JP2007112261A - ウインドウガラス洗浄保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の空気噴射方式によるウインドウガラス洗浄保護装置においては、ブロアやコンプレッサ等の圧縮空気発生装置や加熱用のヒータ等の装置を新たに設ける必要があり、製造コストが高くなる、という問題があった。
【解決手段】車両１のエンジン２を水冷するラジエータ４７を通過した後の冷却風を、圧縮空気として供給可能な供給機構５を備えるものであり、この供給機構５は、前記ラジエータ４７と、該ラジエータ４７に冷却風を送風するための送風機４８を有し、該送風機４８の吸気側に前記ラジエータ４７を配置すると共に、前記送風機４８の排気口４８ｂを前記吹出口１５に連通させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、圧縮空気を吹出口から車両のウインドウガラスに吹き付け、該ウインドウガラスの表面の異物の除去または異物付着の防止を行うウインドウガラス洗浄保護装置に関し、特に、該ウインドウガラス洗浄保護装置に使用する圧縮空気の供給機構に関するものである。

従来より、自動車、ダンプカー・パワーショベル等の建設機械、トラック、コンバイン・トラクター等の農業機械といった車両においては、ウインドウガラスに付着した雨、雪、塵挨等の異物の除去は、ワイパーブレードを先端に取り付けたワイパーアームから成るワイパー装置を前記ウインドウガラス近傍に設け、前記ワイパーアームをウインドウガラス表面に接触させた状態で往復動させることにより行っている。

しかし、このような機械的なワイパー装置では、ワイパーアームやワイパーブレードによって運転者の視界が妨げられて運転操作がしにくく、また、ワイパーブレードはウインドウガラス表面との摺動によって劣化や損耗するため定期的に交換する必要がある。

そこで、これらの問題を解決するため、圧縮空気をウインドウガラスに吹き付けて雨、雪、塵挨等の異物を吹き飛ばすことにより、付着している異物を除去するばかりでなく、異物の付着そのものを防止する、空気噴射方式によるウインドウガラス洗浄保護装置が知られている。そして、該ウインドウガラス洗浄保護装置については、駆動噴流層と、該駆動噴流層間に流す低速の二次空気流層とから構成される積層噴流を、前記ウインドウガラスに吹き付ける技術（例えば、特許文献１参照）や、コンプレッサで圧縮した圧縮空気をウインドウガラスに向けて噴射ノズルから噴出させる技術（例えば、特許文献２参照）が公知となっている。
特開平２−２９３２３６号公報 特開平８−１１９０６８号公報

しかしながら、前者には、駆動噴流層と二次空気流層を形成するために、ブロアやコンプレッサ等の圧縮空気の発生装置を新たにしかも複数設ける必要があり、ウインドウガラス洗浄保護装置の製造コストが高くなると共に、他の装置の設置空間が小さく車両の組立性やメンテナンス性が低下する、という問題があった。また、形成する層の数だけ噴射ノズルが必要なため、噴射構造が複雑となり、ウインドウガラス洗浄保護装置の組み立てやメンテナンスに手間がかかり、更に、積層噴流を構成する各層を均一かつ安定に保つには、前記噴射ノズルの定期的な点検に加えて供給空気の風量・風速等の高精度制御が不可欠なため、高価な空気制御機構が必要となる、という問題があった。また、ウインドウガラスに付着した雪は、予め加熱した空気を駆動噴流層として吹き付けて溶かすため、加熱用のヒータ等の装置を新たに設ける必要があり、ウインドウガラス洗浄保護装置の製造コストが更に増加する、という問題があった。

一方、後者には、圧縮空気をウインドウガラスに吹き付けるためのコンプレッサを新たに設ける必要があり、前者と同様に、ウインドウガラス洗浄保護装置の製造コストが高くなる、という問題があった。また、ウインドウガラスに付着した雪はラジエータ付近の暖かい空気を吸い込んでウインドウガラスに吹き付けて溶かすようにしているが、この吸引には前記コンプレッサが必須な上、単純にラジエータ付近に空気の導入口を設けているにすぎず、ラジエータを通過して昇温された冷却風を優先的に吸引する構成とはなっていず、十分に高温な圧縮空気が得られない、という問題があった。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
すなわち、請求項１においては、圧縮空気を吹出口から車両のウインドウガラスに吹き付け、該ウインドウガラスの表面の異物の除去または異物付着の防止を行うウインドウガラス洗浄保護装置において、前記車両のエンジンを水冷するラジエータを通過した後の冷却風を、前記圧縮空気として供給可能な供給機構を備えたものである。
請求項２においては、前記供給機構は、前記ラジエータと、該ラジエータに前記冷却風を送風するための送風機を有し、該送風機の吸気側に前記ラジエータを配置すると共に、前記送風機の排気口を前記吹出口に連通させるものである。
請求項３においては、前記ラジエータと送風機との間に、エンジンを介設するものである。
請求項４においては、前記供給機構は、前記ラジエータと、該ラジエータに前記冷却風を送風するための送風機を有し、該送風機の排気側に前記ラジエータを配置すると共に、該ラジエータを挟んで前記送風機と反対側にダクトを設け、該ダクトの排気口を前記吹出口に連通させるものである。
請求項５においては、前記送風機とダクトとの間に、該ダクトに前記冷却風を案内する導風ガイドを設けるものである。
請求項６においては、前記送風機とダクトとの間に、エンジンを介設するものである。
請求項７においては、前記排気口から排出される圧縮空気の送出先を、前記吹出口、前記エンジンの周囲、前記エンジンの過給器、前記車両に設けた発電機のうちの少なくとも一つに切り換え可能な切換機構を設けるものである。
請求項８においては、前記送風機は、輻流式の送風機とするものである。
請求項９においては、前記吹出口から噴出する圧縮空気から成る噴流内に、前記ウインドウガラスの表面に沿った略層流状態の領域を形成するものである。
請求項１０においては、前記吹出口に整流体を設けるものである。
請求項１１においては、前記吹出口には吸込口を対向配置し、該吸込口と前記吹出口との間に前記噴流を形成するものである。
請求項１２においては、前記吹出口から吹き出される圧縮空気の風量、風速と、吸込口に吸引される吸引空気の風量、風速とは略同等とするものである。
請求項１３においては、前記吸込口に吸引された吸引空気は、前記ラジエータに還流させるものである。

本発明は、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。
すなわち、請求項１においては、圧縮空気を吹出口から車両のウインドウガラスに吹き付け、該ウインドウガラスの表面の異物の除去または異物付着の防止を行うウインドウガラス洗浄保護装置において、前記車両のエンジンを水冷するラジエータを通過した後の冷却風を、前記圧縮空気として供給可能な供給機構を備えたので、圧縮空気を発生させるのにブロアやコンプレッサ等の発生装置を新たに設ける必要がなく、ウインドウガラス洗浄保護装置の製造コストを低減することができ、更に、他の装置の設置空間が広くなり、車両の組立性やメンテナンス性も向上する。加えて、ラジエータを通過して温度が上昇した冷却風を高温の圧縮空気としてウインドウガラスに吹き付け、該ウインドウガラスに付着した雪を速やかに溶かすことができるため、高温の圧縮空気生成に必要なヒータ等が不要となり、その分、ウインドウガラス洗浄保護装置の駆動にかかるエネルギーコストを低減することができる。
請求項２においては、前記供給機構は、前記ラジエータと、該ラジエータに前記冷却風を送風するための送風機を有し、該送風機の吸気側に前記ラジエータを配置すると共に、前記送風機の排気口を前記吹出口に連通させるので、ラジエータを通過した冷却風を、送風機で全て集めて、該送風機の排気口から圧縮空気として前記吹出口まで送出することができ、ダクト等の集気構造を新たに設けることなく簡単な構成で供給機構を形成することができ、ウインドウガラス洗浄保護装置の製造コストやメンテナンス性を向上させることができる。
請求項３においては、前記ラジエータと送風機との間に、エンジンを介設するので、冷却風をラジエータだけでなくエンジンをも通過させ、圧縮空気の温度をより高温にすることができ、ウインドウガラスに付着した雪を更に迅速に溶かして除去することができる。
請求項４においては、前記供給機構は、前記ラジエータと、該ラジエータに前記冷却風を送風するための送風機を有し、該送風機の排気側に前記ラジエータを配置すると共に、該ラジエータを挟んで前記送風機と反対側にダクトを設け、該ダクトの排気口を前記吹出口に連通させるので、ラジエータを通過した冷却風を送風機ではなくダクトに流れ込ませ、高温の冷却風による送風機の熱損を軽減することができ、送風機の機器寿命の延長を図ることができる。
請求項５においては、前記送風機とダクトとの間に、該ダクトに前記冷却風を案内する導風ガイドを設けるので、冷却風を外部に逃がすことなくダクトに集めることができ、ウインドウガラスの洗浄保護に十分な風量・風速を確保することができる。
請求項６においては、前記送風機とダクトとの間に、エンジンを介設するので、冷却風をラジエータだけでなくエンジンをも通過させ、圧縮空気の温度をより高温にすることができ、ウインドウガラスに付着した雪を更に迅速に溶かして除去することができる。
請求項７においては、前記排気口から排出される圧縮空気の送出先を、前記吹出口、前記エンジンの周囲、前記エンジンの過給器、前記車両に設けた発電機のうちの少なくとも一つに切り換え可能な切換機構を設けるので、ウインドウガラス洗浄保護装置を使用しない場合には、前記切換機構を操作することにより、圧縮空気をエンジンの周囲に送風して、従来のように、ラジエータによる水冷に加え空冷によってもエンジンを冷却することができ、あるいは、圧縮空気をエンジンの過給器に供給してターボ機構を作動させ、エンジン出力を上げることができ、あるいは、圧縮空気をファン式の発電機に供給して発電し、その電力を送風機等の駆動やバッテリ等への充電に利用することができ、これにより、ラジエータを通った冷却風を常に無駄にすることなく有効に活用することができる。
請求項８においては、前記送風機は、輻流式の送風機であるので、羽根出口角に直角またはそれに近い角度を設け、強度としては最も強い形の羽根を送風機に備えることができ、高速回転が可能となって、ウインドウガラスの洗浄保護に十分な風量・風速を確保することができる。
請求項９においては、前記吹出口から噴出する圧縮空気から成る噴流内に、前記ウインドウガラスの表面に沿った略層流状態の領域を形成するので、噴流での乱流や渦の発生が抑制されて安定し、噴流が、ウインドウガラス表面に付着している異物を強い力で除去すると共に、エアカーテンという一種の保護層となって、付着しようとする異物を吹き払うことができ、異物に対する優れた洗浄作用と保護作用を得ることができる。更に、噴流での乱流や渦の発生が抑制されるため、噴流によるウインドウガラス等の振動が軽減され、ウインドウガラス洗浄保護装置を使用する際の騒音を抑制することができる。
請求項１０においては、前記吹出口に整流体を設けるので、高度な空気制御機構等を用いることなく、整流板等を吹出口に付設するだけの簡単な構造で圧縮空気が整流され、噴流内に略層流状態の領域を形成することができ、ウインドウガラス洗浄保護装置の製造コストの低減、及び組立性やメンテナンス性の向上を図ることができる。
請求項１１においては、前記吹出口には吸込口を対向配置し、該吸込口と前記吹出口との間に前記噴流を形成するので、前記吸込口に流れ込む吸引空気の空気流によって、略層流状態の領域の前記噴流内への形成を一層促進し、噴流での乱流や渦の発生を抑制することができ、異物に対する洗浄作用と保護作用を更に向上することができる。
請求項１２においては、前記吹出口から吹き出される圧縮空気の風量、風速と、吸込口に吸引される吸引空気の風量、風速とは略同等とするので、噴流内に略層流状態の領域をより安定して形成することができ、異物に対する洗浄作用と保護作用を更に向上させることができる。
請求項１３においては、前記吸込口に吸引された吸引空気は、前記ラジエータに還流させるので、低温の吸引空気による冷却が進んで、車体前部に開口された通気孔から低速で流入する外気だけで空冷する場合に比べ、熱交換効率が大きく向上し、ラジエータによるエンジンの水冷効率を更に高めることができる。

次に、本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明に係わるウインドウガラス洗浄保護装置の全体構成を示す、車両の側面図、図２は供給機構を示す、ボンネットの側面図、図３は切換バルブを備えた供給機構を示す、ボンネットの側面一部断面図、図４はモータを備えた供給機構を示す、ボンネットの側面一部断面図、図５は第二実施例の供給機構を示す、ボンネットの側面一部断面図、図６は第三実施例の供給機構を示す、ボンネットの側面一部断面図、図７は第三実施例で配置構成の異なる供給機構を示す、ボンネットの側面一部断面図、図８は噴流形成機構を示す説明図、図９は別実施例の噴流形成機構を示す説明図、図１０は吸引空気を還流させる場合のボンネットの側面一部断面図である。

まず、本発明に係わるウインドウガラス洗浄保護装置の全体構成について、自動車等の車両に取り付けた場合を例に、図１により説明する。
車両１の車室７には、フロントシート８とリアシート９が前後に配置され、前記フロントシート８の前方には、前記車室７の前壁を構成するインスツルメントパネル１１が車両幅方向に延設されている。そして、該インスツルメントパネル１１の上部には、速度計等の各種計器の表示部１３が取り付けられ、該表示部１３の更に前方にてフロントガラス１４の下端が支持されている。該フロントガラス１４の前方にはボンネット１２が連続して配置され、該ボンネット１２下方の空間にエンジンルーム１７が形成されており、該エンジンルーム１７内に、本発明に係わる圧縮空気の供給機構５とエンジン２が、前から順に搭載されている。

また、前記フロントガラス１４の下端近傍には、前記供給機構５からの圧縮空気を吹出口１５よりフロントガラス１４前面に沿って吹き付け、噴流を生成するための噴流形成機構６が配設されており、該噴流形成機構６と前記供給機構５とからウインドウガラス洗浄保護装置４が構成されている。これにより、高温の圧縮空気が前記供給機構５から噴流形成機構６まで送られ、該噴流形成機構６の吹出口から吹き出した圧縮空気によって、フロントガラス１４表面の異物の除去または異物付着の防止を行うようにしている。

次に、前記供給機構５について、図２乃至図４により説明する。
図２に示すように、供給機構５を備えた前記エンジンルーム１７の下方両側部には、左右のサイドメンバ３が前後方向に延設され、該左右のサイドメンバ３の前端部同士はフロントクロスメンバ１８により連結されると共に、該フロントクロスメンバ１８よりも後方において、左右の前記サイドメンバ３の前後途中部同士はクロスメンバ１９により連結されている。該クロスメンバ１９と前記フロントクロスメンバ１８の左右途中部同士はセンタメンバ２０により連結されており、前記エンジン２は、このセンタメンバ２０上に図示せぬマウントを介して載置され、前記左右のサイドメンバ３にマウント５１を介して取り付けられている。

そして、前記フロントクロスメンバ１８にはラジエータステー４６が固定されており、該ラジエータステー４６の上面と、フロントクロスメンバ１８上方の図示せぬアッパフレームとの間に、ラジエータ４７が止着されている。更に、該ラジエータ４７と前記エンジン２との間には、前記センタメンバ２０に取付フレーム５０によって固定された送風機４８が介設されている。

また、前記ラジエータ４７前方のボンネット１２には多数の通気孔１２ａが開口される一方、ラジエータ４７の後部には、導風ガイドとなるシュラウド４９が装着され、該シュラウド４９は後方に行くほど絞られたロート状を呈し、シュラウド４９後端は、前記送風機４８の吸気口４８ａに固定されている。そして、この送風機４８の回転軸４８ｃは前記エンジン２の出力軸２ａと連結され、エンジン２によって送風機４８を駆動できるようにしている。更に、送風機４８上部に設けられた排気口４８ｂには、前記噴流形成機構６に圧縮空気を供給するための給気パイプ４４の一端が接続され、該給気パイプ４４の他端は前記吹出口１５に連通されており、送風機４８で発生した圧縮空気を、この給気パイプ４４を介して前記吹出口１５に送出し供給できるようにしている。

このような構成において、エンジン２を始動させると、送風機４８が駆動して吸気口４８ａから空気が吸引されるためにシュラウド４９内が負圧となり、低温の外気が通気孔１２ａから吸引されて冷却風としてラジエータ４７を通過し、該ラジエータ４７から熱を奪った後に送風機４８内に吸い込まれる。この高温の冷却風は、送風機４８内で圧縮され、排気口４８ｂから吹出口１５に向かって送出されるのである。

すなわち、圧縮空気を吹出口１５から車両１のウインドウガラスであるフロントガラス１４に吹き付け、該フロントガラス１４の表面の異物の除去または異物付着の防止を行うウインドウガラス洗浄保護装置４において、前記車両１のエンジン２を水冷するラジエータ４７を通過した後の冷却風を、前記圧縮空気として供給可能な供給機構５を備えたので、圧縮空気を発生させるのにブロアやコンプレッサ等の発生装置を新たに設ける必要がなく、ウインドウガラス洗浄保護装置４の製造コストを低減することができ、更に、他の装置の設置空間が広くなり、車両の組立性やメンテナンス性も向上する。加えて、ラジエータ４７を通過して温度が上昇した冷却風を高温の圧縮空気としてフロントガラス１４に吹き付け、該フロントガラス１４に付着した雪を速やかに溶かすことができるため、高温の圧縮空気生成に必要なヒータ等が不要となり、その分、ウインドウガラス洗浄保護装置４の駆動にかかるエネルギーコストを低減することができる。

そして、前記供給機構５は、前記ラジエータ４７と、該ラジエータ４７に前記冷却風を送風するための送風機４８を有し、該送風機４８の吸気側に前記ラジエータ４７を配置すると共に、前記送風機４８の排気口４８ｂを前記吹出口１５に連通させるので、ラジエータ４７を通過した冷却風を、送風機４８で全て集めて、該送風機４８の排気口４８ｂから圧縮空気として前記吹出口１５まで送出することができ、ダクト等の集気構造を新たに設けることなく簡単な構成で供給機構５を形成することができ、ウインドウガラス洗浄保護装置４の製造コストやメンテナンス性を向上させることができる。

また、図３に示すように、前記給気パイプ４４の途中部に切換バルブ５２を設けた上で、吐出側が前記エンジン２を臨むようにして排気フード５４が配設され、該排気フード５４は前記切換バルブ５２と連結パイプ５３を介して接続され、更に、前記エンジン２には過給器２２が付設され、該過給器２２は前記切換バルブ５２と連結パイプ２１を介して接続され、更には、エンジンルーム１７内にはファン式の発電機６８が配設され、該発電機６８は前記切換バルブ５２と連結パイプ６６を介して接続されており、この切換バルブ５２によって、前記排気口４８ｂの接続先を給気パイプ４４、連結パイプ５３、連結パイプ２１、連結パイプ６６のうちの少なくとも一つに切換可能な構成としてもよい。これにより、ウインドウガラス洗浄保護装置４を使用しない場合は、切換バルブ５２を連結パイプ５３側または連結パイプ２１側または連結パイプ６６側に切り換え、送風機４８からの圧縮空気を連結パイプ５３経由で排気フード５４に送出して従来のようにエンジン２を空冷したり、あるいは、送風機４８からの圧縮空気を連結パイプ２１経由で過給器２２に供給したり、あるいは、送風機４８からの圧縮空気を連結パイプ６６経由で発電機６８に供給することができる。

すなわち、前記排気口４８ｂから排出される圧縮空気の送出先を、前記吹出口１５、前記エンジン２の周囲、前記エンジン２の過給器２２、前記車両１に設けた発電機６８のうちの少なくとも一つに切り換え可能な切換機構である切換バルブ５２を設けるので、ウインドウガラス洗浄保護装置４を使用しない場合には、前記切換バルブ５２を操作することにより、圧縮空気をエンジン２の周囲に送風して、従来のように、ラジエータ４７による水冷に加え空冷によってもエンジン２を冷却することができ、あるいは、圧縮空気をエンジン２の過給器２２に供給してターボ機構を作動させ、エンジン出力を上げることができ、あるいは、圧縮空気をファン式の発電機６８に供給して発電し、その電力を送風機等の駆動や後述するバッテリ５６等への充電に利用することができ、これにより、ラジエータ４７を通った冷却風を常に無駄にすることなく有効に活用することができる。

また、図４に示すように、前記送風機４８にモータ５５を付設し、該モータ５５によって送風機４８を回転駆動する構成としてもよい。これにより、エンジン２をラジエータ４７や送風機４８と離間させて配置することが可能となり、各機器や装置のレイアウトの自由度を高めることができる。例えば、建設機械、農業機械等において、ラジエータ４７と送風機４８はそのままの位置とし、重いエンジン２のみを車両１の前後中央に移動させ、これにより、機体全体の重量バランスを調整して走行安定性を向上させることもできる。

更に、前記モータ５５への電力はバッテリ５６から供給され、該バッテリ５６は、前記エンジン２により駆動される発電機５７によって充電される構成としてもよい。これにより、モータ５５が、エンジン２稼働中に充電されたバッテリ５６からの電力で送風機４８を回転駆動させることができ、エンジン２の稼働状況に関係なく、圧縮空気を吹出口１５に供給することができる。つまり、エンジン２の出力が低下したり、エンジン２を停止して駐車中であっても、必要に応じて、フロントガラス１４に圧縮空気を吹き付けて雨、雪、塵挨等の異物を吹き飛ばし、視界を随時確保することができる。

次に、第二実施例の供給機構２９について、図５により説明する。
該供給機構２９においては、前記センタメンバ２０上に、ラジエータ４７、エンジン５８、及び送風機５９が前から順に配設され、該送風機５９の回転軸５９ｃは前記エンジン５８から後方に延出された出力軸５８ａと連結されている。更に、ラジエータ４７の後部から、エンジン５８、送風機５９の吸気口５９ａにかけて、シュラウド６０が形成されると共に、送風機５９上部に設けられた排気口５９ｂには、前記給気パイプ４４の一端が接続され、該給気パイプ４４の他端は、前記吹出口１５に接続されている。

このような構成において、エンジン５８を始動させると、送風機５９が駆動して吸気口５９ａから空気が吸引されるためにシュラウド６０内が負圧となり、低温の外気がボンネット１２の通気孔１２ａから吸引されて冷却風としてラジエータ４７を通過する。該ラジエータ４７から熱を奪った冷却風は、表面温度が高くなっているエンジン５８を通過して更に熱を奪った後、吸気口５９ａから送風機５９内に吸い込まれる。このようにして、ラジエータ４７のみを通過した場合と比べ更に高温となった冷却風は、送風機５９内で圧縮され、排気口５９ｂから前記吹出口１５に向かって送出されるのである。

すなわち、前記ラジエータ４７と送風機５９との間に、エンジン５８を介設するので、冷却風をラジエータ４７だけでなくエンジン５８をも通過させ、圧縮空気の温度をより高温にすることができ、ウインドウガラスであるフロントガラス１４に付着した雪を更に迅速に溶かして除去することができる。

次に、第三実施例の供給機構について、図６、図７により説明する。
本供給機構３０ａ、３０ｂにおいては、前記供給機構５、２９と異なり、送風機の排気側にラジエータ４７を配置すると共に、送風機で発生しラジエータ４７を通過してきた冷却風は、ラジエータ４７後方に設けられたダクト６２に集められて前記吹出口１５に送られる構成となっている。

例えば、図６の供給機構３０ａにおいては、前記センタメンバ２０上に、送風機６１、エンジン２、ラジエータ４７、及びダクト６２が前から順に配設されると共に、送風機６１の排気口６１ｂから、エンジン２、ラジエータ４７にかけて、シュラウド６３が形成されている。更に、前記ダクト６２上端に設けられた排気口６２ｂには、前記給気パイプ４４の一端が接続され、該給気パイプ４４の他端は前記吹出口１５に接続されている。

このような構成において、エンジン２を始動させて送風機６１を駆動させると、ボンネット１２の通気孔１２ａを通ってきた低温の外気が吸気口６１ａから吸引され、冷却風として排気口６１ｂから吐出される。吐出した冷却風は、外部に漏れることなくシュラウド６３内部でエンジン２とラジエータ４７を通過して大量の熱を奪った後、ダクト６２のフード６２ａに流入し、排気口６２ｂによって絞られ、高温の圧縮空気として給気パイプ４４を介して前記吹出口１５に向かって送出される。

すなわち、前記供給機構３０ａは、前記ラジエータ４７と、該ラジエータ４７に前記冷却風を送風するための送風機６１を有し、該送風機６１の排気側に前記ラジエータ４７を配置すると共に、該ラジエータ４７を挟んで前記送風機６１と反対側にダクト６２を設け、該ダクト６２の排気口６２ｂを前記吹出口１５に連通させるので、ラジエータ４７を通過した冷却風を送風機６１ではなくダクト６２に流れ込ませ、高温の冷却風による送風機６１の熱損を軽減することができ、送風機６１の機器寿命の延長を図ることができる。

更に、前記送風機６１とダクト６２との間に、該ダクト６２に前記冷却風を案内する導風ガイドであるシュラウド６３を設けるので、冷却風を外部に逃がすことなくダクト６２に集めることができ、ウインドウガラスであるフロントガラス１４の洗浄保護に十分な風量・風速を確保することができる。

その上、前記送風機６１とダクト６２との間に、エンジン２を介設するので、冷却風をラジエータ４７だけでなくエンジン２をも通過させ、圧縮空気の温度をより高温にすることができ、ウインドウガラスであるフロントガラス１４に付着した雪を更に迅速に溶かして除去することができるのである。

また、図７の供給機構３０ｂにおいては、モータ６５を付設した送風機６７、ラジエータ４７、エンジン２、及びダクト６２が前から順に配設されると共に、送風機６７の排気口６７ｂから、ラジエータ４７、エンジン２、ダクト６２のフード６２ａ前部にかけて、シュラウド６４が形成されている。この場合、吸気口６７ａから吸い込まれた低温の外気から成る冷却風は、最初にラジエータ４７を通過するので、ラジエータ４７での熱交換効率は高くなり、ラジエータ４７によるエンジン２の水冷効率を高めることができる。

また、前記送風機４８・５９・６１・６７の形式は特に限定されるものではないが、ウインドウガラスの洗浄保護性能を更に向上させるには、径向きの羽根を有する、いわゆる輻流式の送風機であるのが好ましい。この輻流式においては、羽根出口角が９０度又はそれに近い角度を有し、そのため、羽根の強度としては最も強い形が得られ、回転速度を大きくしても羽根が十分に耐えられる構成となっている。

すなわち、前記送風機４８・５９・６１・６７は輻流式の送風機であるので、羽根出口角に直角またはそれに近い角度を設け、強度としては最も強い形の羽根を送風機に備えることができ、高速回転が可能となって、ウインドウガラスであるフロントガラス１４の洗浄保護に十分な風量・風速を確保することができる。

次に、前記噴流形成機構６について、図８により説明する。
該噴流形成機構６において、給気パイプ４４の後端部に前記吹出口１５が形成され、この吹出口１５はフロントガラス１４前面に略平行に屈曲されると共に、該吹出口１５には複数のガイド板７０ａを有する整流体７０が嵌設されている。そして、該ガイド板７０ａによって、噴出する圧縮空気は整流され、該圧縮空気から成る噴流７１は、略層流状態の領域を形成しながら、前記フロントガラス１４の下部表面からルーフ２３の前部まで後方に吹き出される。噴流７１は、このように略層流状態の領域を有するので、乱流や渦を発生して拡散することはほとんどなく、吹出口内部と同じ流速を有する均一な流れ領域であるポテンシャルコアを長い距離に渡って安定して確保することができ、フロントガラス１４表面の異物を強い力で後方に吹き飛ばすと同時に、一種のエアカーテンを形成し、該エアカーテンによって、落下してくる雨、雪、粉塵等の異物は、フロントガラス１４表面に付着する直前に後方にはじき飛ばされるのである。

すなわち、前記吹出口１５から噴出する圧縮空気から成る噴流７１内に、前記ウインドウガラスであるフロントガラス１４の表面に沿った略層流状態の領域を形成するので、噴流７１での乱流や渦の発生が抑制されて安定し、噴流７１が、フロントガラス１４表面に付着している異物を強い力で除去すると共に、エアカーテンという一種の保護層となって、付着しようとする異物を吹き払うことができ、異物に対する優れた洗浄作用と保護作用を得ることができる。更に、噴流７１での乱流や渦の発生が抑制されるため、噴流７１によるフロントガラス１４等の振動が軽減され、ウインドウガラス洗浄保護装置４を使用する際の騒音を抑制することができる。

更に、前記吹出口１５に整流体７０を設けるので、高度な空気制御機構等を用いることなく、整流板７０ａ等を吹出口１５に付設するだけの簡単な構造で圧縮空気が整流され、噴流７１内に略層流状態の領域を形成することができ、ウインドウガラス洗浄保護装置４の製造コストの低減、及び組立性やメンテナンス性の向上を図ることができるのである。

次に、噴流形成機構の別実施例について、図９、図１０により説明する。
該噴流形成機構２５においては、前記ルーフ２３先部に吸込口２４が設けられ、該吸込口２４は、前記フロントガラス１４の表面に略平行に屈曲されると共に、前記吹出口１５に対向して配置される。そして、該吸込口２４に連通するパイプ４１にはポンプ４２が接続されており、該ポンプ４２を作動すると、前記吸込口２４の周囲には該吸込口２４に流れ込む吸引空気によって強い空気流７３が発生し、該空気流７３によって、噴流７２は、ポテンシャルコア内に閉じこめられたままで略層流状態の領域を形成しながら吸込口２４に強制的に導かれる。噴流７２は、このように略層流状態の領域を有するので、乱流や渦を発生して拡散することがほとんどなく、ポテンシャルコアを長い距離に渡って安定して確保することができる。

すなわち、前記吹出口１５には吸込口２４を対向配置し、該吸込口２４と前記吹出口１５との間に前記噴流７２を形成するので、前記吸込口２４に流れ込む吸引空気の空気流７３によって、略層流状態の領域の前記噴流７２内への形成を一層促進し、噴流７２での乱流や渦の発生を抑制することができ、異物に対する洗浄作用と保護作用を更に向上させることができる。

また、前記噴流形成機構２５において、吹出口１５の風量・風速が吸込口２４の風量・風速よりも大きすぎる場合には、噴流７２の余分な圧縮空気が周囲に流れ出し、前記空気流７３を押し返して流れを乱し、その結果、噴流７２が不安定となる。逆に、吹出口１５の風量・風速が吸込口２４の風量・風速よりも小さすぎる場合には、前記空気流７３が強すぎて噴流７２に乱流が生じやすい。そこで、吹出口１５の風量・風速を吸込口２４の風量・風速と略同等とすることで、噴流７２内に略層流状態の領域を安定して形成するようにしてもよい。

すなわち、前記吹出口１５から吹き出される圧縮空気の風量、風速と、吸込口２４に吸引される吸引空気の風量、風速とは略同等とするので、噴流７２内に略層流状態の領域をより安定して形成することができ、異物に対する洗浄作用と保護作用を更に向上させることができる。

更に、前記噴流形成機構２５においては、ラジエータ４７前方に配置された送気フード４３を、戻りパイプ４５を介して前記ポンプ４２に接続してもよく、前記吸込口２４から吸い込まれた吸引空気を前記送気フード４３に送り出し、該送気フード４３から冷却空気をラジエータ４７に送風できるようにしてもよい。これにより、吹き出した圧縮空気に冷たい外気が混入したり、あるいは外気によって急冷された低温の圧縮空気等から成る吸引空気を、前記ラジエータ４７に吹き付けることができ、ラジエータ４７の冷却を促進させることができる。

すなわち、前記吸込口２４に吸引された吸引空気は、前記ラジエータ４７に還流させるので、低温の吸引空気による冷却が進んで、車体前部に開口された通気孔１２ａから低速で流入する外気だけで空冷する場合に比べ、熱交換効率が大きく向上し、ラジエータ４７によるエンジン２の水冷効率を更に高めることができるのである。

本発明は、自動車、ダンプカー・パワーショベル等の建設機械、トラック、コンバイン・トラクター等の農業機械といった車両のウインドウガラスだけでなく、各種融雪装置、例えば路面の融雪や住宅窓の融雪を行う装置類にも適用することができる。

本発明に係わるウインドウガラス洗浄保護装置の全体構成を示す、車両の側面図である。 供給機構を示す、ボンネットの側面図である。 切換バルブを備えた供給機構を示す、ボンネットの側面一部断面図である。 モータを備えた供給機構を示す、ボンネットの側面一部断面図である。 第二実施例の供給機構を示す、ボンネットの側面一部断面図である。 第三実施例の供給機構を示す、ボンネットの側面一部断面図である。 第三実施例で配置構成の異なる供給機構を示す、ボンネットの側面一部断面図である。 噴流形成機構を示す説明図である。 別実施例の噴流形成機構を示す説明図である。 吸引空気を還流させる場合のボンネットの側面一部断面図である。

符号の説明

１ 車両
２・５８ エンジン
４ ウインドウガラス洗浄保護装置
５・３０ａ 供給機構
１４ ウインドウガラス
１５ 吹出口
２２ 過給器
２４ 吸込口
４７ ラジエータ
４８・５９・６１・６７ 送風機
４８ｂ・６２ｂ 排気口
５２ 切換機構
６２ ダクト
６３ 導風ガイド
６８ 発電機
７０ 整流体
７１・７２ 噴流

Claims (13)

1. 圧縮空気を吹出口から車両のウインドウガラスに吹き付け、該ウインドウガラスの表面の異物の除去または異物付着の防止を行うウインドウガラス洗浄保護装置において、前記車両のエンジンを水冷するラジエータを通過した後の冷却風を、前記圧縮空気として供給可能な供給機構を備えたことを特徴とするウインドウガラス洗浄保護装置。
2. 前記供給機構は、前記ラジエータと、該ラジエータに前記冷却風を送風するための送風機を有し、該送風機の吸気側に前記ラジエータを配置すると共に、前記送風機の排気口を前記吹出口に連通させることを特徴とする請求項１記載のウインドウガラス洗浄保護装置。
3. 前記ラジエータと送風機との間に、エンジンを介設することを特徴とする請求項２記載のウインドウガラス洗浄保護装置。
4. 前記供給機構は、前記ラジエータと、該ラジエータに前記冷却風を送風するための送風機を有し、該送風機の排気側に前記ラジエータを配置すると共に、該ラジエータを挟んで前記送風機と反対側にダクトを設け、該ダクトの排気口を前記吹出口に連通させることを特徴とする請求項１記載のウインドウガラス洗浄保護装置。
5. 前記送風機とダクトとの間に、該ダクトに前記冷却風を案内する導風ガイドを設けることを特徴とする請求項４記載のウインドウガラス洗浄保護装置。
6. 前記送風機とダクトとの間に、エンジンを介設することを特徴とする請求項４又は請求項５記載のウインドウガラス洗浄保護装置。
7. 前記排気口から排出される圧縮空気の送出先を、前記吹出口、前記エンジンの周囲、前記エンジンの過給器、前記車両に設けた発電機のうちの少なくとも一つに切り換え可能な切換機構を設けることを特徴とする請求項２又は請求項４又は請求項５に記載のウインドウガラス洗浄保護装置。
8. 前記送風機は、輻流式の送風機であることを特徴とする請求項２乃至請求項７のいずれか一項に記載のウインドウガラス洗浄保護装置。
9. 前記吹出口から噴出する圧縮空気から成る噴流内に、前記ウインドウガラスの表面に沿った略層流状態の領域を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のウインドウガラス洗浄保護装置。
10. 前記吹出口に整流体を設けることを特徴とする請求項９記載のウインドウガラス洗浄保護装置。
11. 前記吹出口には吸込口を対向配置し、該吸込口と前記吹出口との間に前記噴流を形成することを特徴とする請求項９又は請求項１０記載のウインドウガラス洗浄保護装置。
12. 前記吹出口から吹き出される圧縮空気の風量、風速と、吸込口に吸引される吸引空気の風量、風速とは略同等とする特徴とする請求項１１記載のウインドウガラス洗浄保護装置。
13. 前記吸込口に吸引された吸引空気は、前記ラジエータに還流させることを特徴とする請求項１１又は請求項１２記載のウインドウガラス洗浄保護装置。

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