DE2904566A1

DE2904566A1 - Anlage zur beheizung der waschfluessigkeit einer scheibenwaschanlage und/oder der scheinwerferwaschanlage

Info

Publication number: DE2904566A1
Application number: DE19792904566
Authority: DE
Inventors: Erwin Guenther; Horst Guenther
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-02-07
Filing date: 1979-02-07
Publication date: 1980-08-14
Also published as: DE2904566C2

Description

Anlage zur Beheizung der Waschflüssigkeit
einer Scheibenwaschanlage und/oder der Scheinwerferwaschanlage" Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Beheizung der Waschflüssigkeit einer Scheibenwaschanlage und/oder der Scheinwerferwaschanlage für ein durch wassergekühlten Motor angetriebenes, vorzugsweise mit Wagenheizkörper ausgerüstetes Kraftfahrzeug.
In der Praxis hat sich gezeigt, daß die Zugabe von Frostschutzmitteln zur Waschflüssigkeit in den Wasserbehälter in Verbindung mit der im wesentlichen durch vom Motorblock und -raum aufgenommenen Strahlungswärme bei Vorliegen harter winterlicher Bedingungen in aller Regel nicht befriedigen kann. In diesen Fällen muß man entweder so viel Frostschutzzusatz zu dem Waschwasser#beifügen, daß die Sauberkeit der Scheibe, d.h.
deren Klarsichtigkeit, durch die mit aus der meist hierbei gegebenen Schlierenbildung resultierende spektrale Zergliederung des Lichtes stark beeinträchtigt wird, oder aber die Leitungen zu der bzw. den Spritzdüsen einfrieren bzw. durch gallertartige Ausscheidungen verstopfen.
Die im Zusammenhang mit diesem Problem durch Lieferung einer nach dem Llrchlauferhitzerprinzip arbeitenden, von ihrer Konzeption her lediglich zur Aufheizung der strömenden Reinigungsflüssigkeit beschränkt geeigneten, bekanntgewordenen Einrichtung kann nur ein in seiner Wirkung bescheidenes, unzureichendes Ergebnis vermitteln, da diese Einrichtung der Hauptschwierigkeit, nämlich der zu Beginn des Fahrbetriebes meist eingefrorenen Waschflüssigkeit im Behälter, nicht Rechnung trägt.
Erst nach langer Betriebszeit von oft mehr als einer Stunde im Teil- bis Vollastbetrieb kann mit einem Auftauen der durch Frostschutzmittel meist mulschartigen Charakter aufweisenden llUssi(Jkeit gerechnet werden, so daß im Anfahrbetrieb die zwar nicht zulässige, aber meist gegebene Sichtbeeinträchtigung für den Fahrer in aller Regel ungebührlich verlängert wird.
Dies berücksichtigend ist es deshalh Aufgabe dieser Erfindung, eine Anlage nach der eingangs gegebenen Klassifizierung zu nennen, die es ermöglicht, schnell - und zwar nach wenigen Minuten Betriebszeit - die entweder überhaupt nicht oder nur in ganz geringem Umfang mit Fremdsubstanzell, wie Reini<ju#lysmitt#l, die üblicherweise gleichzeitig den Gefrierpunkt herabsetzen, versetzte Waschfiüssigkeit aufzutauen und in einem Maße zu erhitzen, daß das Waschergebnis echt als Klarwäsche bezeichnet werden kann.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe sieht vor, daß in dem Wasserbehälter für die Waschflüssigkeit ein aus mindestens einer RohrschQèife bestehender, für die Durchströmung mit Kühlflüssigkeit ausgebildeter Wärmeaustauscher angeordnet ist, der einlaßseitig einer vom Motor abführenden Vorlaufleitung, die vor dem den Zulauf zum Kühler regelnden, ein Ventil einschließenden Thermostat abzweigt, angeschlossen und auslaßseitig einer nach dem Thermostat angeordneten, zur Ansaugseite der Wasserpumpe führenden Stelle in der für das Kühlmittel vorgesehenen Anfahrleitung oder Vollastleitung über eine Rücklaufleitung verbunden ist.
Durch diese Anlage wird erreicht, daß die Waschflüssigkeit, bei optimaler Nutzung der aus der heißen Kühlflüssigkeit über den Wärmeaustauscher aufnehmbaren Wärme, die praktisch verlustfrei getauscht wird, bereits nach kurzer Anfahrzeit,in aller Regel nach wenigen Minuten, ohne zusätzlichen Energieaufwand, beispielsweise aus dem Bordstromnetz, aufgetaut wird und für die Scheibenwaschanlage und/oder Scheinwerferwaschanlage erhitzte und für eine echte Klarreinigung aufbereitete Waschflüssikeit zur Verfügung steht.
Die vorgesehene Abzweigung des Heizkreislaufes vor dem Thermostat fördert die schnelle Aufheizung der Waschflüssigkeit unmittelbar nach dem Start, da der Heizkreislauf für die Waschflüssigkeit aus dem motorinternen, d.h. dem sogenannten kleinen Kreislauf der Kühlflüssigkeit innerhalb des Motors unter Umgehung des Kühlers, gespeist wird.
Da heute fast ausnahmslos alle durch einen wassergekühlten Motor angetriebenen Kraftfahrzeuge mit einem Wagenheizkörper ausgerüstet sind, durch den das Kühlmittel im Kreislauf vom Motor durch den Wagenheizkörper und von diesem zurück zum Kühlsystem strömt und dessen Oberflächen ihre Wärme an die durchströmende Heizungsluft abgeben, wird diese Sachlage dadurch berücksichtigt, daß der Wärmeaustauscher über Abzweige der aus d#vom Motor zum Wagenheizkörper führenden Vorlaufleitung und der vom Wagenheizkörper in eine Leitung für das Kühlmittel führenden Rücklaufleitung verbunden ist Hierbei kann es bei geeigneten baulichen Voraussetzungen zweckmäßig sein, daß die Rücklaufleitung der unmittelbar zur Ansaugseite der Wasserpumpe führenden Anfahrleitung für das Kühlmittel verbunden ist.
Selbstverständlich läßt sich die Rücklaufleitun(l auc#l in aie vom Thermostat zum Kühler führende Hauptleiun für die Kühlflüssigkeit verbinden, wobei allerdings hier mit einer stärkeren Rückkühlung des für die Aufheizung der Waschflüssigkeit verwendeten Kühlmittelanteils gerechnet werden muß.
Auch jede andere Einführung der Rücklaufleitung in einen zur Ansaugseite der Wasserpumpe führenden Leitungsbereich ist denkbar. Hier wird man vielfach nach den örtlichen Gegebenheiten entscheiden müssen.
Zur Dimensionierung des Wärmeaustauschers ist zu bemerken, daß bei Verwendung von Kupferrohr und bei gefülltem Behälter eine spezifische Heizfläche von 5 bis 10, vorzugsweise 7, 5 cm2 pro 1000 cm3 Waschflüssigkeit vorgesehen ist.
Diese Heizfläche ist in den meisten Fällen ausreichend, um eine Temperatur der Waschflüssigkeit um 800C einzustellen. Der Wärmeaustauscher ist dabei spiralförmig gerollt und taucht bis in den Bodenbereich des Behälters ein.
Dadurch steht auch bei abnehmendem Füllstand eine auf die Waschflüssigkeitsmenge bezogene, etwa gleichbleibende spezifische Heizfläche zur Verfügung.
Das Kupferrohr des Austauschers wird vorzugsweise vernickelt.
Obwohl bei normalen Otto-Motoren die im Motorraum entwickelte Temperatur ausreichend ist, um die zur Spritzdüse führende Leitung aufzuwärmen, wird alternativ vorgeschlagen, daß die Leitung zum Wärmeaustauscher,vor ihrer Verbindung mit diesem, entlang der zur Spritzwasserdüse führenden Leitung als Schleife geführt ist.
Durch diese mögliche Ausbildung kann der Weg der Waschflüssigkeit bis zur Spritzdüse zusätzlich beheizt werden.
Desgleichen kann in den Wasserbehälter eine Kupferdrahtspirale gelegt werden, die mit einem ihrer Enden durch die zur Düse führenden Leitungen geführt wird.
Die Anlage kann sowohl fabrikmäßig als Erstausstattung, als auch im nachhinein praktisch in jedes wassergekühltes Kraftfahrzeug eingebaut werden, wobei im letzteren Fall für die einzelnen Fahrzeuge typgebundene Einbausätze zur Verfügung stehen.
Eine nach diesen Merkmalen ausgebildete Anlage wird nicht nur in vollem Umfang der Aufgabenstellung gerecht; sie erfüllt darüber hinaus einen wertvollen Beitrag zur Verkehrssicherheit.
Die Erfindung wird durch die beigefügte schematische Darstellung einer beispielsweisen Ausführung der Anlage zur Beheizung der Waschflüssigkeit einer Scheiben- und/oder Scheinwerferwaschanlage näher erläutert.
In dem Stirndeckel 2 eines wassergekühlten Motors 1 ist die im Schema der besseren Übersicht halber außerhalb des Motors dargestellte Wasserpumpe 3 angeordnet, wobei der Antrieb üblicherweise von der Kurbelwelle ausgehend, über einen nicht gezeichneten Keilriementrieb erfolgt und die Pumpenantriebsscheibe gleichzeitig Träger des Ventilators 4 ist.
Das flüssige Kühlmittel 5 wird zunächst bei geschlossenem Thermostat 6 in dem sogenannten kleinen Kreislauf - 7,3,1,6,7 d.h. über einen Weg, der durch das in diesem Thermostat 6 eingeschlossene Absperrventil über eine direkte, d.h.
Anfahrleitung 7 der Ansaugseite der Wasserpumpe 3 zugeführt und so lange in diesem Kreislauf - 7,3,1,6,7 - durch den Kühlmantel des Motors 1 geführt, bis die erforderliche Betriebstemperatur erreicht ist.
Bei dieser Temperatur öffnet der Thermostat 6, d.h. er schaltet das eingebaute Absperr ventil auf den sogenannten großen,über Vollastleitung 8, Kühler 9 zur Ansaugseite der Wasserpumpe 3 führenden Kreislauf - 8,9,3,1,6,8 Die zum Wagenheizkörper 12 - der üblicherweise ein durch das Kühlmittel durchflossener Wärmeaustauscher ist - führende Vorlaufleitung 10 wird grundsätzlich vor dem Thermostat 6 abgezweigt, mit dem Wagenheizkörper 12 verbunden und das Kühlmittel 5 nach seinem Durchlauf über die Rücklauf leitung 11 wieder in die vom Thermostat 6 abzweigende kurze Leitung 7, die diesen mit der Ansaugseite der Wasserpumpe 3 verbindet, im kleinen Kreislauf - 7,3,1,6,7 -geführt. Selbstverständlich läßt sich die Rücklaufleitung 11 auch mit der zum Kühler 9 führenden Hauptleitung 8 verbinden, wobei allerdings eine stärkere Rückkühlung in Kauf genommen werden muß.
So viel zu den üblichen Voraussetzungen für die Installation einer Anlage nach der Erfindung zur Beheizung der Waschflüssigkeit.
Die Scheibenwascheinrichtung selbst besteht heute üblicherweise aus einem Wasserbehälter 13, einer ihm verbundenen, zu einer Spriizpumpe 15 führenden Ansaugleitung 14 und einer von der Spritzpumpe 15 abgehenden Druckleitung 16, die zu einer vor der Windschutzscheibe 18 angeordneten Sprühdüse 17 führt.
In die zum Wagenheizkörper 12 führende Vorlaufleitung 10 ist ein Abzweigstück 19/20 eingebracht, wobei der abgehende Zweig 20 einen geringeren Querschnitt als die eigentliche Vorlaufleitung 10 aufweist. In der Rücklaufleitung 11 vom Wagenheizkörper 12 in das Kühlsystem ist die Einbringung eines gleichen Abzweigstückes 21/22 vorgesehen.
Mit diesen beiden Abzweigen 20 und 22 ist nun der im Wasserbehälter 13 der Wascheinrichtung angeordnete, tauchsiierähnlich ausgebildete, aus Kupferrohr hergestellte Wärmeaustauscher 24 über Schlauchtleitungen 23 und 25 verbunden.
Durch die Zuordnung des Wärmeaustauschers 24 zum "kleinen Kreislauf" des Kühlmittels ist ein schnelles Erwärmen - einschließlich des Auftauens - der Waschflüssigkeit gegeben.
Für die Zuleitung zur Spritzdüse 17 kann vorgesehen werden, daß die Leitungen 14 und 16, geqebenenfalls unter Einschluß der Pumpe 15, entweder durch eine von der Leitung 23 abgehende Bypaßleitung 26 oder aber durch einen in den Wasserbehälter spiralförmig eingelegten Kupferdraht,der mit einem Ende in die Leitungen eingeführt wird, beheizt werden.

Claims

Patentansprüche 1. Anlage zur Beheizung der Waschflüssigkeit einer Scheibenwaschanlage und/oder der Scheinwerferwaschanlage für ein durch wassergekühlten Motor ange;triebenes, vorzugsweise mit Wagenheizkörper ausgerüstetes Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, d a ß in dem Wasserbehälter (13) für die Waschflüssigkeit ein aus mindestens einer Rohrschleife bestehender, für die Durchströmung mit Kühiflüssigkeit ausgebildeter Wärmeaustauscher (24) angeordnet ist, der einlaßseitig einer vom Motor (1) abführenden Vorlaufleitung (10), die vor dem den Zulauf zum Kühler <9) regelnden, ein Ventil einschließenden Thermostat (6) abzweigt, angeschlossen und auslaßseitig einer nach dem Thermostat (6) angeordneten, zur Ansaugseite der Wasserpumpe (3) führenden Stelle in der für das Kühlmittel (5) vorgesehenen Anfahrleitung (7) oder Vollastleitung (8) über eine Rücklauf leitdng (11) verbunden ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d a ß der Wärmeaustauscher (24) über Abzweige (20/22) der aus der vom Motor (1) zum Wagenheizkörper (12) führenden Vorlaufleitung (10) und der vom Wagenheizkörper (12) in eine Leitung (7) oder (8) für das Kühlmittel führenden Rücklauf leitung (11) verbunden ist.
3. Anlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, d a ß die Rücklaufleitung (11) der unmittelbar zur Ansaugseite der Wasserpumpe (3) führenden Anfahrleitung (7) für das Kühlmittel verbunden ist.
4. Anlage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, d a ß bei Verwendung von Kupferrohr und bei gefülltem Behälter (13) eine spezifische Heizfläche von 5 bis 10, vorzugsweise 7, 5 cm2 pro 1000 cm3 Waschflüssigkeit vorgesehen ist.
5. Anlage nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, d a ß der Wärmeaustauscher (24) spiralförmig aus Kupferrohr gerollt ist.
6. Anlage nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, d a ß das Kupferrohr vernickelt ist.
7. Anlage nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, d a ß die Leitung (23) vor ihrer Verbindung mit dem Wärmeaustauscher (24) entlang der zur Spritzwasserdüse (17) führenden Leitung (14/15/16) als Schleife (26) geführt ist.
8. Anlage nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, d a ß in den Behälter (13) eine Kupferdrahtspirale gelegt wird, die mit einem ihrer Enden (27) durch die Leitungen (14 und 16) oder (14 bis 16) geführt wird.