。すなわち、容器６０の収容空間６２には、収容空間６２の容積の１０％以上の空気層が形成される。よって、収容空間６２のウォッシャー液が全て凍結し膨張しても、容器６０が破損しにくく、寒冷な環境下であっても、安定的にウォッシャー液の加熱装置を使用できる。

【0045】

また、容器６０は、断熱性が高い断熱構造を有する。容器６０の第一端には、樹脂等からなる蓋部４０が取り付けられている。蓋部４０には流出パイプ７０及び流入パイプ８０が取り付けられている。すなわち、蓋部４０の断熱性は、容器６０の断熱性より低い。そのため、熱は蓋部４０側から収容空間６２へ伝わり、ウォッシャー液は下方から凍り始める。この凍結によって押し上げられたウォッシャー液は、収容空間６２に位置された流出口７２を経由して容器６０の外側に排出される。しかも、容器６０の第二端において、流出口７２の上方側には、収容空間６２の容積の１０％以上の空気層が形成されている。よって、寒冷な環境下において、ウォッシャー液の加熱装置３の破損を防止する効果が一層高められる。

【0046】

また、ウォッシャー液の加熱装置３は、収容空間６２に配置されて、収容空間６２にウォッシャー液を流入させる流入口８１を有する流入パイプ８０を備えるため、ウォッシャー液は、流入パイプ８０によって直接収容空間６２に流れ込み、ウォッシャー液の加熱装置３の構造がより簡単でコンパクトになる。

【0047】

また、流出パイプ７０は、加熱手段５０の先端部に取り付けられた第２ホルダー９４（固定部材）に固定されているため、流出パイプ７０の先端部が固定され、流出口７２の位置が安定し、より安定的な空気層が維持される。

【0048】

また、流出口７２は、加熱手段５０の先端面５２と、容器６０の第二端との間に位置しているため、加熱手段５０はウォッシャー液の液面から露出しにくく、ウォッシャー液に対する加熱効果が一層向上する。また、加熱手段５０の先端部が空気層に突出してしまい空焚き状態になることを防止できる。さらに、加熱手段５０の先端部と流出口７２の相対位置が第２ホルダー９４（固定部材）によって一定に保たれているため、加熱手段５０の先端部が空気層に突出してしまい空焚き状態になることをより確実に防止できる。

【0049】

また、流出口７２は、容器６０の中心軸線と重なって配置されているため、ウォッシャー液の加熱装置３が車両に対し傾斜して取り付けられるか、車両が傾斜して駐車された場合であっても、流出口７２を通る水平面と、容器６０の第一端とは反対側の第二端の内壁面６３ａとの間に形成される空間７６は、収容空間６２の容積の１０％以上に維持される。

【0050】

以上、本実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形態様を採ることができる。たとえば、流出口７２を容器６０の中心軸線Ｏに垂直に形成することに代えて、流出パイプ７０の先端の一部に切欠き等を形成してもよく、あるいは中心軸線Ｏに対して傾斜するように形成してもよい。この場合であっても、流出口７２が中心軸線Ｏに垂直である場合と同様に、収容空間６２の上方側に、収容空間６２の容積の１０％以上に相当する空気層を形成させることにより、氷点下におけるウォッシャー液の加熱装置３の破損が防止される。

【0051】

また、容器６０の外側には、ウレタン等の保温性材料からなる保温性カバーを設けてもよい。この場合、容器６０の断熱性がより向上するため、ウォッシャー液が下方側から凍り始める効果が向上する。

【0052】

上記実施形態では、流出パイプ７０の先端部が折れ曲がることによって流出口７２を加熱手段５０の先端面５２の直上に位置させているが、流出パイプ７０を加熱手段５０に対し傾斜して配置することにより、流出口７２を加熱手段５０の直上に位置させてもよい。また、流出口７２は、加熱手段５０の先端面５２の直上でなくてもよい。

【0053】

上記実施形態では、加熱手段５０の軸線が容器６０の中心軸線上に位置するように加熱手段５０が配置されているが、その態様に限らない。たとえば、加熱手段５０は容器６０の中心軸線に対し傾斜して取り付けられてもよい。

【符号の説明】

【0054】

３…ウォッシャー液の加熱装置、４０…蓋部、５０…加熱手段、５１…基端部、６０…容器、６２…収容空間、６３…内壁、７０…流出パイプ、７２…流出口、８０…流入パイプ、８１…流入口、８３…整流板、９４…第２ホルダー、Ｏ…容器の中心軸線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】