本發(fā)明涉及清洗液的加熱裝置。

背景技術：

以往，為了冬季的除霜等，清洗液的加熱裝置搭載于車輛等。在例如專利文獻1記載有清洗液的加熱裝置，該清洗液的加熱裝置具有在熱水保溫貯存室收容加熱室、在加熱室的內部收容有電加熱器的構造。在該專利文獻1所記載的加熱裝置中，通過清洗液的流出路在加熱室的上部開口，能夠使熱水保溫貯存室的清洗液向加熱室的內部流入。在清洗液在加熱室的內部被電加熱器加熱之后，利用清洗器泵的驅動向清洗器噴嘴供給，并從清洗器噴嘴噴射。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-144194號公報

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

不過，在寒冷地域，在清洗液的加熱裝置斷開期間，存在清洗液凍結的情況。尤其是，若清洗液的濃度較低且接近水的情況、清洗液的凍結溫度較高，則在夜間等長期間內清洗液的加熱裝置保持斷開而處于冰點下時，清洗液凍結、膨脹，從而清洗液的加熱裝置就有可能破損。

本發(fā)明的目的在于提供一種即使是在寒冷的環(huán)境下也能夠使用的清洗液的加熱裝置。

用于解決問題的方案

本發(fā)明的一方案的清洗液的加熱裝置具備：容器，其收容清洗液；蓋部，其安裝于容器的第一端，并與清洗液的收容空間相面對；加熱部件，其基端部安裝于蓋部，并朝向收容空間延伸；以及流出管，其配置于收容空間，并具有使收容空間的清洗液流出的流出口，流出管的流出口設置為：在通過流出口的水平面和容器的與第一端相反的一側的第二端的內壁面之間形成的空間成為收容空間的容積的10％以上。

根據該本發(fā)明的一方案的清洗液的加熱裝置，在容器的第一端安裝有蓋部，在容器的收容空間配置有流出管，該流出管具有使收容空間的清洗液流出的流出口。在容器的與第一端相反的一側的第二端的內壁面和通過流出口的水平面之間形成的空間成為收容空間的容積的10％以上。即、在容器的收容空間形成有收容空間的容積的10％以上的空氣層。因而，即使收容空間的清洗液凍結、膨脹，容器也難以破損，即使是在寒冷的環(huán)境下，清洗液的加熱裝置也能夠穩(wěn)定地使用。

另外，也可以是，蓋部的絕熱性比容器的絕熱性低。在使用之際，蓋部位于清洗液的加熱裝置的下方側。在該情況下，蓋部的絕熱性比容器的絕熱性低，因此，熱從蓋部側傳遞，清洗液從下方開始凍結。在此，在流出口的上方側形成有收容空間的容積的10％以上的空氣層。因而，能夠進一步提高防止清洗液的加熱裝置在寒冷的環(huán)境下破損的效果。

另外，也可以是，清洗液的加熱裝置具備流入管，該流入管配置于收容空間，并具有使清洗液向收容空間流入的流入口。在該情況下，清洗液利用流入管直接向收容空間流入。因而，清洗液的加熱裝置的構造更加簡單且緊湊。

另外，也可以是，流出管固定于被安裝到加熱部件的頂端部的固定構件。在該情況下，流出管的頂端部被固定，因此，流出口的位置穩(wěn)定。因而，能夠更穩(wěn)定地維持空氣層。

另外，也可以是，在流入口與流出口之間設置有相對于中心軸線傾斜的整流板，以使來自流入口的清洗液在容器內從第一端側朝向第二端側呈螺旋狀流動。在該情況下，從流入口噴出來的清洗液利用整流板成為螺旋狀的水流。因而，從流入口流入了的清洗液不是呈直線地朝向流出口，而是一邊將升溫后的清洗液依次上推一邊朝向流出口移動。另外，從流入口流入了的清洗液到達流出口為止的滯留時間變長，對清洗液進行加熱的效果得以提高。

另外，也可以是，流出口位于加熱部件的頂端面與容器的第二端之間。在該情況下，加熱部件難以從清洗液的液面暴露。因而，對清洗液進行加熱的效果進一步提高。另外，能夠防止加熱部件的頂端突出到空氣層而成為空燒狀態(tài)。

另外，也可以是，流出口與容器的中心軸線重疊地配置。在該情況下，即使是在清洗液的加熱裝置相對于車輛傾斜地安裝、或車輛傾斜地停車了的情況下，能夠將在通過流出口的水平面和容器的與第一端相反的一側的第二端的內壁面之間形成的空間維持成收容空間的容積的10％以上。

發(fā)明的效果

根據本發(fā)明的一方案，提供一種即使是在寒冷的環(huán)境下、也能夠使用的清洗液的加熱裝置。

附圖說明

圖1是概略地表示使用了本發(fā)明的一實施方式的清洗液的供給系統(tǒng)的圖。

圖2是表示圖1中的清洗液的加熱裝置的分解立體圖。

圖3是表示圖1中的清洗液的加熱裝置的俯視剖視圖。

圖4是圖3的iv-iv剖視圖。

圖5是表示圖1中的清洗液的加熱裝置傾斜了的情況的側剖視圖。

圖6是圖3的vi-vi剖視圖，是表示清洗液的加熱裝置的流入口和整流板的示意圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。此外，在附圖的說明中，對相同的要素標注相同的附圖標記，省略重復的說明。

以下，對將本發(fā)明的一實施方式的清洗液的加熱裝置3適用于汽車的清洗液的供給系統(tǒng)的例子進行說明。如圖1所示，清洗液的供給系統(tǒng)10具備：清洗液罐1，其貯存清洗液；清洗液泵2，其設置于清洗液罐1的出口側；以及清洗液噴嘴8，其與汽車的前窗玻璃相對地設置。供給系統(tǒng)10還具備設置于清洗液泵2與清洗液噴嘴8之間的清洗液的加熱裝置3。操作部6與清洗液泵2和清洗液的加熱裝置3連接。操作部6被汽車的駕駛員等操作，由此，清洗液泵2能工作。上述的各裝置由管路7連接。清洗液罐1經由管路7與清洗液的注入口連結。

如圖2～圖4所示，清洗液的加熱裝置3具備：圓筒狀的容器60；蓋部40，其安裝于容器60的中心軸線o方向上的第一端而將容器60的開口部61封閉；以及加熱部件50，其安裝到蓋部40。容器60具有收容清洗液的圓筒狀的收容空間62。加熱部件50的基端部51安裝于蓋部40，且加熱部件50朝向容器60的收容空間62延伸。在此，加熱部件50的基端部51是加熱部件50中的中心軸線o方向上的第一端側的部分。

容器60被板狀的支承構件92和固定帶91固定于汽車的內部。容器60具有與熱水瓶同樣的雙層構造，并具有用于對收容空間62內的清洗液進行保溫的絕熱構造。容器60的內壁63由例如不銹鋼等金屬或實施金屬鍍敷的玻璃等形成。容器60的外壁64由不銹鋼等金屬形成。在內壁63與外壁64之間形成有真空層68。

在容器60的形成有開口部61的第一端，在其外周面形成有螺紋部65，在內周面形成有螺紋部66。在本實施方式中，“下”是指以容器60為基準的第一端側、即蓋部40側。

蓋部40與清洗液的收容空間62相面對，并將該收容空間62密閉。蓋部40具有：內塞43，其與收容空間62相面對；罩42，其安裝固定于被設置于開口部61的外周面的螺紋部65；以及外蓋41，其以覆蓋內塞43的下表面的方式安裝于罩42。外蓋41通過擰入于在罩42的外周面的下側形成的螺紋部44，從而安裝于罩42。在外蓋41與容器60的開口部61側的端面之間設置有圓環(huán)狀的襯墊45(參照圖4和圖5)。構成蓋部40的各構件由例如聚苯硫醚(pps)、聚丙烯(pp)等樹脂形成。

在內塞43的外周面形成有螺紋部46。內塞43通過使螺紋部46和容器60的開口部61的螺紋部66螺紋結合，從而安裝于容器60。在內塞43的上表面沿著其外周部形成有用于安裝固定襯墊47的槽部。收容空間62的開口部61被內塞43和襯墊47密閉。在內塞43形成有向收容空間62側凹陷而在下方開口的凹部48。在凹部48填充有聚氨酯等樹脂，在其內部埋設有控制基板49。

加熱部件50以其基端部貫通內塞43的方式安裝。加熱部件50朝向與蓋部40相反的一側的第二端側延伸。加熱部件50的軸線位于容器60的中心軸線o上。在加熱部件50的軸線方向的頂端側形成有頂端面52。在此，加熱部件50的頂端部是指比在收容空間62中延伸的部分的中央部靠頂端側的部分。加熱部件50的頂端面52呈平面狀，但也可以呈山形、凹部、或凸部等除了平面狀以外的曲面狀。

在收容空間62的延伸方向的中央部附近設置有溫度傳感器55。溫度傳感器55利用引線與收納到內塞43的凹部48的控制基板49連接。溫度傳感器55的引線在收容空間62的延伸方向的中央部附近由安裝到加熱部件50的第1保持件93保持。

溫度傳感器55對收容空間62的中央部附近的溫度進行測定。作為溫度傳感器55，只要是用于對溫度進行測定的溫度傳感器即可，能夠列舉出例如熱敏電阻、熱電偶等。溫度傳感器55對收容空間62內的清洗液的溫度進行測定，將測定到的溫度向控制基板49輸出。加熱調整部件20(參照圖1)基于由溫度傳感器55測定到的溫度對加熱部件50進行通斷控制。由此，收容空間62內的清洗液的溫度被保持成所期望的溫度(例如40℃左右)。

在容器60設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與清洗液噴嘴8連接。流入管80和流出管70貫通蓋部40而在收容空間62內延伸。流入管80由管路7與清洗液泵2連接。

流出管70具有向加熱部件50的上側彎折的彎折部71和在彎折部71的頂端形成的流出口72。在收容空間62的延伸方向上的中央部附近，清洗液的流出管70由安裝到加熱部件50的第1保持件93固定。流出管70的彎折部71由安裝到加熱部件50的頂端部的第2保持件94(固定構件)固定。第2保持件94的一端向加熱部件50的上側延伸而形成圓環(huán)狀構件。該圓環(huán)狀構件使彎折部71通過并固定彎折部71。第2保持件94由具有耐熱性的金屬或樹脂等形成。

接著，參照圖4和圖5對使清洗液流出的流出口72、加熱部件50的頂端面52、以及清洗液的液面h進行說明。圖4是圖3的iv-iv剖視圖。圖5是表示圖1中的清洗液的加熱裝置3傾斜了的情況的側剖視圖。

流出管70的流出口72位于收容空間62的上方側。流出口72呈沿著與容器60的中心軸線o垂直的面延伸的環(huán)狀。另外，流出口72在容器60的上下方向上位于清洗液成為收容空間62的容積的90％以下的部位。即、由通過流出口72的水平面和收容空間62的第二端側的內壁面63a形成的扁平的圓柱狀的空間76成為收容空間62的容積的10％以上。該空間76相當于清洗液的上方側的空氣層。

在此，對流出口72與加熱部件50的頂端面52的位置關系進行說明。流出口72在收容空間62中設置于加熱部件50的頂端面52和與第一端的蓋部40相反的一側的第二端之間。將流出口72投影到與容器60的中心軸線o垂直的假想平面的區(qū)域以及將加熱部件50的頂端面52投影到與容器60的中心軸線o垂直的假想平面的區(qū)域局部重疊。另外，流出口72以位于加熱部件50的軸線上的方式配置。即、流出口72在容器60的中心軸線o方向上以位于加熱部件50的頂端面52的正上方的方式配置。

如圖4所示，貯存于容器60的收容空間62的清洗液的液面h與通過流出口72的水平面大致一致。此外，貯存于容器60的收容空間62的清洗液的液面h是清洗液泵2處于斷開狀態(tài)時的清洗液的通常的液位。此外，在使用清洗液泵2時，有時作為壓縮性流體的空氣被壓縮而清洗液維持于比該清洗液的液面h靠上。另外，在清洗液泵2保持斷開狀態(tài)、且車輛傾斜的情況下，例如，如圖5所示，貯存于容器60的收容空間62的清洗液的液面成為液面h1。在該情況下，在液面h1與收容空間的第二端側的內壁面63a之間形成有成為收容空間62的容積的10％以上的空間76。空間76的形狀呈將圓柱的棱部的一部分傾斜地切除而成的形狀。

圖5示出了清洗液的加熱裝置3相對于水平面傾斜角度α、例如40°的狀態(tài)。如圖5所示，清洗液的液面h1形成于流出口72的上方側。此時，清洗液的液面h1維持原樣不動。

即、即使是在圖4所示的清洗液的加熱裝置3傾斜了的情況下，形成于比通過流出口72的水平面靠上的空間76也成為收容空間62的容積的10％以上。此外，清洗液的加熱裝置3傾斜包括車輛相對于水平面傾斜的情況和清洗液的加熱裝置3傾斜地安裝到車輛的情況中任一情況。在例如清洗液的加熱裝置3相對于車輛的水平面傾斜25°地安裝、車輛自身以相同的方向進一步相對于水平面傾斜25°的情況下，清洗液的加熱裝置3相對于水平面共傾斜50°。

在此，對清洗液的加熱裝置3的凍結進行說明。在清洗液的加熱裝置3的使用過程中，在流入到收容空間62的清洗液被加熱部件50加熱之后，流入流出口72而向容器60的外側輸送。一般而言，出于充分地利用清洗液的加熱裝置的容量的目的、或增加清洗液的滯留時間等高效地使用清洗液的加熱裝置的目的考慮，流出口盡量設置于收容空間的上方側。在該情況下，清洗液的液面在收容空間中維持于較高的液位，清洗液成為大致滿罐的狀態(tài)，整體上提高清洗液的加熱裝置的利用率。另一方面，于在寒冷的地域使用清洗液的加熱裝置時，貯存于收容空間的清洗液被凍結，其體積膨脹。在該情況下，若大致滿罐的狀態(tài)的清洗液被凍結而膨脹、增加到收容空間的容積以上的體積，則應力施加于容器60的內壁63。

若維持由該凍結導致的清洗液的體積的增加，則存在清洗液的加熱裝置3破損的可能性，但通過使流出口72在清洗液所貯存的收容空間62的上下方向上位于清洗液成為收容空間62的容積的90％以下的部位，能防止清洗液的加熱裝置3的破損。換言之，由通過流出口72的水平面和容器60的第二端側的內壁面63a形成的空間76成為收容空間62的容積的10％以上，從而防止清洗液的凍結時的膨脹力施加于清洗液的加熱裝置3。在此，空間76也可以成為收容空間62的容積的10％以上且20％以下。在該情況下，針對清洗液的加熱裝置，能夠兼顧加熱效率和防止凍結時的破損的效果。

以下，參照圖3和圖6對清洗液的流入管和整流板進行說明。圖3是表示圖1中的清洗液的加熱裝置的俯視剖視圖。圖6是圖3的vi-vi剖視圖，是表示清洗液的加熱裝置的流入口和整流板的示意圖。

如圖3所示，清洗液的流入管80(流入口81)配置于將清洗液的流出管70的中心軸線和加熱部件50的中心軸線連結起來的假想平面的單側。清洗液的流入管80貫通蓋部40而在收容空間62中延伸。在清洗液的流入管80的頂端形成有流入口81。流入口81在收容空間62的上下方向上配置于大致下半部。在該流入口81的上方側以從上看來覆蓋流入口81的方式配置有整流構件84的整流板83(參照圖6)。

整流構件84具有安裝到內塞43的立起板82和立起板82彎折而形成的整流板83。立起板82以與將流出管70的中心軸線和加熱部件50的中心軸線連結起來的假想平面平行的方式配置于加熱部件50與流入管80之間。立起板82的上端部以覆蓋流入口81的方式朝向內壁63側彎折而形成整流板83。

如圖6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與流出口72之間。整流板83的傾斜方向是與由清洗液的流出管70的軸線和容器60的中心軸線o形成的假想平面平行且相對于中心軸線o向與流出管70相反的一側傾斜的方向。在此，整流板83的傾斜方向是指構成整流板83的平面的法線方向。

在此，對在清洗液的加熱裝置3中清洗液流入到容器60的收容空間62之后的過程進行說明。由清洗液泵2輸送來的清洗液經由流入管80從流入口81向收容空間62噴出。噴出后的清洗液猛地與整流構件84的整流板83碰撞。整流板83使清洗液的流動方向變更成沿著整流板83的傾斜方向而向傾斜方向上升。被偏向容器60的側方地引導而流動到內壁63的清洗液一邊沿著內壁63接著向傾斜方向上升一邊流動。其結果，清洗液以在容器60內的收容空間62中從第一端側朝向第二端側沿著螺旋狀的方向f上升的方式流動。通過沿著該螺旋狀的方向f上升，從流入口81流入了的清洗液不是呈直線地朝向流出口72，而是一邊將升溫后的清洗液依次上推一邊朝向流出口72移動。另外，從流入口81流入了的清洗液滯留于收容空間62的滯留時間變長，并被充分地加熱。

接著，對使用了本實施方式的清洗液的加熱裝置3的清洗液的供給系統(tǒng)10的運轉方法進行說明。

清洗液的加熱裝置3通過例如駕駛員等對點火開關進行連通操作而工作。由此，收容空間62內的清洗液被加熱部件50加熱成所期望的溫度。接著，若通過駕駛員等對操作部6進行操作而向清洗液泵2發(fā)送操作指令，則貯存到清洗液罐1的清洗液被清洗液泵2向清洗液的加熱裝置3輸送，經由清洗液的流入管80向加熱裝置30的收容空間62內流入。在收容空間62內，從流入口81流入了的清洗液一邊呈螺旋狀上升一邊被加熱，同時將位于收容空間62的上部的加熱后的清洗液依次抬起。與此相伴，加熱后的清洗液向配置于收容空間62的上方的清洗液的流出管70的流出口72流入。通過清洗液泵2的驅動，流出管70內的清洗液經由管路7向清洗液噴嘴8輸送。通過該一系列的動作，向汽車的前窗玻璃供給已變熱的清洗液。

在此，在清洗液的加熱裝置30處于斷開狀態(tài)時，在收容清洗液的收容空間62貯存有清洗液。在清洗液的加熱裝置3處于冰點下時，收容空間62的清洗液被凍結。在收容空間62內的清洗液的上方形成有收容空間62的容積的10％以上的空間76。因而，即使清洗液全部凍結，清洗液的加熱裝置3等也不會破損。

根據以上說明了的本實施方式的清洗液的加熱裝置3，在容器60的第一端安裝有蓋部40，在容器60的收容空間62配置有流出管70，該流出管70具有使收容空間62的清洗液流出的流出口72。在容器60的與第一端相反的一側的第二端的內壁63和通過流出口72的水平面之間形成的空間76成為收容空間62的容積的10％以上。即、在容器60的收容空間62形成有收容空間62的容積的10％以上的空氣層。因而，即使收容空間62的清洗液全部凍結并膨脹，容器60也難以破損，即使是在寒冷的環(huán)境下，也能夠穩(wěn)定地使用清洗液的加熱裝置。

另外，容器60具有絕熱性較高的絕熱構造。在容器60的第一端安裝有由樹脂等形成的蓋部40。在蓋部40安裝有流出管70和流入管80。即、蓋部40的絕熱性比容器60的絕熱性低。因此，熱從蓋部40側向收容空間62傳遞，清洗液從下方開始凍結。由于該凍結而被上推的清洗液經由位于收容空間62的流出口72而向容器60的外側排出。而且，在容器60的第二端，在流出口72的上方側形成有收容空間62的容積的10％以上的空氣層。因而，進一步提高在寒冷的環(huán)境下防止清洗液的加熱裝置3的破損的效果。

另外，清洗液的加熱裝置3具備流入管80，該流入管80配置于收容空間62，并具有使清洗液向收容空間62流入的流入口81，因此，清洗液利用流入管80直接向收容空間62流入，清洗液的加熱裝置3的構造更加簡單且緊湊。

另外，流出管70固定于被安裝到加熱部件50的頂端部的第2保持件94(固定構件)，因此，流出管70的頂端部被固定，流出口72的位置穩(wěn)定，維持更穩(wěn)定的空氣層。

另外，流出口72位于加熱部件50的頂端面52與容器60的第二端之間，因此，加熱部件50難以從清洗液的液面暴露，對清洗液加熱的效果進一步提高。另外，能夠防止加熱部件50的頂端部突出到空氣層而成為空燒狀態(tài)。而且，加熱部件50的頂端部與流出口72的相對位置由第2保持件94(固定構件)保持恒定，因此，能夠更可靠地防止加熱部件50的頂端部突出到空氣層而成為空燒狀態(tài)。

另外，流出口72與容器60的中心軸線重疊地配置，因此，即使是在清洗液的加熱裝置3相對于車輛傾斜地安裝、或車輛傾斜地停車了的情況下，在通過流出口72的水平面和容器60的與第一端相反的一側的第二端的內壁面63a之間形成的空間76也維持在收容空間62的容積的10％以上。

以上，基于本實施方式進行了說明，但本發(fā)明并不限定于上述的實施方式，能夠采取各種變形形態(tài)。例如替代將流出口72形成為與容器60的中心軸線o垂直的情況，既可以在流出管70的頂端的一部分形成缺口等，或者也可形成為相對于中心軸線o傾斜。即使是該情況下，也與流出口72垂直于中心軸線o的情況同樣地，通過在收容空間62的上方側形成與收容空間62的容積的10％以上相當的空氣層，從而防止冰點下的清洗液的加熱裝置3的破損。

另外，也可以在容器60的外側設置由聚氨酯等保溫性材料形成的保溫性罩。在該情況下，容器60的絕熱性進一步提高，因此，清洗液從下方側開始凍結的效果得以提高。另外，在上述實施方式中，容器60和收容空間62成為圓筒狀，但并不限于該形態(tài)。例如、容器60和收容空間62也可以分別是多棱柱狀、橢圓的柱狀。

在上述實施方式中，通過流出管70的頂端部彎折而使流出口72位于加熱部件50的頂端面52的正上方，但也可以通過使流出管70相對于加熱部件50傾斜地配置，從而使流出口72位于加熱部件50的正上方。另外，也可以是，流出口72不位于加熱部件50的頂端面52的正上方。

在上述實施方式中，以加熱部件50的軸線位于容器60的中心軸線上的方式配置有加熱部件50，但并不限于該形態(tài)。例如加熱部件50也可以相對于容器60的中心軸線傾斜地安裝。

產業(yè)上的可利用性

根據本發(fā)明的一方面，即使是在寒冷的環(huán)境下，也能夠使用。

附圖標記說明

3、清洗液的加熱裝置；40、蓋部；50、加熱部件；51、基端部；60、容器；62、收容空間；63、內壁；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、容器的中心軸線。