DE3818621C2

DE3818621C2 -

Info

Publication number: DE3818621C2
Application number: DE19883818621
Authority: DE
Inventors: Bartholomaeus 8311 Vilsheim De Lehrhuber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-06-01
Filing date: 1988-06-01
Publication date: 1992-10-29
Also published as: DE3818621A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenwaschvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit flüssigkeitsgekühltem Motor, mit einem Waschflüssigkeitsbehälter, von dem wenigstens eine Leitung zu Spritzorganen an einer Scheibe führt, und mit einem im Waschflüssigkeitsbehälter ausgebildeten Wärmetauscher zur Erwärmung der Waschflüssigkeit durch die Kühlflüssigkeit des Motors.

Eine derartige Scheibenwaschvorrichtung ist aus der US-PS 38 88 412 bekannt. Praktische Versuche mit dieser bekannten Vorrichtung haben zu keinem befriedigendem Ergebnis geführt. Dies ist einerseits darauf zurückzuführen, daß der Waschflüssigkeitsbehälter eine verhältnismäßig dünne Wand aus Kunststoff besitzt, weshalb insbesondere beim Parken im Freien die Waschflüssigkeit im Behälter sehr rasch abkühlt und gefriert, so daß beim Start in der kalten Jahreszeit nicht sofort Flüssigkeit zum Reinigen der Scheiben zur Verfügung steht. Selbst dann, wenn nach einer gewissen Fahrtstrecke die Flüssigkeit im Behälter taut, kann sie mitteils der Pumpe nicht zu den Spritzorganen geführt werden, da die Leitungen ohne wärmedämmende Maßnahmen verlegt sind; in diesen Leitungen zurückgebliebene Flüssigkeit ist beim Kaltstart an Wintertagen eingefroren und kann auch nicht durch die aus dem Behälter nachgedrückte, erwärmte Flüssigkeit aufgetaut werden.

Aus der FR-OS 24 19 849 ist ein Waschflüssigkeitsbehälter als solcher bekannt, der ein wärmedämmendes Gehäuse aufweist.

Auch beim Gegenstand des Gebrauchsmusters 79 18 935 ist offenbar nur ein dünnwandiger Vorratsbehälter vorgesehen, der im Winter nachts rasch auskühlt, so daß am Morgen erst nach einer verhältnismäßig langen Fahrstrecke das Waschwasser aufgetaut ist. Dieses erreicht auch dann noch nicht ausreichend hohe Temperaturen, so daß es beim Spritzen auf der Scheibe friert. Dies ist auch darauf zurückzuführen, daß die Rücklaufleitung zum Kühlaggregat des Motors führt, anstatt im kurzen Kreislauf unmittelbar zum Motor zurückzuführen. Zwar sind die zu den Spritzorganen führende Leitung und die Zuleitung zum Wärmetauscher nebeneinander verlegt, aber dies scheint zur Vermeidung der angegebenen Gefahren eines Einfrierens im Bereich der Spritzorgane nicht auszureichen, den diese werden durch elektrische Heizspiralen zusätzlich erwärmt.

Eine aus der DE-PS 35 12 108 bekannte Scheibenwaschvorrichtung arbeitet nur mit Zusatz von Frostschutzmitteln, was in Versuchen festgestellt werden konnte. Dies ist darauf zurückzuführen, daß ein geschlossenes Kreislaufsystem vorgesehen ist, bei dem nach jedem Waschvorgang Flüssigkeitsreste in einem Teil der Leitung zurückbleiben und dort einfrieren können. Dies gilt vor allem für den durch ein Rückschlagventil nach unten gesperrten Leitungsteil. Dieser ist ohne zusätzliche wärmedämmende Maßnahmen verlegt und birgt somit die Gefahr eines Einfrierens der darin enthaltenen Flüssigkeit in sich.

Gegenstand des deutschen Gebrauchsmusters 79 07 758 ist eine Scheibenwaschvorrichtung, bei der die zu den Spritzorganen führende Leitung in Strömungsrichtung hinter dem Waschflüssigkeitsbehälter schraubenförmig um die Kühlflüssigkeitsleitung des Motors geführt ist. Auf diese Weise kann zwar der Abschnitt der Leitung zwischen diesem Wärmetauscher und den Spritzorganen erwärmt werden, aber es sind keine Vorkehrungen getroffen, den in Strömungsrichtung davor liegenden Abschnitt oder gar die Waschflüssigkeit im Behälter selbst zu erwärmen. Wenn daher bei einem plötzlichen Kälteeinbruch versäumt worden war, der Waschflüssigkeit rechtzeitig ein Frostschutzmittel zuzugeben, bleibt dem Fahrer oftmals nur die Möglichkeit zu warten, bis die im Behälter eingefrorene Flüssigkeit wieder aufgetaut ist, beispielsweise in einer beheizten Garage.

Eine ähnliche Scheibenwaschvorrichtung ist in der DE-AS 21 12 473 beschrieben und dargestellt, wobei die zu den Spritzorganen führende Leitung nur auf einem sehr kurzen Abschnitt eng neben der von Kühlflüssigkeit des Motors durchflossenen Leitung verlegt ist, während der größere Teil nicht erwärmt wird, so daß bei einem Kälteeinbruch die Waschflüssigkeit in den nicht erwärmten Leitungsabschnitten einfriert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenwaschvorrichtung der eingangs umrissenen Bauart so zu verbessern, daß auch bei sehr tiefen Außentemperaturen jederzeit Flüssigkeit zum Reinigen der Scheiben zur Verfügung steht, die auch nach längeren Betriebsunterbrechungen nicht einfriert.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die folgenden Merkmale vorgesehen, welche sich in ihrer Gesamtheit kombinatorisch ergänzen:

a) Der Waschflüssigkeitsbehälter hat ein wärmedämmendes Gehäuse.
b) Von der Kühlflüssigkeit-Vorlaufleitung des Motors, die in einem kurzen Kreislauf zu einer Fahrzeugheizung führt, ist ein Zuleitungskanal abgezweigt, der als Wärmeabgabeleitung durch den Waschflüssigkeitsbehälter führt und hinter diesem in die Kühlflüssigkeitsbehälter- Rücklaufleitung des Motors mündet.
c) Von dem Zuleitungskanal zweigt eine Überbrückungsleitung ab, die mit der Kühlflüssigkeitsbehälter-Rücklaufleitung verbunden und eng neben der zu den Spritzorganen führenden Leitung verlegt ist.
d) Die Überbrückungsleitung weist im Bereich der Spritzorgane Wärmetauscherelemente auf, welche diese erwärmen.
e) Die Wärmetauscherelemente umschließen die Spritzorgane auf dem größten Teil ihrer Außenfläche.

Durch diese Maßnahme ist die Waschflüssigkeit sowohl im Behälter als auch auf ihrem gesamten Weg zu den Spritzorganen gegen Auskühlen gesichert, so daß ohne jeden Zusatz von Frostschutzmittel eine ständige Betriebsbereitschaft gegeben ist. Bei praktischen Versuchen wurde festgestellt, daß selbst beim nächtlichen Parken im Freien mit Außentemperaturen von unter -20°C morgens warme Waschflüssigkeit zur Verfügung steht. Dies ist darauf zurückzuführen, daß während der Fahrt am Tage die Flüssigkeit schon nach etwa 10 km Fahrt auf etwa 80°C erwärmt wird und in dem wärmedämmenden Gehäuse auf nur 40°C abkühlt. Durch die sehr enge Verlegung der zu den Spritzorganen führenden Leitung neben dem Zuleitungskanal kann auch in diesem Teil des Leitungssystems die Flüssigkeit nicht einfrieren; selbst im Bereich der Spritzorgane, wo durch die Expansionskälte ein sofortiges Einfrieren der austretenden Spritzflüssigkeit beim Stand der Technik nicht zu vermeiden ist, wird dies durch die Erfindung verhindert.

Mit den erfindungsgemäß vorgesehenen Maßnahmen kann die Vorrichtung ohne Einsatz äußerer Energiequellen und Zusatz von Frostschutzmitteln umweltschonend betrieben werden. Aufgrund des einfachen Aufbaus ist ohne Aufwand und Kosten eine Nachrüstung vorhandener Anlagen jederzeit möglich.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Es zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung einer hydraulischen Schaltung für eine Scheibenwaschvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Bereiches I der Fig. 1 mit einem Spritzorgan und zugehörigem Wärmetauscherelement und

Fig. 3 eine Variante der Fig. 2.

Fig. 1 zeigt schematisch einen flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor 10 eines Kraftfahrzeugs mit einem Kühler 12. Vom Motor 10 führt in bekannter Weise eine Kühlflüssigkeits-Vorlaufleitung 14 über einen kurzen Kreislauf zu einer Fahrzeugheizung, von welcher eine Kühlflüssigkeits-Rücklaufleitung 16 wieder in den Motor 10 zurückführt. Den beiden Leitungen 14 und 16 sind bekannte Stellorgane 18 für den Durchfluß und damit zur Einstellung der gewünschten Temperatur im Fahrgastraum vorgesehen.

Zum Reinigen einer Scheibe des Fahrzeugs, beispielsweise der Windschutzscheibe, sind zwei Spritzorgane 20 vorgesehen, die über eine Leitung 22 und eine Pumpe 24 mit einem Waschflüssigkeitsbehälter 26 verbunden sind. In seinem oberen Bereich hat der Waschflüssigkeitsbehälter 26 einen Einfüllstutzen 28.

Gemäß der Erfindung ist von der Kühlflüssigkeits-Vorlaufleitung 14 des Motors 10 ein Zuleitungskanal 30 abgezweigt, der als Wär meabgabeleitung 32 mit wendelartigem Verlauf durch den Wasch flüssigkeitsbehälter 26 führt. Hinter diesem mündet die Wärmeab gabeleitung 32 in die Kühlflüssigkeits-Rücklaufleitung 16. Die beiden Verbindungsstellen an der Vorlaufleitung 14 und an der Rücklaufleitung 16 sind dabei als T-Rohrstücke ausgebildet.

In Fig. 1 ist angedeutet, daß sowohl in den Zuleitungskanal 30 kurz hinter der Abzweigung als auch in die Wärmeabgabeleitung 32 kurz vor der Einmündung in die Vorlaufleitung 16 je ein Ab sperrhahn 34 eingesetzt ist, der Montage- und Wartungsarbeiten erleichtert.

Wie Fig. 1 weiter zeigt, zweigt von dem zum Waschflüssigkeits behälter 26 führenden Zuleitungskanal 30 eine Überbrückungslei tung 36 ab, die mit der Kühlflüssigkeits-Rücklaufleitung 16 ver bunden ist und die im Bereich der Spritzorgane 20 diese erwär mende Wärmetauscherelemente 38 aufweist. Aus Fig. 2 geht her vor, daß das Wärmetauscherelement 38 des Spritzorgans 20 so aus gebildet ist, daß es dieses Spritzorgan 20 auf dem größten Teil der Außenfläche umschließt. Mit dieser Maßnahme erwärmt die auf geheizte Kühlflüssigkeit das Spritzorgan 20, so daß dieses nach einem Einfrieren rasch aufgetaut wird, und zwar gleichzeitig mit dem Erwärmen der Waschflüssigkeit im Behälter 26.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Variante ist die Überbrückungslei tung 36 wendelartig um die Außenfläche des Spritzorgans 20 her umgeführt.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn der Waschflüssigkeitsbehäl ter 26 ein wärmedämmendes Gehäuse 40 hat, beispielsweise eine Um hüllung aus Kunststoffschaum mit einer Dicke von etwa 2 cm.

Aus Fig. 1 geht schließlich hervor daß die zu den Spritzorga nen 20 führende Leitung 22 eng neben dem Zuleitungskanal 30 und der Überbrückungsleitung 36 verlegt und mit diesen vorzugsweise verlötet ist (Lötstellen 42). Aufgrund der Wärmeleitung zwi schen den als Kupferrohre ausgebildeten Kanälen und Leitungen wird die Leitung 22 schon kurz nach dem Anlassen des Motors 10 vorgewärmt.

Die Scheibenwaschvorrichtung gemäß der Erfindung hat gegenüber dem Stand der Technik den erheblichen Vorteil, daß die Aufhei zung der Waschflüssigkeit nicht abhängig von einem Durchfluß er folgt, sondern im Waschflüssigkeitsbehälter selbst stattfindet. Bei allen bekannten Waschvorrichtungen wird nur ein Teil der Waschflüssigkeitsleitung aufgeheizt, wobei nur der jeweils strö mende Teil der Waschflüssigkeit während des Waschvorgangs be troffen ist. In der Praxis hat sich herausgestellt, daß die Vor richtung gemäß der Erfindung auch bei sehr tiefen Temperaturen immer einsatzbereit und auch bei sommerlichen Außentemperaturen von Vorteil ist, weil erwärmte Waschflüssigkeit besser reinigt als kalte. Der Energieverbrauch ist unbedeutend, denn die von der Kühlflüssigkeit des Motors abgegebene Wärme, die für die Scheibenwaschvorrichtung gemäß der Erfindung ausgenutzt wird, steht ohnehin zur Verfügung und wurde bisher ungenutzt nach au ßen abgegeben.

Claims

Scheibenwaschvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit flüssigkeitsgekühltem Motor, mit einem Waschflüssigkeitsbehälter, von dem wenigstens eine Leitung zu Spritzorganen an einer Scheibe führt, und mit einem Waschflüssigkeitsbehälter ausgebildeten Wärmetauscher zur Erwärmung der Waschflüssigkeit durch die Kühlflüssigkeit des Motors, gekennzeichnet durch die Kombination nachstehender Merkmale:
- a) - der Waschflüssigkeitsbehälter (26) hat ein wärmedämmendes Gehäuse (40),
- b) - von der Kühlflüssigkeits-Vorlaufleitung (14) des Motors (10), die in einem kurzen Kreislauf zu einer Fahrzeugheizung führt, ist ein Zuleitungskanal (30) abgezweigt, der als Wärmeabgabeleitung (32) durch den Waschflüssigkeitsbehälter (26) führt und hinter diesem in die Kühlflüssigkeits-Rücklaufleitung (16) des Motors (10) mündet.
- c) - von dem Zuleitungskanal (30) zweigt eine Überbrückungsleitung (36) ab, die mit der Kühlflüssigkeits-Rücklaufleitung (16) verbunden und eng neben der zu den Spritzorganen (20) führenden Leitung (22) verlegt ist,
- d) - die Überbrückungsleitung (36) weist im Bereich der Spritzorgane (20) diese erwärmende Wärmetauscherelemente (38) auf,
- e) - die Wärmeaustauscherelemente (38) umschließen die Spritzorgane (20) auf dem größten Teil ihrer Außenfläche.