DE19508598A1 - Wärmetauscher für einen Scheibenwaschbehälter - Google Patents
Wärmetauscher für einen ScheibenwaschbehälterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher für einen Scheiben
waschbehälter eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Wenn die Waschflüssigkeit einer Scheibenwaschanlage eines Kraft
fahrzeugs eingefroren ist, ist sie funktionsunfähig. Je nach
Witterungsverhältnissen ist der Autofahrer aber darauf angewie
sen, sich durch Betätigung der Scheibenwaschanlage klare Sicht
zu verschaffen, so daß ein dringendes Bedürfnis danach besteht,
die eingefrorene Waschflüssigkeit durch geeignete Maßnahmen zu
schmelzen. Wenn sich nur ein geringes Eisvolumen in dem Wasch
flüssigkeitsbehälter befindet, könnte dadurch Abhilfe geschaffen
werden, daß der Behälter mit heißem Wasser aufgefüllt wird,
sofern dieses zur Verfügung steht. Ist der Behälter jedoch mit
eingefrorener Waschflüssigkeit nahezu oder vollständig gefüllt,
läßt sich auf diese Weise das Eis nicht auftauen.
Um auch in einem solchen Fall eingefrorenes Waschmedium wieder
verflüssigen zu können, ist bereits vorgeschlagen worden, eine
einem Tauchsieder ähnliche Edelstahlrohrwendelkonstruktion von
oben über den Deckel in den Waschwasserbehälter einzubringen und
von beheiztem Motorkühlwasser durchströmen zu lassen. Diese
Lösung des Problems ist verhältnismäßig teuer und hat den Nach
teil, daß im Innenraum der Edelstahlrohrwendelkonstruktion ein
Eiskegel im Abstand zu den Rohrwendeln stehen bleibt, der keinen
Kontakt mehr zu diesen hat. Da nach dem Absaugen des geschmolze
nen Wassers zwischen dem verbleibenden Eiskegel und den Rohrwen
deln Luft verbleibt, die ein recht guter Wärmeisolierer ist,
dauert es sehr lange, bis der Eiskegel im Inneren der Edelstahl
rohrwendelkonstruktion völlig geschmolzen ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Wärmetauscher für einen Scheibenwaschbehälter anzugeben, mit dem
eingefrorenes Waschmedium wirkungsvoller geschmolzen werden
kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des
Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter
ansprüchen gekennzeichnet.
Der erfindungsgemäße Wärmetauscher hat einen etwa becherförmigen
Behälter mit einer erwärmbaren seitlichen Umfangswand und einer
ebenfalls erwärmbaren Bodenwand sowie Öffnungen zum Durchtritt
des Waschwassers, die sich zweckmäßigerweise in der Bodenwand
befinden, aber auch in der seitlichen Umfangswand vorgesehen
sein können. Bevorzugt ist vorgesehen, daß außen auf der seitli
chen Umfangswand eine Heizwendel, bevorzugt eine Doppelwendel
ausgebildet ist, und daß sich Heizwendelabschnitte entlang der
Bodenwand erstrecken, wobei die Heizwendel von einer Heizflüs
sigkeit durchströmt werden kann. Hierzu wird zweckmäßigerweise
erwärmtes Motorkühlwasser verwendet, ohne daß die Erfindung
hierauf beschränkt ist, da auch ein anderes Heizmedium die
Doppelwendel durchströmen kann.
Hierbei wird im Inneren des becherförmigen Behälters ein von dem
Eis in dem restlichen Waschwasserbehälter getrennter Eisklotz
freigeschmolzen, der beim Absaugen des geschmolzenen Wassers
nach unten sinkt und in Kontakt mit der Bodenwand bleibt, so daß
er stetig von unten abgeschmolzen wird. Dies geschieht sehr viel
schneller und wirkungsvoller als bei der herkömmlichen tauchsie
derähnlichen Rohrwendel, bei der der umschlossene Eisklotz am
Boden mit dem Eis des übrigen Waschwasserbehälters verbunden
bleibt.
Die seitliche Umfangswand hat bevorzugt eine glatte Innenseite
mit außen angeordneter Doppelwendel. Grundsätzlich kann jedoch
die seitliche Umfangswand lediglich durch die Doppelwendel - ohne
eine die Doppelwendel tragende, geschlossene Wand - gebil
det sein.
Der bevorzugt becherartige Behälter enthält in weiterer Ausge
staltung der Erfindung eine Ablenkeinrichtung, die den in dem
Behälter allmählich auftauenden und nach unten absinkenden
Eiskörper in eine Schräglage versetzt, so daß der Eiskörper
außerdem in Berührung mit der erwärmbaren seitlichen Umfangswand
des becherartigen Behälters verbleibt. Hierdurch vollzieht sich
das Auftauen des in dem becherartigen Behälter befindlichen Eis
klotzes noch schneller.
Die Ablenkeinrichtung ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der
Erfindung ein schräg verlaufender Boden des becherförmigen
Behälters. Die schräge Bodenwand wird - wie oben erwähnt - durch
eine oder mehrere Wendelabschnitte erwärmt. Der auf dem Boden
aufruhende Eisklotz wird durch die schräg verlaufende Bodenwand
in aller Regel in eine Schräglage gekippt, in der der Eisklotz
nicht nur mit der Bodenwand, sondern zusätzlich auch mit der
seitlichen Umfangswand in Kontakt steht, so daß der Schmelzvor
gang an mehreren Stellen kontinuierlich fortschreitet.
Außerdem kann von der Bodenwand ein Wendelabschnitt im Inneren
des becherartigen Behälters nach oben vorstehen, der den Ab
schmelzvorgang weiter beschleunigen kann.
Die Erfindung ist nicht auf die beiden vorstehend beschriebenen
Ablenkeinrichtungen beschränkt, sondern es kann beispielsweise
im unteren Bereich der seitlichen Umfangswand eine (oder mehre
re) schräg nach unten verlaufende Nase vorspringen, die bei
spielsweise durch einen von Heizmedium durchströmten Wendel
abschnitt gebildet sein kann und ebenfalls den herabsinkenden
Eisklotz in stetigen Kontakt mit der Umfangswand zwängt.
Von der Bodenwand des becherartigen Behälters sollte außerdem
zumindest eine Wendelschleife seitlich so vorstehen, daß sie
sich in der Einbaulage des Wärmetauschers unter den Pumpen
schacht erstreckt, so daß der Bereich unter dem Pumpenschacht
aufgetaut wird, in dem sich der Ansaugstutzen der Pumpe bzw. der
Pumpenschnabel befindet. Auf diese Weise wird ein Verbindungs
kanal von dem becherartigen Behälter zum Pumpenschnabel aufge
taut, durch den das aus den Wandöffnungen des becherartigen
Behälters austretende, geschmolzene Wasser abgesaugt werden
kann, um die Waschflüssigkeit auf die Windschutzscheibe des
Kraftfahrzeugs zu sprühen.
Die sich unter den Pumpenschacht erstreckende Wendelschleife
verläuft zu dem becherartigen Behälter zurück und erstreckt sich
bevorzugt durch dessen Wand ins Innere, um den aufrecht von der
Bodenwand abstehenden, inneren Wendelabschnitt zu bilden.
Die von dem erwärmten Motorkühlwasser durchströmbare Wendel ist
in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mit einem Thermostaten
verbunden, der den Durchfluß durch die Wendel regelt. Der Ther
mostat kann dabei auch gleichzeitig zur Befestigung des becher
artigen Behälters in dem Scheibenwaschbehälter herangezogen
werden, indem der Thermostat mit einer vorspringenden Nase ver
sehen wird, die in die Wand des Scheibenwaschbehälters einra
stet. Außerdem sind zweckmäßigerweise die Anschlußleitungen der
Doppelwendel in Bohrungen des Deckels des Scheibenwaschbehälters
gehalten, bevorzugt über Gummimuffen, die auftretende Schwingun
gen dämpfen.
Der erfindungsgemäße Wärmetauscher besteht bevorzugt aus Kunst
stoff. Die Kanäle in oder an der Wand des becherartigen Behäl
ters, die nicht unbedingt die Form einer einfachen oder doppel
ten Wendel haben müssen, werden vorzugsweise im Gasinnendruck-Ver
fahren hergestellt, das dem Fachmann bekannt ist und daher
hier nicht zu beschreiben ist. Der Kunststoffwärmetauscher ist
auf diese Weise kostengünstig herzustellen. Es liegt aber auch
im Rahmen der Erfindung, daß der Wärmetauscher aus Metall beste
hen kann.
Mit dem erfindungsgemäßen Wärmetauscher läßt sich bei zunächst
vollständig eingefrorener Waschflüssigkeit bereits nach wenigen
Minuten aufgetautes Wasser abpumpen, das zum Reinigen der Wind
schutzscheibe zur Verfügung steht. Außerdem wird in sehr kurzer
Zeit ein Verbindungskanal von der Behältereinfüllöffnung bis zum
Saugstutzen der Pumpe frei geschmolzen, wodurch es möglich wird,
notfalls temperiertes Waschwasser nachzufüllen, das auf diese
Weise zur Spritzwasserpumpe gelangt.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine weitgehend schematische Aufsicht auf einen Schei
benwaschbehälter eines Kraftfahrzeugs mit darin an
geordnetem Wärmetauscher;
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die Anordnung gemäß Fig.
1 entlang der Linie A-A und
Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch den Scheibenwaschbehälter
mit einer weitgehend schematischen Seitenansicht des
Wärmetauschers.
Die Fig. 1 und 3 zeigen einen Scheibenwaschbehälter 1 eines
Kraftfahrzeugs, der über eine obere Öffnung 2, die mit einem
nicht dargestellten Deckel verschließbar ist, mit Waschwasser
befüllt wird. Der Scheibenwaschbehälter enthält zwei Pumpen
schächte 3, 4, in denen nicht dargestellte Pumpenansaugstutzen
bzw. Pumpenschnorchel angeordnet sind, mit denen Waschwasser
angesaugt wird, um auf die vordere Windschutzscheibe eines
Kraftfahrzeugs und beispielsweise auf die Heckscheibe gesprüht
zu werden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Pumpen
schacht 3 der Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs zugeordnet,
für die stets Waschwasser zur Verfügung stehen soll, damit der
Fahrer sich eine klare Sicht verschaffen kann.
Der einstückig aus Kunststoff hergestellte Wärmetauscher 5
enthält einen becherartigen Behälter, der etwa vertikal in dem
Scheibenwaschbehälter 1 befestigt ist und sich bis in die Nähe
der Einfüllöffnung 2 erstreckt. Der becherartige Behälter hat
eine zylindrische Umfangswand 6 mit einer annähernd ovalen
Grundrißform, wobei an der Außenseite der innen glatten Umfangs
wand 6 eine Doppelwendel 7 einstückig angeformt ist, die von
erwärmtem Motorkühlwasser durchströmt wird, um gefrorenes Wasch
wasser aufzutauen. Die Fließrichtung des Heizmediums ist in Fig.
3 mit Pfeilen angezeigt.
Die Badenwand 8 des becherartigen Behälters hat im Querschnitt
eine Bogenform und verläuft insgesamt schräg zur Horizontalen.
Genauer gesagt verlaufen die Tangenten an die gewölbte Bodenform
in den Bereichen, in denen ein Eisklotz auf dem Boden aufruht,
schräg zur Horizontalen, so daß der Eisklotz seitlich (in Fig.
2 nach rechts) an seinem Bodenabschnitt abgelenkt wird und damit
insgesamt in eine Schräglage kippt, in der der Eisklotz die
Umfangswand 6 stellenweise berührt.
Wie die Fig. 1 bis 3 ferner zeigen, verläuft ein Wendelab
schnitt 9 am Boden 8 des becherartigen Behälters über diesen
hinaus unter den Pumpenschacht 3, wodurch ein Verbindungskanal
zwischen dem becherartigen Behälter und dem Pumpenschacht 3 frei
geschmolzen wird. Der Wendelabschnitt 9 verläuft - wie Fig. 1
zeigt - wieder zu dem becherartigen Behälter zurück und bildet
eine Schleife 10 am Boden, um einen anliegenden Eisklotz wir
kungsvoll abzuschmelzen.
Außerdem springt im Inneren des becherförmigen Behälters ein
Wendelabschnitt 11 nach oben vor, der ebenfalls den Schmelzvor
gang beschleunigt.
In der Bodenwand 8 befinden sich mehrere Durchbrüche 12 (Fig.
1), durch die geschmolzenes Waschwasser aus dem becherförmigen
Behälter austreten und zum Bereich des Pumpenschachtes fließen
kann, um von der dort befindlichen Pumpe abgesaugt zu werden.
Das Absaugen des geschmolzenen Waschwassers hat zur Folge, daß
der in dem becherförmigen Behälter verbliebene restliche Eis
klotz - der von dem Eis in dem übrigen Scheibenwaschwasserbehäl
ter getrennt und damit beweglich ist und inzwischen kürzer und
schlanker geworden ist - auf die Bodenwand 9 absinkt, wo der
Eisklotz stetig abgeschmolzen und außerdem durch die schräge
Auflagerfläche aus der ursprünglich vertikalen Lage in eine
gekippte Schräglage abgelenkt wird. Hierdurch bleibt der Eis
klotz stets bereichsweise auch in Kontakt mit der Umfangswand 6,
die durch das durch die Doppelwendel 7 strömende Heizmedium
ganzflächig erwärmt ist, so daß der Eisklotz von mehreren Seiten
aus schnell und vollständig geschmolzen wird.
Die am Boden 8 befindlichen Wendelabschnitte können auch - anders
als in Fig. 2 dargestellt - an der Außenseite der Bodenwand
anstatt an deren Innenwand angeformt sein.
Die Doppelwendel 7 ist mit einem Thermostaten 13 verbunden, der
den Durchfluß des Heizmediums - bevorzugt erwärmtes Motorkühlwas
ser - regelt. Der Thermostat 13 hat eine Nase 14, die in die Wand
des Scheibenwaschbehälters einrastet, um den becherartigen
Behälter in seiner vertikalen Lage zu befestigen. Die Befesti
gung wird dadurch vervollständigt, daß die Anschlußleitungen 15,
16 der Doppelwendel 7, die auf nicht dargestellte Weise an den
Motorkühlwasserkreislauf angeschlossen sind, in Durchgangsboh
rungen des nicht dargestellten Deckels des Scheibenwaschbehäl
ters befestigt sind. Der Wärmetauscher kann natürlich auch auf
andere Weise in dem Scheibenwaschbehälter befestigt sein.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Bodenwand des becher
förmigen Behälters in der Einbaulage nicht schräg, sondern
horizontal verlaufen kann, so daß der kontinuierliche Schmelz
vorgang hauptsächlich von der Bodenseite aus erfolgt. Eine
Ablenkeinrichtung muß nicht unbedingt vorgesehen sein.
Der becherförmige Behälter erstreckt sich zweckmäßigerweise bis
zur Einfüllhöhe des Waschwassers (oder etwas darüber hinaus),
damit sich über dem becherförmigen Behälter keine durchgehende
Eisschicht bilden kann, die ein Herabsinken des Eisklotzes in
dem becherförmigen Behälter verhindern könnte.
Claims (12)
1. Wärmetauscher für einen Scheibenwaschbehälter eines Kraft
fahrzeugs, wobei der Scheibenwaschbehälter wenigstens einen
Pumpenschacht aufweist, in dem ein Pumpenschnorchel angeordnet
ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmetauscher (5) einen etwa becherförmigen Behälter mit
einer erwärmbaren seitlichen Umfangswand (6), einer ebenfalls
erwärmbaren Bodenwand (8) und Öffnungen (12) zum Austritt von
Waschwasser aus dem becherförmigen Behälter aufweist, wobei ein
von dem Eis in dem übrigen Scheibenwaschbehälter getrennter
Eisklotz innerhalb des becherförmigen Behälters beweglich ist
und beim Absaugen des geschmolzenen Wassers auf die Bodenwand
absinken kann.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der becherförmige Behälter ferner
eine Ablenkeinrichtung (8, 11) enthält, die den nach unten
absinkenden Eiskörper in eine Schräglage versetzt.
3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenwand (8) des becherförmigen
Behälters im Winkel zur Horizontalen verläuft.
4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem becherförmigen Behälter von
der Bodenwand (8) wenigstens ein Wendelabschnitt (11) nach oben
vorspringt.
5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Umfangswand (6) und
die Badenwand (8) eine von einem Heizmedium durchströmbare Heiz
wendel, vorzugsweise eine Doppelwendel (7) aufweisen.
6. Wärmetauscher nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelwendel (7) an der Außen
seite der seitlichen Umfangswand (6) ausgebildet ist.
7. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß von der Bodenwand (8) wenigstens
eine Wendelschleife (9) seitlich vorspringt, die sich in der
Einbaulage des Wärmetauschers unter den Pumpenschacht (3) er
streckt.
8. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelwendel (7) mit einem den
Durchfluß regelnden Thermostaten (13) verbunden ist.
9. Wärmetauscher nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Thermostat (13) eine vorsprin
gende Nase (14) aufweist, die in der Wand des Scheibenwasch
behälters (1) einrastet.
10. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitungen (15, 16) der
Doppelwendel (7) in Bohrungen des Deckels des Scheibenwasch
behälters (1) gehalten sind.
11. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß er einstückig aus Kunststoff herge
stellt ist.
12. Scheibenwaschbehälter nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelwendel (7) im Gasinnen
druck-Verfahren hergestellt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995108598 DE19508598C2 (de) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | Wärmetauscher für einen Scheibenwaschbehälter |
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Publications (2)
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DE19508598C2 DE19508598C2 (de) | 1999-07-08 |
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ID=7756279
Family Applications (1)
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Country | Link |
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DE (1) | DE19508598C2 (de) |
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1995
- 1995-03-10 DE DE1995108598 patent/DE19508598C2/de not_active Expired - Fee Related
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