DE10031445B4

DE10031445B4 - Einrichtung zur Beheizung von Bauteilen

Info

Publication number: DE10031445B4
Application number: DE10031445A
Authority: DE
Inventors: Sven Petzold
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2000-06-28
Filing date: 2000-06-28
Publication date: 2006-10-26
Anticipated expiration: 2020-06-29
Also published as: DE10031445A1

Abstract

Einrichtung zur Beheizung von Bauteilen, insbesondere in einem Kraftfahrzeug mit einem einen ohmschen Widerstand (11) aufweisenden Heizelement (3) mit einem zweiten, ein PTC-Element (10) aufweisendes Heizelement (4), dadurch gekennzeichnet, dass eines der Heizelemente (3) an einem Anschlussstück (5) einer Waschdüse (2) einer Scheibenwaschanlage und das andere Heizelement (4) an einem Düsenelement (6) der Waschdüse (2) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Beheizung von Bauteilen, insbesondere in einem Kraftfahrzeug mit einem einen ohmschen Widerstand aufweisenden Heizelement mit einem zweiten, ein PTC-Element aufweisenden Heizelement.

Eine solche Einrichtung ist beispielsweise aus der DE 43 91 397 C2 bekannt. Bei dieser Heizvorrichtung ist neben dem Heizelement ein PTC-Thermistor angeordnet. Das Heizelement ist mit einer Temperaturregelschaltung verbunden und beheizt mit dem PTC-Element das selbe Bauteil. Hierdurch können sich das Heizelement und der PTC-Thermistor gegenseitig beeinflussen.

Aus der DE 198 07 594 A1 ist eine Waschdüse für eine Fensterscheibenwaschanlage bekannt geworden, bei der eine Heizvorrichtung mit einem einzelnen Heizelement zwischen zwei Zweigkanälen angeordnet ist.

Die DE 37 17 574 A1 offenbart eine Einrichtung zum Beheizen von Flächen in oder an Kraftfahrzeugen mit einer Reihe von parallelen zueinander geschalteten Heizleiterabschnitten.

Die DE 198 55 388 A1 offenbart eine Heizung für ein zu erwärmendes Bauteil eines Kraftfahrzeuges. Die Heizung kann ein PTC-Element oder Widerstandselement aufweisen.

Nachteilig bei den bekannten Heizeinrichtungen ist, dass sie durch die Begrenzung ihrer Leistung bei niedrigen Temperaturen eine sehr lange Aufheizzeit benötigt.

Der Widerstand von PTC-Elementen steigt oberhalb einer vorgesehenen Temperatur exponentiell an. Hierdurch lassen sich die Heizelemente auf die maximale Heiztemperatur und damit auf die Temperaturfestigkeit des Bauteils begrenzen. Diese Heizelemente haben jedoch ebenfalls eine lange Aufheizzeit, da ihre Heizleistung bei Annäherung an die vorgesehene Temperatur stark absinkt.

Man könnte daran denken, die Leistung des Heizelementes besonders stark zu dimensionieren und mit einem weiteren, an dem entsprechenden Bauteil angeordneten Thermoschalter anzusteuern. Dies verursacht jedoch einen großen baulichen Aufwand. Bei einem Fehler im Thermoschalter kann zudem das Bauteil durch die Heizleistung des Heizelementes beschädigt werden.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass sie eine möglichst kurze Aufheizzeit hat und möglichst einfach aufgebaut ist und ein Einfrieren von Waschflüssigkeit vor einem Düsenelement einer Scheibenwaschanlage vermieden wird.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eines der Heizelemente an einem Anschlussstück einer Waschdüse einer Scheibenwaschanlage und das andere Heizelement an einem Düsenelement der Waschdüse angeordnet ist.

Durch diese Gestaltung hat die erfindungsgemäße Einrichtung zwei bei niedrigen Temperaturen gleichzeitig mit voller Leistung im Betrieb befindliche Heizelemente. Die Heizelemente lassen sich dabei jeweils wie die der bekannten Einrichtung dimensionieren. Die erfindungsgemäße Einrichtung hat daher eine besonders kurze Aufheizzeit. Da die erfindungsgemäße Einrichtung keinen unmittelbar an dem zu beheizenden Bauteil anzuordnenden Thermoschalter oder Thermofühler erfordert, ist sie besonders einfach aufgebaut. Trotz der sehr hohen Heizleistung bietet die erfindungsgemäße Einrichtung eine sehr hohe Sicherheit gegen eine Überhitzung des beheizten Bauteils. Eine Aufheizung des PTC-Elementes durch den ohmschen Widerstand könnte zu dessen Beschädigung führen. Eine Beschä digung des PTC-Elementes wird vermieden, indem erfindungsgemäß die Heizelemente räumlich voneinander beabstandet angeordnet sind oder wenn die maximale Temperatur des Widerstands kleiner oder gleich der maximal zulässigen Temperatur des PTC ist.

Eine Vermeidung des Einfrierens von Waschflüssigkeit unmittelbar vor dem Düsenelement wird durch die Anordnung eines der Heizelemente an dem Anschlussstück und des anderen Heizelementes an dem Düsenelement erreicht.

Die Heizelemente könnten beispielsweise in einer Reihe in einem Stromkreis angeordnet sein. Dies führt jedoch dazu, dass die Heizleistung des ohmschen Widerstandes von dem PTC-Element geregelt wird. Zur weiteren Verkürzung der Aufheizzeit des zu beheizenden Bauteils trägt es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn die Heizelemente parallel in einem Stromkreis angeordnet sind.

Die vorgesehene Temperatur des zu beheizenden Bauteils lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach einregeln, wenn eine Steuerelektronik zur ausschließlichen Ansteuerung des ohmschen Widerstandes in Abhängigkeit von einer Umgebungstemperatur gestaltet ist. Hierdurch kann die Temperatur des zu beheizenden Bauteils oberhalb einer vorgesehenen Schalttemperatur der Steuerelektronik ausschließlich von dem PTC-Element geregelt werden. Die erfindungsgemäße, beispielsweise zur Beheizung des Außenspiegels vorgesehene Einrichtung hat hierdurch einen besonders geringen Energiebedarf.

Ein Einfrieren des Düsenelementes der Waschdüse bei einer Kühlung durch Verdunstung von Waschflüssigkeit lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn das das PTC-Element aufweisende Heizelement an dem Düsenelement der Waschdüse angeordnet ist.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in einer einzigen Figur schematisch eine erfindungsgemäße, zur Beheizung einer Waschdüse einer Scheibenwaschanlage eines Kraftfahrzeuges vorgesehene Einrichtung.

In der Zeichnung ist eine in einem Blech 1 eines Kraftfahrzeuges montierte Waschdüse 2 mit zwei Heizelementen 3, 4 dargestellt. Die Waschdüse 2 hat ein zum Aufschieben einer nicht dargestellten Waschflüssigkeitsleitung vorgesehenes Anschlussstück 5 und ein Düsenelement 6 zur Verteilung der Waschflüssigkeit. Eines der Heizelemente 4 ist an dem Düsenelement 6 angeordnet, während das andere Heizelement 3 an dem Anschlußstück 5 befestigt ist. Hierdurch sind die Heizelemente 3, 4 räumlich voneinander ge trennt. Eines der Heizelemente 3 ist mit einer Steuerelektronik 7 verbunden. Die Steuerelektronik 7 hat weiterhin eine Verbindung mit einem an der Außenseite des Kraftfahrzeuges angeordneten Temperaturfühler 8 und mit einer Stromquelle 9. Das an dem Düsenelement 6 angeordnete Heizelement 4 ist unmittelbar mit der Stromquelle 9 verbunden und weist ein PTC-Element 10 auf. Das PTC-Element 10 hat eine von der Temperatur abhängige Heizleistung. Oberhalb einer vorgesehenen Temperaturschwelle fällt die Heizleistung stark ab. Das an dem Anschlußstück 5 angeordnete Heizelement 3 hat einen ohmschen Widerstand 11 und wird von der Steuerelektronik 7 in Abhängigkeit von der Außentemperatur angesteuert. Eine solche Steuerelektronik 7 mit Temperaturfühler 8 ist in heutigen Kraftfahrzeugen meist ohnehin vorhanden. Selbstverständlich kann anstelle der Steuerelektronik 7 mit dem Temperaturfühler 8 ein Thermoschalter, beispielsweise mit einem Bimetall eingesetzt werden.

Claims

Einrichtung zur Beheizung von Bauteilen, insbesondere in einem Kraftfahrzeug mit einem einen ohmschen Widerstand (11) aufweisenden Heizelement (3) mit einem zweiten, ein PTC-Element (10) aufweisendes Heizelement (4), dadurch gekennzeichnet, dass eines der Heizelemente (3) an einem Anschlussstück (5) einer Waschdüse (2) einer Scheibenwaschanlage und das andere Heizelement (4) an einem Düsenelement (6) der Waschdüse (2) angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente (3, 4) parallel in einem Stromkreis angeordnet sind.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerelektronik (7) zur ausschließlichen Ansteuerung des ohmschen Widerstandes (11) in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur gestaltet ist.
Einrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das das PTC-Element (10) aufweisende Heizelement (4) an dem Düsenelement (6) der Waschdüse (2) angeordnet ist.