JPH03253447A - 混合噴流式ウインド洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業の利用分野」 本発明は、降雨や降雪によりウィンドの視界が妨げられ
ることを防止する混合噴流式ウィンド洗浄装置に関する
。

「従来の技術」 従来、上記のような乗物のフロントウィンドやリアウィ
ンドには、払拭用ゴムを有するワイパーブレードをアー
ムの先端に取付けて作動するワイパー装置を装着し、上
記のワイパーブレードに所定の圧力を付勢して機械的往
復運動によりウィンドガラス面を払拭して雨雪等の除去
を行う洗浄装置が一般に普及している。特に、自動車の
場合には、降雨、降雪の量に応じて払拭速度を３段階に
調整できるタイプのワイパー装置が主流である。

「発明が解決しようとする問題点」 上記のワイパー装置はワイパーブレードの機械的往復運
動が円弧状に限定されるため、ウィンドの一部に拭き残
りが生じ、確保できる限界が限定される。また、スコー
ルや雷雨時にはワイパーブレードの往復運動では拭き払
いきれない場合がある。

と（に、冬季においては、降雪時や厳寒時にウィンド面
やワイパーブレードに付着あるいは凍結し、また、ワイ
パーブレードのゴムが硬化することにより、除雪が困難
になることもある。

また、ワイパーブレードの劣化や摩耗による拭残りや拭
きむらが生じたり、ワイパーブレードのゴムの硬化によ
る摩擦音の不快感、ワイパーブレードの機械的往復運動
により運転手に目の疲労や神経疲労を起こさせる等の問
題点がある。

本考案は上記の問題点を解決するためになされたもので
、機械的ワイパー装置を除去し、降雨時、降雪時に混合
空気噴流の噴射によってウィンド面に広い視界を確保し
、安全かつ快適に乗物が運行できるようにした清浄装置
を提供するのが目「問題点を解決するための手段」 本発明は、まず、噴流方式を採用する際、問題になる走
行中の風圧、雨雪等による噴流への影響をできるだけ少
なくするため、風圧等を小分けにする噴射流と、ウィン
ド面を洗浄する噴射流とに機能を分割し、両噴射流の共
噴効果により洗浄能率を向上するようにした。また、走
行時に受ける風圧を上記の噴射流の補強に利用すること
にした。

これはウィンド面の洗浄だけを考えた場合、無風圧で雨
雪を吹き飛ばすには、そんなに強力な噴射圧を必要とし
ないが、乗物が走行した際に生ずる風圧、雨雪等の影響
は極めて大きく、走行スピードが速くなれば風圧等が強
力なものとなり洗浄作用を充分に確保できないからであ
る。

従って、本発明の趣旨は下記の通りである。

（１）乗物のウィンド周辺に機関熱空気と外気導入空気
とが混合された混合空気の空気噴出口を配設すると共に
、該噴出口内に圧縮空気を噴射する噴射ノズルを散点模
様状に点在配置し、上記の混合空気と圧縮空気との混合
噴流をウィンド面に沿って噴射するように構成したこと
を特徴とする。

（２）上記の噴射ノズルの一部を他の噴射ノズルに対し
て往復運動を行なうように構成したことを特徴とする。

（３）上記の噴射ノズルを多重噴射ノズルに構成したこ
とを特徴とする。

（４）走行風圧をウィンド面を覆うように方向転換する
空気整流部を有するカバーにより上記の空気噴出口およ
び噴出ノズルの開口部を開閉するように構成したことを
特徴とする。

「作用」 ニアコンプレッサ等により作られた圧縮空気２０は、点
在配置された噴射ノズル９からフロントウィンド２面に
沿って噴射される。

一方、ターボチャージャ、エキシートマニホルド、触媒
コンバータ等を経由して加熱された機関熱空気は、外部
から導入された外気と混合され、混合空気２１として空
気噴出口３よりフロントウィンド２面に上記の圧縮空気
２０と共噴して混合噴流２２を形成するのである。

そこで、上記の混合噴流２２では最前部に位置する噴射
ノズル９から噴射される圧縮空気２ｏの噴流により風圧
や雨、雪等を跳ね返して弱らせる。また、中間部に侵入
した風圧等は、該中間部に位置する噴射ノズル９から噴
射される圧縮空気２０により次々に分流され一段と弱め
られる。これは、各噴射ノズル９が散点模様状に点在に
配置されているためである。そして、フロントウィンド
２面に最も近い噴射ノズル９から噴射される圧縮空気２
０がフロントウィンド２面に衝突する風圧や雨、雪等を
吹き上げて視界を良好に保持するのである。

また、混合空気２１の働きとしては、停車時および低速
時においては、上記のように点在する噴射ノズル９で分
流された雨や雪を混合空気２１の機関熱空気により気化
させる働きをする。特に、この機関熱空気は温められて
いるので、厳冬時においてはフロントウィンド２面に付
着しようとする雪を溶解する働きがある。

また、中高速時には上記の機関熱空気に外気が多量に混
合されることにより、外気導入空気流に膨張現象が生じ
、圧力が高められながら空気噴出口３から強力に吹き上
げられるので、風圧による洗浄効果は損なわれない。

また、上記の噴射ノズル９から噴射される圧縮空気２０
は、混合空気２１の吹き上げを補助する誘引噴流の役割
も果たし、噴射能率が格段に向上する。

また、噴射ノズル９が多重噴射ノズルにした場合には、
空気エゼクタ原理により、圧縮空気２０が誘引噴流とな
り、混合空気２１との間により高い噴射圧が得られると
いう共噴効果が期待できる。

さらにまた、本発明は、必要により、噴射ノズルの一部
を他の噴射ノズルに対して、往復運動を行なうようにし
てもよい。これは、たとえば、最前部に位置する噴射ノ
ズルと、中間部に位置する噴射ノズルと、最後部に位置
する噴射ノズルの一部または全部を、フロントウィンド
面に沿って左右に平行に交差往復運動させるようにすれ
ばよい。これによって、分流効果を高めるとともに、混
合空気流がフロントウィンド全面をまんべんなく覆うよ
うにするものである。

次に、上記ウィンド洗浄装置を使用する場合には、カバ
ー７はスライドして開口部６を開放するが、この際、カ
バー７の空気整流部７Ａにより前方から受ける風はフロ
ントウィンド２面を覆うように方向転換され、上記の混
合空気流２２を補強することができる。しかも、この補
強効果は自動車が高速になるほど増大される。

逆に洗浄装置の不使用時には、カバー７は開口部６を閉
塞する。これによって、開口部６から雨、雪、塵埃、生
類等の侵入を阻止して洗浄装置を良好に保護することが
できる。

「実施例」 第１図は本発明に係るウィンド洗浄装置の一実施例を示
す概略構成図で、第２図は同ウィンド洗浄装置の作用説
明図、第３図は同ウィンド洗浄装置に使用される噴射ノ
ズルの一実施例を示す縦断面図、第４図は同ウィンド洗
浄装置の設置部分の概要を示す要部の断面図である。

図面において、１は自動車等のウィンド２、例えばフロ
ントウィンド（フロントシールドガラスの横幅と略同長
の空気噴出用バイブで、該噴出用バイブ１の上部には、
その長手方向に沿って所定幅の空気噴出口３が設けられ
ている。そして、この空気噴出用バイブ３は、第４図に
示すように、フロントウィンド２の下部とボンネット４
との間の空間部５に設置されている。なお、この空間部
５にはその開口部６を開閉するカバー７がスライド自在
に設けられており、該カバー７のフロントウインド２側
端部には、空気整流部７Ａが形成されている。

また、上記の空気噴出用バイブ１内には、複数本、図面
では４本の圧縮空気用バイブ８が、所定間隔だけ離間し
て並列に配置されており、各圧縮空気用バイブ８の上面
には夫々複数個の噴射ノズル９が設けられている。

ここで、上記の各噴射ノズル９の間隔は、風圧を最も強
く受ける最前部の圧縮空気用バイブ８では狭く、フロン
トウィンド２に近い圧縮空気用バイブ８では次第に広く
なるように設定されている。従って、全噴射ノズル９は
点在状態に配在されていることになる。

また、上記の各噴射ノズル９には、第３図に示すように
円錐筒形状の補助ノズル９Ａを設けて噴射効率を向上さ
せである。

なお、実施例においては、空気噴出用パイプｌおよび圧
縮空気用バイブ８は、中央部で２分割されている。これ
は空気噴出口３および噴射ノズル９からの噴出流が、フ
ロントウィンド２面の全域にわたって均一に流れるよう
にするためである。

また、上記の４本の圧縮空気用バイブ８は、すべて空気
噴出用バイブ１内に固定されているが、一部の圧縮空気
用バイブ８を他の圧縮空気用バイブ８に対して平行に往
復運動するように構成してもよい。第５図は、その圧縮
空気用バイブを往復運動をさせるための具体的実施例で
あり、駆動モータ２３とクランク機構２４を介して最前
部の圧縮空気用バイブ８ａと中間部および最後部の圧縮
空気用バイブ８ｂ、８Ｃを平行運動させるようにしたも
のである。

次に、上記の各圧縮空気用バイブ８には、連結バイブ１
０が各別に接続されており、この連結バイブ１０はディ
ストリビュータ１１．１２、連結バイブ１３を介して気
圧倍力装置１４に接続され、気圧倍力装置１４はニアコ
ンプレッサ１５に連結されている。１６は上記のニアコ
ンプレッサ１５への空気吸入量を多くするためのブロア
モータ付き多重羽根ファンである。

一方、空気噴出用バイブ１の左右端部および中央部には
、機関前用ダクト１７および外気用ダクト１８が接続さ
れており、１９は機関前用ダクト１７の端部に設けられ
たブロアモータ付き多重羽根ファンである。

なお、上記の機関前用ダクト１７は、自動車に装着され
ているターボチャージャ、エキシートマニホールド、触
媒コンバータ等に付設したもので、ブロアモータ付き多
重羽根ファン１９により外気を導入して熱変換し機関熱
空気として空気噴出用バイブ１に送り込むものである。

次に、上記実施例の作用について第２図を参照して説明
する。

図示しないエンジンまたはモータの回転によりニアコン
プレッサ１５を作動させると導入された空気は、気圧倍
力装置１４により圧力が倍加されてディストリビュータ
１２．１１により分配され、連結バイブ１０により各圧
縮空気用バイブ８の噴射ノズル９の送り込まれ、圧縮空
気２０としてフロントウィンド２面に噴射される。

一方、ブロアモータ付き多重羽根ファン１９により導入
された外気は、ターボチャージャ、エキシートマニホー
ルド、触媒コンバータ等を経由することにより機関熱空
気となって機関前用ダクト１７に導入される。この機関
熱空気は外気導入用ダクト１８から導入された外気と混
合され、混合空気２１として空気噴出用バイブ１の空気
噴出口３よりフロントウィンド２面に沿って噴射される
。

なお、上記の圧縮空気２０と混合空気２１は共噴して混
合噴流２２を形成するのである。

ここで、上記の混合噴流２２では最前部に位置する圧縮
空気用バイブ８の噴射ノズル９から噴射される圧縮空気
２０の噴流により風圧や雨、雪等を跳ね返して弱らせる
。また、中間部に侵入した風圧等は、該中間部に位置す
る圧縮空気用バイブ８の噴射ノズル９から噴射される圧
縮空気２０により次々に分流され一段と弱められる。こ
れは前後に配置した各圧縮空気用バイブ８の噴射ノズル
９が散点模様状に配置されているためである。そして、
フロントウィンド２面に最も近い圧縮空気用バイブ８の
噴射ノズル９から噴射される圧縮空気２０がフロントウ
ィンド２面に衝突する風圧や雨、雪等を吹き上げて視界
を良好に保持するのである。なお、噴射ノズルを散点模
様状に点在配置することの具体的な点在状態は、具体的
設計事項となるが、たとえば、市松模様状に配置するな
ど、可及的に雨や雪が混合噴流層を通過して、フロント
ウィンド面に到達しないように設計すべきである。

また、混合空気２１の働きとしては、停車時および低速
時においては、上記のように点在する噴射ノズル９で分
流された雨や雪を機関前用ダクト１７から導入された機
関熱空気により気化させる働きをする。特に、この機関
熱空気は温められているので、厳冬時においてはフロン
トウィンド２面に付着しようとする雪を溶解する働きが
ある。

また、中高速時には上記の機関熱空気に外気導入用ダク
ト１８から導入される外気が多量に混合されることによ
り、外気導入空気流に膨張現象が生じ、圧力が高められ
ながら空気噴出口から強力に吹き上げられるので、風圧
による洗浄効果は損なわれない。

また、上記の噴射ノズル９から噴射される圧縮空気２０
は、混合空気２１の吹き上げを補助する誘引１１’流の
役割も果たすが、噴射ノズル９の噴射空気圧の設定は、
フロントウィンド２の面積によっても異なるが、大気同
化現象が生じることなくフロントウィンド２を覆える程
度の噴射空気圧が望ましい。

これは、実験の結果、普通乗用車において、フロントウ
ィンド２の高さ６５ｃｍを覆うには普通走行状態で５　
ｋｇ／ａｍ”の噴射空気圧で充分であることがわかった
。

なお、噴射ノズル９を多重噴射ノズルにした理由は、空
気エゼクタ原理により、圧縮空気２０が誘引噴流となり
、混合空気２１との間により高い噴射圧が得られるとい
う共噴効果を期待するからである。

次に、上記のウィンド洗浄装置を使用する場合には、カ
バー７はボンネット４側にスライドして開口部６を開放
するが、この際、カバー７の空気整流部７Ａにより前方
から受ける風はフロントウィンド２面を覆うように方向
転換され、上記の混合空気流２２を補強することができ
る。しかも、この補強効果は自動車が高速になるほど増
大される。

逆に洗浄装置の不使用時には、カバー７をフロントウィ
ンド２側にスライドして開口部６を閉塞する。これによ
って、開口部６から雨、雪、塵埃、生類等の侵入を阻止
して洗浄効果を良好に保護することができる。

「効果」 本発明は、上記のように乗物のウィンド２周辺に機関熱
空気と外気導入空気により形成された混合空気２１の空
気噴出口３を配設し、該噴出口３内に圧縮空気２０を噴
射する噴射ノズル９を散点状態に点在配置し、上記の混
合空気２１と圧縮空気２０との混合噴流２２をウィンド
２面に沿って噴射するように構成したことを特徴とする
。

従って、上記の混合噴流２２は噴流空気層の密度が濃く
、圧力が高いため風圧や雨、雪等を吹き飛ばす力が強い
ので、降雨時、降雪時等の環境の悪化に関係なく、ウィ
ンド２の視界を常時良好に維持することができる。

しかも、乗物が高速になるにしたがって外気導入空気が
多量になり混合空気２１の噴出圧が高くなるので、強い
風圧を受けても充分にウィンドの洗浄機能を果たすこと
ができる。

また、機関熱空気は温められているので、厳冬時でもウ
ィンド２の氷結が解消され良好な視界が維持できる。

更に、ウィンド２面に混合噴流・２２を噴射するように
構成したので、従来の機械式ワイパー装置のようにウィ
ンド２の視界を阻害したり清浄作業の不完全さ等を改善
することができ、運転者の目や神経の疲労を減少させる
ことが可能となる。

また、洗浄装置の使用時には、カバー７の空気整流部７
Ａが風圧をウィンド２面を覆うように方向転換するので
、これが混合噴流２２を補強して洗浄効果を更に向上さ
せる。

なお、二次効果として、機関熱空気をエキゾーストマニ
ホールドおよびターボチャージャのタービンから取り入
れることにより、該エキゾーストマニホールドの空冷効
果があり、またタービンの空冷効果によるターボオイル
の劣化を遅らせることができる。また、触媒コンバータ
より取り入れることにより触媒の過多な温度上昇の防止
効果も生まれる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る混合噴流式ウィンド洗浄装置の一
実施例を示す概略構成図で、第２図は同ウィンド洗浄装
置の作用説明図、第３図は同ウィンド洗浄装置に使用さ
れる噴射ノズルの一実施例を示す縦断面図、第４図は同
ウィンド洗浄装置の設置部分の概要を示す要部の断面図
で、第５図は噴射ノズルの平行移動機構を示す要部拡大
平面図である。 １・・・空気噴出用バイブ、 ２・・・ウィンド、 ３・・・空気噴出口、 ４・・・ボンネット、 ５・・・空間部、 ６・・・開口部、 ７・・・カバー ７Ａ・・・空気整流部、 ８・・・圧縮空気用バイブ、 ９・・・噴射ノズル、 ２０・・・混合空気、 ２１・・・圧縮空気、 ２２・・・混合噴流。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）乗物のウインド周辺に機関熱空気と外気導入空気
   とが混合された混合空気の空気噴出口を配設すると共に
   、該噴出口内に圧縮空気を噴射する噴射ノズルを散点模
   様状に点在配置し、上記の混合空気と圧縮空気との混合
   噴流をウインド面に沿って噴射するように構成したこと
   を特徴とする混合噴流式ウインド洗浄装置。
2. （２）上記の噴射ノズルの一部を他の噴射ノズルに対し
   て往復運動を行なうように構成したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の混合噴流式ウインド洗浄装置
   。
3. （３）上記の噴射ノズルを多重噴射ノズルに構成したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の混合噴流式ウインド洗浄装置。
4. （４）走行風圧をウインド面を覆うように方向転換する
   空気整流部を有するカバーにより上記の空気噴出口およ
   び噴射ノズルの開口部を開閉するように構成したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項または第
   ３項記載の混合噴流式ウインド洗浄装置。