清洗液的加熱裝置的製作方法

2023-05-25 09:00:21

本發明涉及清洗液的加熱裝置。

背景技術：

如專利文獻1所記載那樣，公知有如下裝置作為清洗液的加熱裝置，該裝置具有如下構造：在保溫貯熱水室容納有加熱室、在加熱室的內部容納有電加熱器。在清洗液在加熱室的內部被電加熱器加熱之後，利用清洗泵的驅動，向清洗器噴嘴供給，從清洗器噴嘴噴射。在這樣的加熱裝置中，若加熱室的清洗液減少，則有可能產生所謂的空燒。在專利文獻1所記載的裝置中，通過清洗液的流出路徑在加熱室的上部開口，能夠使保溫貯熱水室的清洗液向加熱室的內部流入。由此，防止加熱室清空，防止了空燒。

另一方面，如專利文獻2所記載那樣，公知有：在電熱水器的罐設置有加熱器的裝置。在該裝置中，在安裝到加熱器的凸緣面的第一熱電元件與安裝到罐的外壁的第二熱電元件之間的溫度差成為設定值以上時，通過使加熱停止，而防止了空燒。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012－144194號公報

專利文獻2：日本平4－203752號公報

技術實現要素：

發明要解決的問題

在清洗液的加熱裝置中，形成於加熱室的一端的開口部被由樹脂、橡膠等形成的蓋部封閉。在蓋部固定有加熱器的基端部。在這樣的結構中，若清洗液減少而產生空燒狀態，則加熱器的溫度上升，其熱向蓋部的那一側傳遞。因此，在空燒狀態的檢測延遲了的情況下，由樹脂、橡膠等形成的蓋部等構件就有可能軟化。

本發明的目的在於提供一種在容器內的清洗液減少之際，能夠立即對空燒狀態進行檢測，對由樹脂、橡膠形成的蓋部等進行保護的清洗液的加熱裝置。

用於解決問題的方案

本發明的一個技術方案的清洗液的加熱裝置，其特徵在於，該清洗液的加熱裝置包括：容器，其用於容納清洗液；蓋部，其安裝於容器的一端，面對清洗液的容納空間；加熱部件，其具有：殼體，其基端部安裝於蓋部，朝向容納空間延伸；加熱部，其設於殼體內，隔著殼體對容納空間內的清洗液進行加熱；檢測部，其用於對由於容納空間內的清洗液的減少而產生的空燒狀態進行檢測，在殼體的延伸方向上，加熱部與蓋部分開，檢測部設於殼體的內部，配置於比加熱部靠殼體的基端部側的位置。

根據該本發明的一個技術方案的清洗液的加熱裝置，蓋部安裝於容器的一端，加熱部件的殼體的基端部安裝於蓋部。在殼體內設置有加熱部，加熱部隔著殼體對容納空間內的清洗液進行加熱。在朝向容納空間延伸的殼體內，加熱部與蓋部分開，因此，在清洗液充滿容納空間內的情況下，由加熱部產生的熱難以向蓋部傳遞。另一方面，在容納空間內的清洗液減少了之際，加熱部的熱不向清洗液傳遞，產生所謂的空燒狀態。在該狀態下，殼體的溫度上升，由加熱部產生的熱容易經由殼體、殼體的內部向基端部側傳遞。在此，清洗液的加熱裝置具有用於對空燒狀態進行檢測的檢測部。檢測部設於殼體的內部，因此，能夠對熱向殼體的基端部側傳遞的情況立即進行檢測。而且，檢測部配置於比加熱部靠基端部側的位置，因此，能夠在靠近蓋部的位置，檢測空燒狀態。根據該檢測部的檢測結果，來對加熱部的加熱進行調整，從而能夠對由樹脂、橡膠等形成的蓋部等進行保護，以免其受熱的影響。

另外，檢測部也可以在殼體的延伸方向上，配置於與蓋部相同的位置或比蓋部靠加熱部側的位置。在與蓋部相同的位置或比蓋部靠加熱部側的位置配置有檢測部，因此，在產生了空燒狀態的情況下，檢測部能夠在與來自加熱部的熱傳遞至蓋部的同時或傳遞至蓋部之前對由於該空燒狀態而產生的熱進行檢測。因而，可進一步提高對由樹脂、橡膠等形成的蓋部進行保護的效果。

另外，檢測部也可以埋設於在殼體的內部填充有填充劑而成的填充部。在該情況下，來自加熱部的熱易於利用填充劑向檢測部傳遞。因而，檢測部能夠迅速且準確地檢測空燒狀態。

另外，填充劑也可以是有機矽系粘接劑。在該情況下，作為填充劑，使用了傳熱性較高的有機矽系粘接劑，因此，檢測部能夠更迅速地檢測空燒狀態。

發明的效果

根據本發明的一個技術方案，能夠立即檢測空燒狀態，對由樹脂、橡膠形成的蓋部等進行保護。

附圖說明

圖1是概略地表示使用了本發明的一實施方式的清洗液的供給系統的圖。

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剖視圖。

圖4是表示圖3的加熱部件的剖視圖。

具體實施方式

以下，參照附圖，對本發明的實施方式進行說明。此外，在附圖的說明中，對相同要素標註相同附圖標記，省略重複的說明。

以下，對將本發明的一實施方式的清洗液的加熱裝置30適用於汽車的清洗液的供給系統的例子進行說明。如圖1所示，清洗液的供給系統100包括：儲存清洗液的清洗液罐10；設於清洗液罐10的出口側的清洗液泵20；以及與汽車的前窗玻璃相對地設置的清洗液噴嘴80。供給系統100還具有設於清洗液泵20與清洗液噴嘴80之間的清洗液的加熱裝置30。清洗液泵20和清洗液的加熱裝置30與操作部60連接。操作部60通過由汽車的駕駛員等操作，清洗液泵20能夠工作。上述的各裝置由管路70連接。清洗液罐10經由管路70與清洗液的注入口連結。

如圖2和圖3所示，清洗液的加熱裝置30包括：圓筒狀的容器301、安裝於容器301的一端而對容器301的開口部304進行封閉的蓋部320以及基端部安裝於蓋部320並朝向容納空間310延伸的加熱部件330。

容器301具有用於容納清洗液的容納空間310，利用板狀的支承構件366和固定帶360固定於汽車的內部。容器301具有與保溫瓶同樣的構造，具有用於對容納空間310內的清洗液進行保溫的絕熱構造。容器301的內壁由例如不鏽鋼等金屬或實施了金屬鍍敷的玻璃等形成。容器301的外壁由不鏽鋼等金屬形成。在容器301的形成有開口部304的一端，在其外周面形成有螺紋部302，在內周面形成有螺紋部303。在本實施方式中，「下」是指以容器301為基準的蓋部320側。

蓋部320面對清洗液的容納空間310，對該容納空間310進行密閉。蓋部320具有面對容納空間310的中栓323、安裝於在開口部304的外周面設置的螺紋部302的罩322、以覆蓋中栓323的下表面的方式安裝於罩322的外蓋321。外蓋321通過擰入在罩322的外周面的下側形成的螺紋部327，而安裝於罩322。在外蓋321與容器301的開口部304側的端面之間設置有圓環狀的襯墊328。構成蓋部320的各構件是例如熱塑性樹脂制的，由聚丙烯等形成。

在中栓323的外周面，形成有螺紋部326。中栓323通過使螺紋部326和容器301的開口部304的螺紋部303螺紋結合，而安裝於容器301。在中栓323的上表面，沿著其外周部形成有用於安裝襯墊325的槽部。容納空間310的開口部304被中栓323和襯墊325密閉。在中栓323形成有向容納空間310側凹陷而向下方開口的凹部324。加熱部件330的殼體331的基端部貫通凹部324地安裝在該凹部324的底部。在凹部324填充有聚氨酯等，在其內部埋設有控制基板343。

在容器301上，安裝有清洗液的流入管351和清洗液的流出管352。清洗液的流入管351和清洗液的流出管352貫通蓋部320而延伸到容納空間310內。清洗液的流入管351利用管路70與清洗液泵20連接。清洗液的流出管352利用管路70與清洗液噴嘴80連接。

在容納空間310的延伸方向(圖3的上下方向)上，清洗液的流入管351的頂端配置於中栓323附近。在該流入管351的頂端的上方，配置有L字狀的整流板314。整流板314安裝於殼體331的基端部側，將向容納空間310流入的清洗液向容器301的側方引導。清洗液的流出管352的頂端354配置於比加熱部件330的殼體331的頂端靠上側的位置。流出管352的頂端354的開口端面相對於與容器301的延伸方向垂直地設置的內側底部傾斜。通過使開口端面傾斜，即使在流出管352的頂端354配置於到達加熱裝置30的容器301的內側底部(上端壁)的位置的情況下，也可防止開口端面與該底部緊密接觸。由此，能夠防止流出管352的頂端354被容器301的內側底部堵塞，能夠將清洗液毫無障礙地向流出管352內引入。

在容納空間310的延伸方向的中部附近設有溫度傳感器311。溫度傳感器311利用引線與被收納到中栓323的凹部324的控制基板343連接。溫度傳感器311的引線、加熱部件330的殼體331以及清洗液的流出管352被保持件312固定於容納空間310的延伸方向的中部附近。清洗液的流出管352的頂端部和殼體331的頂端部由另一保持件313固定。

溫度傳感器311用於對容納空間310的中部附近的溫度進行測定。作為溫度傳感器311，只要是用於對溫度進行測定的構件即可，可列舉出例如熱敏電阻、熱電偶等。溫度傳感器311對容納空間310內的清洗液的溫度進行測定，將所測定出的溫度向控制基板343輸出。加熱調整部件340(參照圖1)基於由溫度傳感器311測定出的溫度，對加熱部件330的加熱部339(參照圖4)進行例如通斷控制。由此，容納空間310內的清洗液的溫度被保持於所期望的溫度(例如40℃左右)。

如圖1所示，清洗液的加熱裝置30包括：檢測部341，其用於對由於容納空間310內的清洗液的減少而產生的空燒狀態進行檢測；加熱調整部件340，其在檢測到空燒狀態的情況下，對加熱部件的加熱進行調整。以下，參照圖3和圖4，對加熱部件330、檢測部341以及加熱調整部件340進行說明。加熱部件330具有圓筒狀的殼體331和設於殼體331內並隔著殼體331對容納空間310內的清洗液進行加熱的加熱部339。

在殼體331的基端部形成有螺紋部337，在螺紋部337的上側形成有凸緣336。凸緣336位於容納空間310內。殼體331利用該凸緣336和在凹部324的內部擰入螺紋部337的螺母329的組合，貫通凹部324的底部而固定於中栓323。殼體331由非絕熱構造構成。作為形成殼體331的材料，可列舉出例如耐熱性的樹脂、陶瓷或金屬等。

如圖4所示，加熱部339具有在殼體331的延伸方向上與中栓323分開地設置的卷絲管334和卷繞於卷絲管334的電熱絲335。卷絲管334具有圓棒狀的主體部332和設於主體部332的兩端的圓板狀的端部333。主體部332和端部333與圓筒狀的殼體331設成同心狀。電熱絲335卷繞於主體部332。電熱絲335在殼體331的基端部側的端部333與電線338連接。電線338從端部333引出而與中栓323的凹部324內的控制基板343連接。電熱絲335通過經由電線338通電而發熱。由電熱絲335產生的熱隔著殼體331對容納空間310內的清洗液進行加熱。

加熱調整部件340(參照圖1)具有收納於中栓323的凹部324的控制基板343。檢測部341和控制基板343由引線342連接。檢測部341在殼體331內的延伸方向上配置於比加熱部339的端部333靠殼體331的基端部側的位置。檢測部341由對溫度進行測定的傳感器構成。作為這樣的檢測部341，可列舉出例如熱敏電阻、熱電偶等可測定溫度的構件。

控制基板343基於檢測部341的檢測結果，對加熱部件330是否處於空燒狀態進行判斷。控制基板343具有用於對是否處於空燒狀態進行判斷的判斷電路和用於對向加熱部339供給的電力進行調整的調整電路。控制基板343與用於供給來自外部電源的電力的外部電線353連接，外部電線353與控制基板343的調整電路連接。

在此，說明空燒狀態。在供給系統100的使用過程中，在清洗液罐10內的清洗液不足的情況下，進而，在容器301內的清洗液蒸發了的情況下，容納空間310的清洗液會減少。在該情況下，應該由加熱部339加熱的清洗液減少。由此，加熱部339發熱，並且該熱在殼體331或加熱部件330的內部傳遞。在本實施方式中，空燒狀態是指，在容納空間310內的清洗液減少了的狀態或在容納空間310內沒有清洗液的狀態下，加熱部件330工作的狀態。在空燒狀態下，加熱部件330的內部且加熱部339與蓋部320之間的部分的溫度可上升至預定溫度。對於該預定溫度，沒有特別限定，但是例如是與形成蓋部320的構件的軟化溫度相同程度的溫度，或是比該軟化溫度低的溫度。如上所述，作為形成蓋部320的材料，可列舉出樹脂，在該情況下，預定溫度例如是80℃～90℃左右。

若空燒狀態繼續，則加熱部件330的外表面的溫度上升而構成蓋部320的構件會開始軟化，但在檢測部341中，能夠立即檢測空燒狀態，從而能夠防止構成蓋部320的構件的軟化於未然。換言之，防止溫度壓力施加於包括中栓323的蓋部320、襯墊325、襯墊328等樹脂零部件。

如上所述，殼體331的內部空間在延伸方向上具有容納加熱部339的加熱空間和用於設置檢測部341的檢測空間。在加熱空間以埋入到卷絲管334與殼體331的內壁之間的方式填充有耐熱填充劑370。耐熱填充劑370填充到至少包括殼體331的基端部側的端部333在內的空間。耐熱填充劑370具有較高的傳熱性。作為耐熱填充劑370，優選具有電絕緣性的耐熱填充劑。作為耐熱填充劑370，可使用例如由氧化鎂構成的材料。氧化鎂的傳熱性和高溫絕緣特性優異，因此，只要採用使用了由氧化鎂構成的材料的耐熱填充劑370，就容易使由加熱部339產生的熱向殼體331傳導。

另外，在殼體331的檢測空間設有填充有填充劑而成的填充部380。在該填充部380中埋設有檢測部341。通過檢測部341埋設於填充部380，加熱部件330內的發熱高效地向檢測部341傳遞。因而，提高了檢測部341的檢測精度。另一方面，檢測部341通過埋設於填充部380而固定於殼體331內。由此，檢測部341以穩定的姿勢保持在殼體331內。作為填充部380所使用的填充劑，考慮傳熱性而使用例如有機矽系粘接劑。

填充於殼體331內的耐熱填充劑370和填充部380在延伸方向上連續。因而，在產生了空燒狀態的情況下，熱儘早地從耐熱填充劑370向填充部380傳遞，因此，能夠由檢測部341立即檢測空燒狀態。此外，耐熱填充劑370和填充部380也可以彼此分開。

接著，對使用了本實施方式的清洗液的加熱裝置30的清洗液的供給系統100的運轉方法進行說明。

清洗液的加熱裝置30例如通過駕駛員等對點火開關進行連通操作而工作。由此，容納空間310內的清洗液隔著加熱部件330的殼體331被加熱部339加熱到所期望的溫度。接著，若駕駛員等通過對操作部60進行操作而向清洗液泵20發送操作指令，則儲存到清洗液罐10的清洗液被清洗液泵20向清洗液的加熱裝置30輸送，經由清洗液的流入管351向加熱裝置30的容納空間310內流入。與此相伴，加熱好的容納空間310內的清洗液向配置於容納空間310的上方的清洗液的流出管352的頂端354流入。利用清洗液泵20的驅動，流出管352內的清洗液經由管路70而向清洗液噴嘴80輸送。通過該一系列的動作向汽車的前窗玻璃供給加熱後的清洗液。

在此，在清洗液罐10的清洗液減少了或用淨的情況下，會產生加熱部件330的空燒狀態。若內置到殼體331的檢測部341檢測到預定的溫度，則加熱調整部件340使加熱部件330的加熱停止(或降低)。因而，可防止產生加熱部件330的空燒而溫度壓力施加於蓋部320等樹脂零部件。

根據以上說明的本實施方式的清洗液的加熱裝置30，在朝向容納空間310延伸的殼體331內，加熱部339與蓋部320分開，因此，在清洗液充滿容納空間310內的情況下，由加熱部339產生的熱難以向蓋部320傳遞。另一方面，在容納空間310內的清洗液減少了之際，產生所謂的空燒狀態，由加熱部339產生的熱不會向清洗液傳遞。在該狀態下，由加熱部339產生的熱易於經由殼體331、殼體331的內部向基端部側傳遞。在此，檢測部341設於殼體331的內部，因此，能夠立即對熱向殼體331的基端部側傳遞的情況進行檢測。而且，檢測部341配置於比加熱部339靠基端部側的位置，因此，能夠在靠近蓋部320的位置檢測空燒狀態。根據該檢測部341的檢測結果，利用例如加熱調整部件340對加熱進行調整，從而能夠保護由樹脂、橡膠等形成的蓋部320等免受熱的影響。作為其結果，能夠防止由樹脂、橡膠等形成的蓋部320等構件軟化而受到損傷。

另外，檢測部341配置於與蓋部320相同的位置或配置於比蓋部320靠加熱部339側的位置。因此，在產生了空燒狀態的情況下，檢測部341能夠在來自加熱部339的熱傳遞至蓋部320的同時或傳遞至蓋部320之前檢測由該空燒狀態產生的熱。因而，可進一步提高保護由樹脂、橡膠等形成的蓋部320的效果。

另外，檢測部341埋設於在殼體331的內部填充有填充劑而成的填充部380，因此，來自加熱部339的熱利用填充部380而易於向檢測部341傳遞。因而，檢測部341能夠迅速且準確地檢測空燒狀態。

另外，作為填充部380所使用的填充劑，使用了傳熱性較高的有機矽系粘接劑，因此，檢測部341能夠更迅速地檢測空燒狀態。

以上，基於本實施方式進行了說明，但本發明並不限定於上述的實施方式，能夠採用各種變形形態。例如，也可以在流出管352的頂端的局部形成缺口等，來替代使流出管352的頂端354的開口端面傾斜。即使是該情況，也能夠與頂端354的開口端面傾斜的情況同樣地，防止流出管352的頂端354被容器301的內側底部堵塞。另外，對檢測部341在殼體331的延伸方向上配置於加熱部339與中栓323之間的情況進行了說明，但也可以配置於與中栓323相同的位置。在該情況下，由檢測部341檢測到的溫度接近中栓323附近的溫度，因此，在產生了空燒狀態的情況下，能夠恰當地保護中栓323。

另外，在本實施方式中、檢測部341使用了熱敏電阻、熱電偶等能夠測定溫度的檢測部，但也可以使用若成為預定溫度、則使向加熱部339的通電直接阻斷的溫度熔斷器、熱開關等檢測部件。在該情況下，檢測部341兼具用於對加熱部的加熱進行調整的加熱調整部件的功能。

另外，對使用有機矽系粘接劑作為填充部380所使用的填充劑的情況進行了說明，但填充劑並不限於有機矽系粘接劑。也可以是例如環氧系粘接劑等其他材質的粘接劑。另外，填充劑也可以是例如沒有粘接作用的有機矽系、改性有機矽系、聚氨酯系樹脂等。

另外，對在上述實施方式的加熱部339中使用電熱絲335的情況進行了說明，但並不限於此，也可以是利用了在汽車的發動機中產生的廢熱的換熱系統。在該情況下，無需外部電源，因此，具有環境親和性。

另外，在上述實施方式中，使用具有中栓323、罩322以及外蓋321的蓋部作為蓋部320，也可以僅將中栓用作蓋部。另外，作為中栓，也可以使用沒有形成凹部的構件。而且，用於對加熱部339的加熱進行調整的加熱調整部件(例如上述的控制基板343等)也可以與加熱裝置30獨立地設於車輛主體。

在上述實施方式中，對清洗液的加熱裝置30通過點火開關的連通操作而工作的情況進行了說明，但並不限於該形態。也可以是，如在圖1中以虛線所示那樣，清洗液的加熱裝置30與操作部60連接，加熱裝置30的操作開關配置於操作部60。並且，也可以構成為，通過操作該操作開關，加熱裝置30工作。

產業上的可利用性

根據本發明的一個技術方案，能夠立即檢測空燒狀態，對由樹脂、橡膠形成的蓋部等進行保護。

附圖標記的說明

30…清洗液的加熱裝置、301…容器、310…容納空間、320…蓋部、323…中栓、330…加熱部件、331…殼體、339…加熱部、340…加熱調整部件、341…檢測部、380…填充部。