CN110641421B - 洗涤液加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种洗涤液加热装置。该装置包括位于贮存罐下端的加热单元。洗涤泵连接至所述加热单元的第一端，控制器调节所述加热单元的热量产生。因此，容纳在贮存罐中的洗涤液的至少一些流入至加热单元，然后排出至洗涤泵。

Description

洗涤液加热装置

技术领域

本发明涉及一种洗涤液加热装置，更特别地，涉及这样一种洗涤液加热装置，其加热沿着加热单元流动的洗涤液，并经由洗涤液喷嘴而喷射预定温度下或者大于预定温度的洗涤液。

背景技术

车辆安全驾驶的一个重要因素为确保前方视野。因此，常规的车辆装备有刮水器装置用于去除附着在挡风玻璃的表面的异物，并擦去挡风玻璃的表面的雨水或其它流体，以确保驾驶员的前方视野。

除此之外，车辆还设置有洗涤液注射装置，该洗涤液注射装置将洗涤液喷射到挡风玻璃的表面上，以在清洁挡风玻璃表面的过程中更容易地去除异物。在洗涤液注射装置中，洗涤液储存在贮存罐中，以便由洗涤泵(洗涤器电动机)泵送，然后经过注射喷嘴而喷射到玻璃表面上。通常，喷射喷嘴设置在前围上盖板内或发动机罩上。

图1为显示常规洗涤液注射装置的构造的示意图，其中，洗涤液注射装置包括贮存罐1、洗涤泵2以及洗涤器喷嘴4；洗涤液储存在该贮存罐1中；该洗涤泵2安装在贮存罐1上以经过洗涤器软管3来泵送储存在贮存罐中的洗涤液；该洗涤器喷嘴4配置为将经过洗涤器软管3泵送的洗涤液喷射到挡风玻璃5的表面上。

在该配置中，当驾驶员接通操作开关(例如，在多功能开关中的洗涤器开关)时，洗涤泵2操作为泵送储存在贮存罐1中的洗涤液，被泵送的洗涤液经过洗涤器喷嘴4而被喷射到挡风玻璃5的表面上。然而，洗涤液可以在寒冷地区或低温条件下冷冻，并且洗涤液的粘度随着温度降低而增加。特别地，当洗涤液的粘度增加时，可能发生洗涤液的喷射缺陷。

因此，如图2所示，加热洗涤液的加热装置6也可以设置在洗涤器软管3的中间。典型的洗涤液加热装置6包括壳体，从洗涤泵2泵送到注射喷嘴4的洗涤液可以穿过该壳体。壳体具有入口和出口，洗涤器软管的前端和后端分别连接到该入口和出口，以允许洗涤液流入入口并从出口排出。此外，加热器杆嵌入壳体中以接收电力并基于来自控制器的控制信号产生热量。

结果，通过洗涤泵2的操作被泵送的洗涤液由加热器杆加热，同时穿过设置在洗涤液软管3中间的加热装置6的壳体的内部，然后再次经过洗涤液软管3而被供给至注射喷嘴4。在该配置中，当驾驶员接通操作开关时，电力被施加到加热装置6并且洗涤泵2同时工作。此外，由于加热装置6加热洗涤液同时洗涤液由洗涤泵2泵送，因此加热的洗涤液可以经过洗涤器软管3而供给至注射喷嘴4以便被喷射。

然而，尽管由于加热装置6与贮存罐1分离并且安装在洗涤器软管3的中间，因此当储存在贮存罐1中的洗涤液的粘度根据例如温度等条件而增加时，可以加热经过洗涤器软管而泵送的洗涤液，但是安装在贮存罐上的洗涤泵2不能容易地推动洗涤液，结果，由于洗涤泵的排出压力的降低而使洗涤夜到达的位置较差。换句话说，无论是否设置加热装置，由于洗涤液的粘度增加都会导致洗涤泵的排出压力降低，而由降低的排出压力导致洗涤液到达的位置发生偏差，并发生错误的擦拭。特别是，当洗涤液的粘度增加时，由于洗涤泵2的操作电流的增加，使得洗涤泵(洗涤器电动机)可能会碳化。除了上述之外，还可能发生操作开关(多功能开关中的洗涤器开关)的接触器的碳化和损坏。

公开于本部分的上述信息仅仅用于加深对本发明背景的理解，因此其可以包含的信息并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提供一种洗涤液加热装置，其中，加热区域可以在贮存罐中分离以提供更有效的热性能。另外，本发明提供一种热量产生模块，其中，洗涤液流动通道可以形成在分离成壳体罩和壳体的区域中，并且可以对沿着贮存罐中的分离流动通道流动的洗涤液进行热传递。

本发明的目的不限于上述目的，并且通过以下描述可以理解未提及的本发明的其他目的，并且可以通过本发明的实施方案更清楚地理解本发明的目的。此外，本发明的目的可以通过权利要求中所示的手段及其组合来实现。用于获得本发明的上述目的的洗涤液加热装置包括如下构造。

本发明提供一种洗涤液加热装置，其可以包括：加热单元，其置于贮存罐的下端；洗涤泵，其连接至所述加热单元的一端；以及控制器，其配置为调节所述加热单元的热量产生，容纳在贮存罐中的洗涤液的至少一些可以流入至加热单元，然后排出至洗涤泵。

另外，所述加热单元可以包括：热量产生模块，其连接至控制器并配置为加热洗涤液；壳体，其围绕所述热量产生模块；壳体罩，其围绕所述壳体并包括形成在其中的洗涤液流动部分；以及多个密封圈，所述多个密封圈配置为密封所述壳体罩的两端，所述壳体罩的两端定位成穿过所述贮存罐。另外，所述热量产生模块可以包括：加热器部分，其连接至所述控制器；以及导热罩，其配置为将由加热器部分产生的热量传递至所述壳体。所述壳体罩可以包括位于其一端的入口部分，所述入口部分使得容纳在贮存罐中的洗涤液流入至所述壳体罩的内部。

所述壳体可以包括位于其面对洗涤泵的一端处的至少一个或多个肋。所述洗涤液加热装置还可以包括环氧树脂罩，其置于所述壳体的内侧面与所述导热罩之间。特别地，所述密封圈可以配置为密封所述壳体与所述贮存罐相遇的位置以及所述壳体罩与所述贮存罐相遇的位置。

附图说明

现在将参考附图中说明的本发明的示例性实施方案详细描述本发明的上述和其它特征，所述附图在下文中仅用于说明，因此对本发明是非限制性的，其中：

图1为显示根据相关技术的常规洗涤液注射装置的构造的示意图；

图2为显示根据相关技术的具有常规加热装置的洗涤液注射装置的示意图；

图3为根据本发明的一个示例性实施方案的洗涤液加热装置的结构图；

图4A为根据本发明的一个示例性实施方案的洗涤液加热装置的侧视图；

图4B为沿图4A中的线A-A呈现的截面图；

图5A和图5B为根据本发明的一个示例性实施方案的加热器部分和热量产生模块的结构图；

图6A和图6B为示出根据本发明的一个示例性实施方案的壳体和导热罩联接的状态的视图；

图7为示出根据本发明的一个示例性实施方案的容纳在贮存罐中的洗涤液的流动路径的视图。

应当理解，附图不一定是按照比例绘制，而是呈现各种特征的简化表示，以对本发明的基本原理进行说明。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体目标应用和使用的环境来确定。在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，相同的附图标记表示本发明的相同的或等同的部件。

具体实施方式

应当理解，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共车辆、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。

虽然示例性的实施方案描述为使用多个单元以执行示例性的过程，但是应当理解，示例性的过程也可以由一个或多个模块执行。此外，应当理解的是术语控制器/控制器单元指代的是包含有存储器和处理器的硬件设备。该存储器被配置成存储模块，并且处理器具体配置成执行所述模块以执行以下进一步描述的一个或多个过程。

本文所用的术语仅为了描述特定实施例的目的，并不旨在限制本发明。正如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文另有清楚的说明。还将理解当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或加入一种或多种其他的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群体。正如本文所述的，术语“和/或”包括一种或多种相关列举项目的任何和所有组合。”

除非特别声明或者从上下文显而易见的，本文所使用的术语“约”被理解为在本领域的正常公差范围内，例如在平均值的2个标准偏差内。“大约”可被理解为在指定值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％之内。除非从上下文清楚可知，否则本文提供的所有数值通过术语“大约”来进行修饰。

下文将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。可以以各种形式修改本发明的示例性实施方案，并且本发明的范围不应被解释为限制于以下示例性实施方案。提供这些实施方案是为了向本领域技术人员更充分地解释本发明。此外，在说明书中提到的术语“～部分”，“～单元”，“～模块”等是指用于处理至少一个功能或操作的单元，并且可以由硬件、软件或者硬件和软件的组合实现。

本发明旨在提供一种洗涤液加热装置，其能够改善在低温条件下由洗涤液的粘度增加引起的问题，并且本发明的目的是提供一种洗涤液加热装置，其能够改善如下问题：由于贮存罐100中的洗涤液的粘度增加而导致洗涤泵110的排出压力降低，洗涤液的供应不良，洗涤液在喷射时所到达的位置的偏差，擦拭不良，洗涤泵110损坏和操作开关损坏。

因此，本发明的主要特征在于，洗涤液加热装置可以整体地安装到储存洗涤液的贮存罐100，洗涤液加热装置可以配置为通过加热单元200而直接加热洗涤液，该加热单元200设置在贮存罐100的下端部分。另外，本发明提供洗涤液加热装置，其配置为仅加热容纳有洗涤液的贮存罐100的一些区域，并且提供用于选择性地加热沿着加热单元200的壳体220流动的洗涤液的构造。

图3、图4A和图4B为显示根据本发明的一个示例性实施方案的洗涤液加热装置的立体图。具体而言，图3是显示根据一个示例性实施方案的洗涤液加热装置安装到贮存罐100的下端的构造的视图，而图4A和图4B是贮存罐100的侧截面图。如图所示，本发明的洗涤液加热装置可包括贮存罐100和洗涤泵110，该贮存罐100中储存有洗涤液，该洗涤泵110安装在贮存罐100的一端并且配置为施加排出压力以排出洗涤液。

此外，贮存罐100可包括上罐和下罐。特别地，上罐和下罐可以竖直地组装以形成具有预定容积的封闭内部空间。另外，构成贮存罐100的下罐可以包括水平传感器300，其配置为测量洗涤液的水平，并且当洗涤液不足时，可以通知用户。例如，与传感器通信的控制器可以配置为向用户输出关于不足的洗涤液水平的通知。上罐可以包括形成在其上的开口，以允许贮存罐填充洗涤液，并且加热单元200可以安装在下罐的下端。

加热单元200可以设置在贮存罐100的下端，并且可以配置成在贮存罐100的宽度方向上穿过贮存罐100。特别地，加热单元200可以置于贮存罐100的最下端，且储存在贮存罐100中的洗涤液中的一些可以流入加热单元200。加热单元200可定位成允许其第一端面对洗涤泵110，并且可以配置成允许穿过加热单元200内部的洗涤液经过洗涤泵110而排出到喷嘴。加热单元200的第二端可以包括布线和连接到安装在车辆内的控制器120的连接器。

此外，本发明可以包括配置为测量洗涤液的温度的传感器部分(未示出)和环境温度传感器(未示出)，并且控制器120可以配置为基于由传感器测量的温度而设定加热单元200的驱动时间和驱动温度。在本发明的一个示例性实施方案中，控制器120可以配置为在环境温度传感器的值小于大约-5℃的时候设定为驱动加热单元200，而在加热单元200的驱动时间约为10分钟或更长且环境温度约为0℃或更高的时候停止驱动加热单元200。

本发明的另一示例性实施方案可以配置为通过用户的手动操作来驱动或操作加热单元200。图示的加热单元200可以包括热量产生模块210、壳体220以及壳体罩230；该热量产生模块210连接到控制器120；该壳体220配置为围绕热量产生模块210；该壳体罩230配置为围绕或包围壳体220以形成用于洗涤液的流动通道。

另外，加热单元可以包括密封加热单元200、贮存罐100和洗涤泵110的多个密封圈240。特别地，密封圈可以包括壳体密封圈240a、贮存罐密封圈240b以及泵密封圈240c；壳体密封圈240a位于连接至控制器120的壳体220的一端以防止异物进入贮存罐100；贮存罐密封圈240b配置为在贮存罐100与壳体罩230之间进行密封；泵密封圈240c配置为密封洗涤泵110与壳体罩230彼此面对的位置。总之，通过位于壳体罩230中的入口部分231流入加热单元200的洗涤液可以置于壳体220与壳体罩230之间形成的流动通道中，位于流动通道中的洗涤液可以通过沿壳体220进行的热传递而加热，然后可以将其排出到洗涤泵110。

图5A和图5B是加热器部分211和围绕加热器部分211的导热罩212的结构图，该加热器部分211用作热量产生模块210。如图所示，插入壳体220的内侧面的热量产生模块210可以包括加热器部分211和导热罩212。加热器部分211可以直接连接到控制器120并由控制器120操作，并且可以实施为基于控制器120的温度设定值的热量产生装置。

在本发明的一个示例性实施方案中，加热器部分211可以包括中央正温度系数(PTC)加热器和设置在基部构件的两个面上的金属电极，并且加热器部分211可以线连接到电源。在加热器部分211中，来自设置在壳体220外部的车辆内的电源的电力可以施加到正温度系数加热器，因此，可以驱动正温度系数加热器以产生热量。另外，导热罩212可以围绕加热器部分211，并且导热罩可以由能够均匀地传递由加热器部分211产生的热量的金属材料制成。例如，导热罩212可以由铝(Al)制成。

导热罩212可以配置为使得加热器部分211可以插入至导热罩的中央部分。在此配置中，当加热器部分211工作以产生热量的时候，由加热器部分211产生的热量可以在导热罩212的径向方向上传递。此外，导热罩212可以配置为将由加热器部分211产生的热量传递到位于围绕导热罩212的外部的壳体220，并且可以配置为允许热量传递到壳体220的外部以加热在壳体220与壳体罩230之间穿过的洗涤液。在壳体220和壳体罩230之间穿过并加热的洗涤液可以经过洗涤泵110而排出，并经过喷嘴部分而喷射到挡风玻璃上。

图6A和图6B是示出壳体220的构造的视图，壳体220配置为使得热量产生模块210插入其中。本发明所示的壳体220可以允许中央部分凹入地凹陷，并且热量产生模块210可以插入至凹入地凹陷的中央部分。特别地，凹陷的中央部分可以形成为圆柱形，并且可以具有形成在其中的空间，以允许热量产生模块210插入到该空间中。

由环氧树脂制成的环氧树脂罩222可以形成在凹进的中央部分处，以对插入的热量产生模块210执行防尘和防水功能，并且热量产生模块210可以固定到壳体220的凹陷部分。另外，壳体密封圈240a可以置于壳体220的一个开口端处，并且壳体密封圈可以配置为密封热量产生模块210以防止贮存罐100外部的异物等进入壳体。

总之，热量产生模块210可以插入至壳体220的一个开口端，并且壳体的开口端可以通过环氧树脂罩222和密封圈240而双重密封。图示的壳体220可以包括形成在其上的至少一个或多个肋221，以改善在壳体220与壳体罩230之间流动的洗涤液的流动性能。根据本发明的一个示例性实施方案，壳体220可以包括肋221，肋221配置为相对于壳体220的凹陷部分彼此对称。

特别地，本发明的肋221可以设置在壳体220的面向洗涤泵110的一端，并且可以引导洗涤液从贮存罐100流入壳体罩230的入口部分231，以沿着洗涤泵110流动。本发明的肋221可以在壳体220的纵向方向上具有预定角度，或者可以形成为具有特定曲率的叶片形状。另外，当流入形成在加热单元200内部的流动通道空间中的洗涤液被排出到洗涤泵110时，肋可以配置为增加排出的洗涤液的流速并改善排出的洗涤液的流动性能。

在本发明的另一示例性实施方案中，位于壳体220的第一端处的肋221可以具有特定的曲率，并且可以配置成产生排出到洗涤泵110的洗涤液的涡流。如上所述，本发明的肋221可以改善洗涤液的流动性能，以增加排出到洗涤泵110的洗涤液的排出压力。

作为本发明的一个示例性实施方案，图7显示容纳在贮存罐100中的洗涤液流入加热单元200的流动。如图所示，容纳在贮存罐100中的洗涤液可以经由壳体罩230的入口部分231而流入加热单元200。更具体地，至少一个或多个入口部分231可以设置于壳体罩230，并且可以配置成允许经过其流入加热单元200的洗涤液占据贮存罐100的整个体积的约5％至30％的体积。

因此，本发明的洗涤液加热装置可以配置为不是加热容纳在贮存罐100中的全部洗涤液，而是加热位于壳体220与壳体罩230之间的一些洗涤液。因此，可以根据用户的需求而迅速地提供加热的洗涤液。另外，经过远离洗涤泵110定位的入口部分231流入加热单元200的洗涤液可以沿着壳体220流到与洗涤泵110相邻的一端，其中从加热器单元211向壳体220施加热量。

至少一个或多个肋221可以形成在壳体220的靠近洗涤泵110的端部处，以改善流入至加热单元200的洗涤液的流动性能。另外，可以通过控制器而产生热量，并且在本发明的一个示例性实施方案中，控制器120可以配置为基于环境温度向加热器部分211供电。在另一个示例性实施方案中，控制器可以配置成相对于洗涤液的温度而操作加热器部分211。

本发明可以利用上述示例性实施方案的配置与上述配置之间的组合和使用关系来获得以下效果。由于洗涤液流动通道可以形成为允许流入洗涤泵的洗涤液沿着加热单元流动，因此本发明具有使传热效率最大化的效果。

此外，加热单元的壳体罩可以定位成与洗涤泵的注入口匹配，因此，本发明提供了用于加热洗涤液而不损失洗涤液的装置。除了上述之外，本发明可以提供在特定温度或更低的温度条件下加热的洗涤液，因此，可以根据低温条件下的洗涤液而增加施加到洗涤泵的负荷。

前面的详细描述说明了本发明。此外，前述内容旨在说明和解释本发明的示例性实施方案，并且本发明可以用于各种其他组合、修改和环境中。换句话说，可以在本说明书中公开的本发明的概念的范围、本发明的等同方案的范围和/或本发明的技术范围或本发明的技术常识范围内进行改变或者修改。上述示例性实施方案旨在说明用于执行本发明的技术构思的最佳模式，并且可以进行本发明的特定应用和使用中所需的各种改变。因此，本发明的详细描述并非旨在将本发明限制于所公开的示例性实施方案。还应理解，所附权利要求旨在覆盖其他示例性实施方案。

Claims (8)

1.一种洗涤液加热装置，包括：

加热单元，其置于贮存罐的底部；

热量产生模块，其连接至控制器并配置为加热洗涤液；

壳体，其具有围绕所述热量产生模块的待凹入地凹陷的中央部分；

壳体罩，其围绕所述壳体并包括形成在壳体与壳体罩之间的洗涤液流动部分；

洗涤泵，其连接至所述加热单元的第一端；以及

控制器，其配置为调节所述加热单元的热量产生，

其中，所述热量产生模块插入至凹入地凹陷的中央部分，

其中，所述壳体包括至少一个或多个肋，至少一个或多个肋位于壳体面对洗涤泵的第一端处并且在壳体的纵向方向上具有预定角度，其中至少一个或多个肋接触壳体罩，

其中，容纳在贮存罐中的洗涤液的至少一些流入至所述加热单元，并排出至所述洗涤泵。

2.根据权利要求1所述的洗涤液加热装置，其中，所述加热单元进一步包括：

多个密封圈，所述多个密封圈密封所述壳体罩的两端，所述壳体罩的两端定位成穿过所述贮存罐。

3.根据权利要求1所述的洗涤液加热装置，其中，所述热量产生模块包括：

加热器部分，其连接至所述控制器；以及

导热罩，其配置为将由加热器部分产生的热量传递至所述壳体。

4.根据权利要求1所述的洗涤液加热装置，其中，所述壳体罩包括位于其一端的入口部分，所述入口部分使得容纳在贮存罐中的洗涤液流入至所述壳体罩的内部。

5.根据权利要求3所述的洗涤液加热装置，进一步包括：

环氧树脂罩，其定位成密封所述壳体的内侧面和所述热量产生模块。

6.根据权利要求2所述的洗涤液加热装置，其中，所述密封圈密封所述壳体与所述贮存罐相遇的位置以及所述壳体罩与所述贮存罐相遇的位置。

7.根据权利要求1所述的洗涤液加热装置，其中，所述加热单元的第二端包括连接至所述控制器的连接器。

8.根据权利要求1所述的洗涤液加热装置，其中，所述洗涤液加热装置安装于车辆之内。