清洗液的加热装置的制作方法

本发明涉及清洗液的加热装置。

背景技术：

以往，为了冬季的除霜等，清洗液的加热装置搭载于车辆等。在例如专利文献1记载有清洗液的加热装置，该清洗液的加热装置具有在热水保温贮存室收容加热室、在加热室的内部收容有电加热器的构造。在该专利文献1所记载的加热装置中，通过清洗液的流出路在加热室的上部开口，能够使热水保温贮存室的清洗液向加热室的内部流入。在清洗液在加热室的内部被电加热器加热之后，利用清洗器泵的驱动向清洗器喷嘴供给，并从清洗器喷嘴喷射。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5536680号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

不过，在流出路径开口于清洗液的加热装置的加热室的结构中，有时在清洗液的上方侧形成空气层。在该情况下，在清洗液的加热装置被连通的状态下，由于车辆倾斜、或清洗液的加热装置自身倾斜地安装等，有时加热器的顶端部就从清洗液暴露。暴露出来的该顶端部成为所谓的空烧状态，若清洗液与该状态的顶端部接触，则产生清洗液的蒸气。在该清洗液的蒸气从清洗器喷嘴喷射而被冷却时，成为白的水珠，有可能被识别为车辆的故障等。另外，加热部件的一部分就局部地成为高温，因此，加热装置自身也易于损伤。

本发明的目的在于提供一种即使是在清洗液的上方侧形成有空气层的情况下、也防止产生水珠等现象、并且能够防止加热装置的损伤的清洗液的加热装置。

用于解决问题的方案

本发明的一方案的清洗液的加热装置具备：容器，其收容清洗液；盖部，其安装于容器的中心轴线方向的第一端，并面对清洗液的收容空间；加热部件，其基端部安装于盖部，且该加热部件朝向收容空间延伸；以及流出管，其配置于收容空间，且具有使收容空间的清洗液流出的流出口，流出口设置于加热部件的顶端面与容器的同第一端相反的一侧的第二端之间，将流出口投影到与容器的中心轴线方向垂直的假想平面的区域与将加热部件的顶端面投影到假想平面的区域至少局部重叠。

根据本发明的一方案的该清洗液的加热装置，盖部安装于容器的第一端，基端部安装到盖部的加热部件延伸到容器的收容空间。在容器的收容空间配置有具有使收容空间的清洗液流出的流出口的流出管。流出口设置于加热部件的顶端面与容器的同第一端相反的一侧的第二端之间。即、在清洗液的加热装置被使用时，加热部件的顶端部位于清洗液中，难以从清洗液暴露。并且，流出口和加热部件的顶端面分别投影到与容器的中心轴线方向垂直的假想平面的投影区域至少局部重叠。在该情况下，即使清洗液的加热装置向任一方向倾斜，加热部件的顶端部也位于比通过流出口的水平面靠容器的第一端侧的位置。因而，即使是在清洗液的加热装置倾斜了的情况下，加热部件的顶端部也难以向清洗液的上方侧暴露，能够防止产生水珠等现象。

另外，流出口也可以设置于加热部件的轴线上。在该情况下，流出口位于加热部件的正上方，因此，即使是在清洗液的加热装置大幅度倾斜了的情况下，水珠等现象也被抑制。

另外，流出口也可以设置于容器的中心轴线上。在该情况下，即使清洗液的加热装置向任一方向倾斜，收容于容器的清洗液的量也不会大幅度地减少，能够效率良好地使用清洗液的加热装置。

另外，流出管也可以固定于被安装到加热部件的顶端部的固定构件。在该情况下，流出管的顶端部被固定，因此，流出口的位置稳定。因而，更稳定地维持清洗液的液面。另外，加热部件的顶端部与流出口的相对位置被保持恒定，因此，能够降低加热部件的顶端向空气层突出、成为空烧状态的可能性。

发明的效果

根据本发明的一方案，即使是在清洗液的上方侧形成有空气层的情况下，也能够防止水珠等现象。

附图说明

图1是概略地表示使用了本发明的一实施方式的清洗液的供给系统的图。

图2是表示图1中的清洗液的加热装置的分解立体图。

图3是表示图1中的清洗液的加热装置的俯视剖视图。

图4是图3的iv-iv剖视图。

图5是表示图1中的清洗液的加热装置倾斜了的情况的侧剖视图。

图6的(a)和图6的(b)是表示图1中的清洗液的加热装置倾斜、清洗液的液面通过流出口的情况的侧剖视图。

图7是图3的vii-vii剖视图，是表示清洗液的加热装置的流入口和整流板的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在附图的说明中，对相同的要素标注相同的附图标记，省略重复的说明。

以下，对将本发明的一实施方式的清洗液的加热装置3适用于汽车的清洗液的供给系统的例子进行说明。如图1所示，清洗液的供给系统10具备：清洗液罐1，其贮存清洗液；清洗液泵2，其设置于清洗液罐1的出口侧；以及清洗液喷嘴8，其与汽车的前窗玻璃相对地设置。供给系统10还具备设置于清洗液泵2与清洗液喷嘴8之间的清洗液的加热装置3。操作部6与清洗液泵2和清洗液的加热装置3连接。操作部6被汽车的驾驶员等操作，由此，清洗液泵2能工作。上述的各装置由管路7连接。清洗液罐1经由管路7与清洗液的注入口连结。

如图2～图4所示，清洗液的加热装置3具备：圆筒状的容器60；盖部40，其安装于容器60的中心轴线o方向上的第一端而将容器60的开口部61封闭；以及加热部件50，其安装到盖部40。容器60具有收容清洗液的圆筒状的收容空间62。加热部件50的基端部51安装于盖部40，且加热部件50朝向容器60的收容空间62延伸。在此，加热部件50的基端部51是加热部件50中的中心轴线o方向上的第一端侧的部分。

容器60被板状的支承构件92和固定带91固定于汽车的内部。容器60具有与热水瓶同样的双层构造，并具有用于对收容空间62内的清洗液进行保温的绝热构造。容器60的内壁63由例如不锈钢等金属或实施金属镀敷的玻璃等形成。容器60的外壁64由不锈钢等金属形成。在内壁63与外壁64之间形成有真空层68。

在容器60的形成有开口部61的第一端，在其外周面形成有螺纹部65，在内周面形成有螺纹部66。在本实施方式中，“下”是指以容器60为基准的第一端侧、即盖部40侧。

盖部40与清洗液的收容空间62相面对，并将该收容空间62密闭。盖部40具有：内塞43，其与收容空间62面对；罩42，其安装固定于被设置于开口部61的外周面的螺纹部65；以及外盖41，其以覆盖内塞43的下表面的方式安装于罩42。外盖41通过拧入于在罩42的外周面的下侧形成的螺纹部44，从而安装于罩42。在外盖41与容器60的开口部61侧的端面之间设置有圆环状的衬垫45(参照图4和图5)。构成盖部40的各构件由例如聚苯硫醚(pps)、聚丙烯(pp)等树脂形成。

在内塞43的外周面形成有螺纹部46。内塞43通过使螺纹部46和容器60的开口部61的螺纹部66螺纹结合，安装于容器60。在内塞43的上表面形成有用于沿着其外周部安装固定衬垫47的槽部。收容空间62的开口部61被内塞43和衬垫47密闭。在在内塞43形成有向收容空间62侧凹陷而在下方开口的凹部48。在凹部48填充有聚氨酯等树脂，在其内部埋设有控制基板49。

加热部件50以其基端部51贯通内塞43的方式安装。加热部件50朝向与盖部40相反的一侧的第二端侧延伸。加热部件50的轴线位于容器60的中心轴线o上。在加热部件50的轴线方向的顶端侧形成有顶端面52。在此，加热部件50的顶端部是指比在收容空间62中延伸的部分的中央部靠顶端侧的部分。加热部件50的顶端面52呈平面状，但也可以呈山形、凹部、或凸部等除了平面状以外的曲面状。

在收容空间62的延伸方向的中央部附近设置有温度传感器55。温度传感器55利用引线与收纳到内塞43的凹部48的控制基板49连接。温度传感器55的引线在收容空间62的延伸方向的中央部附近由安装到加热部件50的第1保持件93保持。

温度传感器55对收容空间62的中央部附近的温度进行测定。作为温度传感器55，只要是用于对温度进行测定的温度传感器即可，能够列举出例如热敏电阻、热电偶等。温度传感器55对收容空间62内的清洗液的温度进行测定，将测定到的温度向控制基板49输出。加热调整部件20(参照图1)基于由温度传感器55测定到的温度对加热部件50进行通断控制。由此，收容空间62内的清洗液的温度被保持成所期望的温度(例如40℃左右)。

在容器60设置有使清洗液流出的流出管70和使清洗液流入的流入管80。流出管70由管路7与清洗液喷嘴8连接。流入管80和流出管70贯通盖部40而在收容空间62内延伸。流入管80由管路7与清洗液泵2连接。

流出管70具有向加热部件50的上侧弯折的弯折部71和在弯折部71的顶端形成的流出口72。在收容空间62的延伸方向上的中央部附近，清洗液的流出管70由安装到加热部件50的第1保持件93固定。流出管70的弯折部71由安装到加热部件50的顶端部的第2保持件94(固定构件)固定。第2保持件94的一端向加热部件50的上侧延伸而形成圆环状构件。该圆环状构件使弯折部71通过而固定。第2保持件94由具有耐热性的金属或树脂等形成。

接着，参照图3～图6对使清洗液流出的流出口72、加热部件50的顶端面52、以及清洗液的液面h进行说明。图3是表示图1中的清洗液的加热装置的俯视剖视图。图4是图3的iv-iv剖视图。图5是表示图1中的清洗液的加热装置3倾斜了的情况的侧剖视图。图6的(a)和图6的(b)是表示图1中的清洗液的加热装置倾斜、清洗液的液面通过流出口的情况的侧剖视图。

流出管70的流出口72位于收容空间62的上方侧。流出口72呈沿着与容器60的中心轴线o垂直的面延伸的环状。另外，流出口72在容器60的上下方向上位于清洗液成为收容空间62的容积的90％以下的部位。即、由通过流出口72的水平面和收容空间62的第二端侧的内壁面63a形成的扁平的圆柱状的空间76成为收容空间62的容积的10％以上。该空间76相当于清洗液的上方侧的空气层。

在此，对流出口72与加热部件50的顶端面52之间的位置关系进行说明。流出口72在收容空间62中设置于加热部件50的顶端面52与容器60的第二端之间。换言之，流出口72比加热部件50的顶端面52远离盖部40。将流出口72投影到与容器60的中心轴线o垂直的假想平面的区域包含于将加热部件50的顶端面52投影到与容器60的中心轴线o垂直的假想平面的区域内(参照图3)。即、将流出口72投影到与容器60的中心轴线o垂直的假想平面的区域与将加热部件50的顶端面52投影到容器60的中心轴线o垂直的假想平面的区域的一部分重叠。另外，流出口72以位于加热部件50的轴线上的方式配置。即、流出口72以在容器60的中心轴线o方向上位于加热部件50的顶端面52的正上方的方式配置。

如图4所示，贮存于容器60的收容空间62的清洗液的液面h与通过流出口72的水平面大致一致。此外，贮存于容器60的收容空间62的清洗液的液面h是清洗液泵2处于断开状态时的清洗液的通常的液位。此外，在使用清洗液泵2时，有时作为压缩性流体的空气被压缩而清洗液维持于比该清洗液的液面h靠上。另外，在清洗液泵2保持断开状态、且车辆倾斜的情况下，例如，如图5所示，贮存于容器60的收容空间62的清洗液的液面成为液面h1。在该情况下，在液面h1与收容空间的第二端侧的内壁面63a之间形成有成为收容空间62的容积的10％以上的空间76。空间76的形状呈将圆柱的棱部的一部分倾斜地切除而成的形状。

图5示出清洗液的加热装置3相对于水平面倾斜角度α、例如40°的状态。如图5所示，清洗液的液面h1形成于流出口72的上方侧。流出口72位于比加热部件50的顶端面52靠上方侧的位置。即、加热部件50的顶端面52位于清洗液的液面h1的下方，不从清洗液的液面暴露。另外，清洗液的液面h1存在被维持原样不动的情况，但空气从流入口81或流出口72向容器60内进入，如图6的(a)所示，也存在清洗液的液面h2形成为通过流出口72的情况。即使是在该情况下，加热部件50的顶端面52也位于清洗液的液面h2的下方，不从清洗液的液面暴露。此外，沿着通过流出口72的水平面形成的清洗液的液面是容器60内的能在收容空间62中形成的液面的最低的液面。

另外，如图6的(b)所示，清洗液的加热装置3有时向与上述的例子相反的方向相对于水平面倾斜角度β、例如40°。即使是在该情况下，加热部件50的顶端面52也位于通过流出口72的清洗液的液面h2的下方。即、即使清洗液的加热装置3向任一方向倾斜，加热部件50的顶端面52都位于沿着通过流出口72的水平面形成的液面(能形成的液面中的最低的液面)的下方。

即使是在图4所示的清洗液的加热装置3倾斜了的情况下，形成于比通过流出口72的水平面靠上的空间76也成为收容空间62的容积的10％以上。此外，清洗液的加热装置3倾斜包括车辆相对于水平面倾斜的情况和清洗液的加热装置3倾斜地安装到车辆的情况中任一情况。在例如清洗液的加热装置3相对于车辆的水平面倾斜25°地安装、车辆自身以相同的方向进一步相对于水平面倾斜25°的情况下，清洗液的加热装置3相对于水平面共倾斜50°。

在此，对在以往的清洗液的加热装置中会产生的水珠现象进行说明。在清洗液的加热装置的使用的过程中，流入到收容空间的清洗液被加热部件加热了之后，向流出口流入而向容器的外侧输送。即、若在收容空间形成有流出口，则有时在收容空间的上方形成空气层。在该情况下，在清洗液的加热装置连通的状态下，由于车辆倾斜、或清洗液的加热装置自身倾斜地安装等，加热部件的顶端部从清洗液的液面暴露出，若在该暴露出的状态下加热部件过热，则会产生清洗液的蒸气。在该清洗液的蒸气经由流出口而从清洗液喷嘴喷射时，在清洗液喷嘴的附近被冷却，成为白的水珠。

该水珠不是由于车辆的故障而产生的现象，但存在车辆的使用者等误识别为车辆产生了故障的可能性。在清洗液的加热装置3中，即使容器60向任一方向倾斜了，通过使加热部件50的顶端面52位于最低水平的清洗液的液面以下，能防止上述的水珠现象。即、将流出口72设置于加热部件50的顶端面52与容器60的同第一端相反的一侧的第二端之间。并且，以流出口72投影到与容器60的中心轴线o方向垂直的假想平面的投影区域与加热部件50的顶端面52投影到与容器60的中心轴线o方向垂直的假想平面的投影区域局部重叠的方式配置流出口72和加热部件50的顶端面52。利用该结构，即使清洗液的加热装置3向任一方向倾斜，加热部件50的顶端部都位于清洗液的液面以下，能够防止上述的水珠等产生。

以下，参照图3和图7对清洗液的流入管和整流板进行说明。图3是表示图1中的清洗液的加热装置的俯视剖视图。图7是图3的vii-vii剖视图，是表示清洗液的加热装置的流入口和整流板的示意图。

如图3所示，清洗液的流入管80(流入口81)配置于将清洗液的流出管70的中心轴线和加热部件50的中心轴线连结起来的假想平面的单侧。清洗液的流入管80贯通盖部40而在收容空间62中延伸。在清洗液的流入管80的顶端形成有流入口81。流入口81在收容空间62的上下方向上配置于大致下半部。在该流入口81的上方侧以从上看来覆盖流入口81的方式配置有整流构件84的整流板83(参照图7)。

整流构件84具有安装到内塞43的立起板82和立起板82弯折而形成的整流板83。立起板82以与将流出管70的中心轴线和加热部件50的中心轴线连结起来的假想平面平行的方式配置于加热部件50与流入管80之间。立起板82的上端部以覆盖流入口81的方式朝向内壁63侧弯折而形成整流板83。

如图7所示，整流板83位于流入口81的上方且是流出口72的下方。即、整流板83配置于流入口81与流出口72之间。整流板83的倾斜方向是与由清洗液的流出管70的轴线和容器60的中心轴线o形成的假想平面平行且相对于中心轴线o向与流出管70相反的一侧倾斜的方向。在此，整流板83的倾斜方向是指构成整流板83的平面的法线方向。

在此，对在清洗液的加热装置3中清洗液流入到容器60的收容空间62之后的过程进行说明。由清洗液泵2输送来的清洗液经由流入管80从流入口81向收容空间62喷出。喷出后的清洗液猛地与整流构件84的整流板83碰撞。整流板83使清洗液的流动方向变更成沿着整流板83的倾斜方向而向倾斜方向上升。被偏向容器60的侧方地引导而流动到内壁63的清洗液一边沿着内壁63接着向倾斜方向上升一边流动。其结果，清洗液以在容器60内的收容空间62中从第一端侧朝向第二端侧沿着螺旋状的方向f上升的方式流动。通过沿着该螺旋状的方向f上升，从流入口81流入了的清洗液不是呈直线地朝向流出口72，而是一边将升温后的清洗液依次上推一边朝向流出口72移动。另外，从流入口81流入了的清洗液滞留于收容空间62的滞留时间变长，并被充分地加热。

接着，对使用了本实施方式的清洗液的加热装置3的清洗液的供给系统10的运转方法进行说明。

清洗液的加热装置3通过例如驾驶员等对点火开关进行连通操作而工作。由此，收容空间62内的清洗液被加热部件50加热成所期望的温度。接着，若通过驾驶员等对操作部6进行操作而向清洗液泵2发送操作指令，则贮存到清洗液罐1的清洗液被清洗液泵2向清洗液的加热装置3输送，经由清洗液的流入管80向加热装置30的收容空间62内流入。在收容空间62内，从流入口81流入了的清洗液一边呈螺旋状上升一边被加热，同时将位于收容空间62的上部的加热后的清洗液依次抬起。与此相伴，加热后的清洗液向配置于收容空间62的上方的清洗液的流出管70的流出口72流入。通过清洗液泵2的驱动，流出管70内的清洗液经由管路7向清洗液喷嘴8输送。通过该一系列的动作，向汽车的前窗玻璃供给已变热的清洗液。

在此，在收容清洗液的收容空间62中，加热部件50的顶端面52位于通过流出口72的水平面以下。即、加热部件50的顶端面52位于能在收容空间62中形成的液面中的、最低的液面以下。因而，即使清洗液的加热装置3倾斜，也能防止水珠现象产生。

根据以上进行了说明的本实施方式的清洗液的加热装置3，盖部40安装于容器60的第一端，基端部51安装到盖部40的加热部件50在容器60的收容空间62中延伸。在容器60的收容空间62配置有具有使收容空间62的清洗液流出的流出口72的流出管70。流出口72设置于加热部件50的顶端面52与容器60的同第一端相反的一侧的第二端之间。并且，流出口72投影到与容器60的中心轴线o方向垂直的假想平面的投影区域与加热部件50的顶端面52投影到与容器60的中心轴线o方向垂直的假想平面的投影区域的一部分重叠。在该情况下，即使清洗液的加热装置3向任一方向倾斜，加热部件50的顶端面52都位于比通过流出口72的水平面靠容器60的第一端侧的位置。因而，即使是在清洗液的加热装置3倾斜了的情况下，加热部件50的顶端部也难以向清洗液的上方侧暴露，能防止水珠等现象产生。另外，能够防止加热部件50的顶端部向空气层突出而成为空烧状态。

另外，流出口72设置于加热部件50的轴线上。即、流出口72位于加热部件50的正上方，因此，即使是在清洗液的加热装置3大幅度倾斜了的情况下，水珠等现象也被抑制。

另外，流出口72设置于容器60的中心轴线o上。因此，即使清洗液的加热装置3向任一方向倾斜，收容于容器60的清洗液的量也不会大幅度地减少，能够效率良好地使用清洗液的加热装置3。

另外，流出管70固定于被安装到加热部件50的顶端部的第2保持件94(固定构件)，因此，流出管70的顶端部被固定，流出口72的位置稳定，更稳定地维持清洗液的液面。另外，加热部件50的顶端部与流出口72的相对位置被保持恒定，因此，能够更可靠地防止加热部件50的顶端部向空气层突出而成为空烧状态。

以上，基于本实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，能够采用各种变形形态。例如替代使流出口72与容器60的中心轴线o垂直地形成，也可以在流出管70的顶端的一部分形成缺口等，或者也可以相对于中心轴线o倾斜地形成。即使是在该情况下，也与流出口72垂直于中心轴线o的情况同样地，通过使加热部件50的顶端面52位于通过流出口72的水平面以下，从而抑制水珠现象等。

另外，流出口72投影到与容器60的中心轴线o方向垂直的假想平面的投影区域的一部分与加热部件50的顶端面52投影到与容器60的中心轴线o方向垂直的假想平面的投影区域的一部分重叠即可。在该情况下，也与上述实施方式的情况同样地，即使清洗液的加热装置3向任一方向倾斜，加热部件50的顶端部都位于通过流出口72的水平面以下，从而水珠现象等受到抑制。

另外，在上述实施方式中，流出管70由安装于加热部件50的固定构件固定，但在流出管70由较硬的材料等形成的情况下，也可以没有固定构件。另外，在上述实施方式中，容器60和收容空间62呈圆筒状，但并不限于该形态。例如、容器60和收容空间62也可以分别呈多棱柱状、椭圆的柱状。

在上述实施方式中，通过流出管70的顶端部弯折而使流出口72位于加热部件50的顶端面52的正上方，但也可以通过使流出管70相对于加热部件50倾斜地配置，从而使流出口72位于加热部件50的正上方。另外，也可以是，流出口72不位于加热部件50的顶端面52的正上方。

另外，在上述实施方式中，以加热部件50的轴线位于容器60的中心轴线o上的方式配置有加热部件50，但并不限于该形态。例如加热部件50也可以相对于容器60的中心轴线倾斜地安装。

产业上的可利用性

根据本发明的一方案，即使是在清洗液的上方侧形成有空气层的情况下，也能够防止水珠等现象。

附图标记说明

3、清洗液的加热装置；40、盖部；50、加热部件；51、基端部；52、加热部件的顶端面；60、容器；62、收容空间；63、内壁；70、流出管；72、流出口；80、流入管；81、流入口；83、整流板；94、第2保持件；o、容器的中心轴线。