DE3324120C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Durchlauferhitzer für Wasch­ flüssigkeit einer Scheibenwaschanlage von Fahrzeugen mit in einem rohrartigen Gehäuse angeordnetem Heizelement für die Waschflüssigkeit und zwei Schlauchanschlüssen für die Waschanlage.

Ein solcher Durchlauferhitzer ist aus dem DE-GM 77 16 420 bekannt zu entnehmen.

Bei diesem bekannten Durchlauferhitzer für die Waschflüssig­ keit einer Scheibenwaschanlage für Kraftfahrzeuge sitzen von der Waschflüssigkeit durchströmte Heizschlangen als Wärmetauschrohre in einem offenen, vom Kühlwasser des Motors durchströmten rohrartigen Gehäuse. Dieser bekannte Durchlauf­ erhitzer ist erst nach einer gewissen Startzeit - wenn das Kühlwasser des Motors warm geworden ist - bereit, im Wär­ metauschverfahren die Waschflüssigkeit in den Heizschlangen zu erwärmen. Dies ist aber bei im Winter vereisten Front­ scheiben des Autos nachteilig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durchlaufer­ hitzer für Waschflüssigkeit einer Scheibenwaschanlage dieser Art so weiterzubilden, daß dieser Nachteil entfällt, er nur einen kleinen Bauraum beansprucht, einfach in schon bestehen­ de Scheibenwaschanlagen einzufügen ist, eine einfache Her­ stellung ermöglicht und eine hohe Heizleistung erbringt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Gehäuse beidends geschlossen und als geschlossene Einbaueinheit, mit Wasch­ flüssigkeit gefüllt, mit den zwei Schlauchanschlüssen für die Scheibenwaschanlage versehen ist, und daß das Heiz­ element ein in die Waschflüssigkeit getauchtes elek­ trisches Widerstandsorgan in dem als Durchflußraum dienende Gehäuseinneren ist und seine beiden Enden mit den Polen der Kraftfahrzeugbatterie od. dgl. verbunden sind. Die Waschflüssigkeit für die Scheibenwaschanlage wird nun augenblicklich beim Starten des Autos erwärmt, so daß gegebenenfalls der Scheibenwischer mit warmer Waschflüssigkeit die vereiste Frontscheibe, oder auch die Heckscheibe, freiwischen kann. Der Einbau der ge­ schlossenen Einbaueinheit ist leichter als beim Stand der Technik, wo die an die Waschflüssigkeit anzu­ schließende Wärmetauscherschlange mit entsprechenden Schlauchanschlüssen im Kühlwasserrohr eingebaut werden muß. Die Kraftfahrzeugbatterie liefert sekundenschnell eine verhältnismäßig hohe Heizleistung.

Ein in Weiterbildung nach Anspruch 2 im Heizstromkreis des Heizelementes eingebauter Schalter, der von einem in der Waschflüssigkeit des Durchlauferhitzers sitzenden Tem­ peraturfühler und/oder vom elektrischen Heizelement selbst gesteuert wird, kann ein Überhitzen der Waschflüssigkeit im Durchlauferhitzer verhindern.

Besondere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen gekennzeichnet.

An sich ist es bereits bekannt, die Spritzdüsen einer Schei­ benwaschanlage eines Kraftfahrzeugs mit einer elektrischen Heizwicklung auszustatten, welche das Aufschmelzen eingefrore­ ner Spritzdüsen erlaubt (DE-OS 31 24 112 und DE-OS 30 39 333). Aus der DE-OS 31 24 112 ist außerdem noch eine Schaltung zum Anpassen an verstärkte und dann reduzierte Heizleistung für die aufzutauende Spritzdüse bekannt.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Durchlauferhitzer für Waschflüssig­ keit einer Scheibenwaschanlage mit einem Temperaturfühler in seinem Gehäuse, der den Schalter beeinflußt.

Fig. 2 einen Durchlauferhitzer ohne Temperatur­ fühler im Gehäuse des Durchlauferhitzers.

Fig. 3 einen Durchlauferhitzer für Waschflüssig­ keit mit einem Temperaturfühler in seinem Gehäuse, der den Heizstrom direkt beein­ flußt.

Ein Durchlauferhitzer 1 nach Fig. 1 setzt sich aus einem Gehäuse 2 und den Gehäusedeckeln 3, 4 zusammen. An den Gehäusedeckeln 3, 4 befinden sich Schlauchanschlüsse 5, 6, an denen die Schläuche angeschlossen werden, durch welche die zu erhitzende Waschflüssigkeit hindurchfließt. Die Schlauchanschlüsse 5, 6 können extra Teile sein, wie in der Zeichnung dargestellt, sie können aber auch mit den Gehäusedeckeln 3, 4 jeweils gemeinsame Teile bilden. Die Gehäusedeckel 3, 4 weisen Bohrungen 7, 8, 9, 10 auf, durch welche elektrische Zuleitungen 11, 12 zu einem Heiz­ element 13 sowie elektrische Zuleitungen 14, 15 zu einem Temperaturfühler 16 hindurchführen. Das Heizelement 13 besteht aus einer Drahtwendel, welche aus Chromnickel besteht. Die elektrischen Zuleitungen 11, 12 zum Heizele­ ment 13 bestehen aus Edelstahl. Das Material für das Ge­ häuse des Durchlauferhitzers 1 muß den auftretenden Tem­ peraturen standhalten, unempfindlich gegen Temperatursprünge sein sowie undurchlässig für die zu erhitzende Waschflüssig­ keit sein und dort von dieser auch nicht aufgelöst werden.

Bestehen die Gehäusedeckel 3, 4 aus elektrisch lei­ tendem Werkstoff, dann müssen die elektrischen Zuleitun­ gen 11, 12, 14, 15 gegen die Gehäusedeckel 3, 4 elek­ trisch isoliert werden. Wenn das Rohr des Gehäuses 2 aus elektrisch leitendem Material besteht, dann sollte auch dieses an seiner Innerwandung zum Heizelement hin elektrisch isoliert werden.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise des Durchlauferhitzers 1 nach Fig. 1 beschrieben. Zunächst ist das Kraftfahrzeug außer Betrieb. Eine Klemme 17, welche unter Spannung steht, wenn die Lichtmaschine elektrische Energie an das Bordnetz liefert, sonst aber keine oder nur geringfügige Spannung führt, ist im gegenwärtigen Moment also ohne Spannung. Die Klemme 17 kann beispielsweise die Erreger­ klemme an der Lichtmaschine sein. Da sie jetzt ohne Span­ nung ist läuft auch über den Steuerstromkreis 21 bis hin zu einem Schalter 18 der im Heizstromkreis 19 liegt, kein Steuerstrom, und der Schalter 18 hält die Zufuhr von Heizstrom zum Heizelement 13 unterbrochen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Schalter 18 durch ein Relais gebildet. Es ist aber auch ein Halbleiter- Schaltelement denkbar. Der Temperaturfühler 16 ist in vorliegendem Ausführungsbeispiel ein Kontaktschalter, z.B. ein Bimetallschalter, ein Dehnstoffelement-Schalter, ein auf dem Curieeffekt basierender Reedkontakt oder ein Tem­ peraturschalter, welcher sich den Effekt von Memory-Metall zunutze macht. Diese genannten Elemente stellen unterhalb eines bestimmten Temperaturbereiches einen elektrischen Kontakt her und unterbrechen diesen oberhalb einer bestimmten Temperatur.

Man kann für den Temperaturfühler 16 auch Elemente ver­ wenden, welche in Abhängigkeit von ihrer Temperatur sehr stark ihren elektrischen Widerstand verändern, so daß der von der Temperatur stark veränderbare Steuerstrom die Schaltfunktion des Schalters 18 beeinflußt.

Jetzt wird der Verbrennungsmotor gestartet. Hat dieser eine ausreichende Drehzahl erreicht, dann liefert die Lichtmaschine elektrische Energie an das Bordnetz. Die Klemme 17 erhält damit jetzt Spannung, und im Steuer­ stromkreis 21 fließt ein Steuerstrom, denn auch der Temperaturfühler 16 unterbricht den Steuerstromkreis 21 nicht, da er noch kalt ist. Der Schalter 18 er­ hält somit einen ausreichend hohen Steuerstrom und schal­ tet somit den Heizstromkreis 19 ein, so daß jetzt Heiz­ strom zum Heizelement 13 fließt und die Waschflüssig­ keit, welche sich im Durchlauferhitzer 1 befindet, geheizt wird.

Hat die Waschflüssigkeit eine Temperatur erreicht, welche ausreicht, daß der Temperaturfühler 16 den durch ihn hindurchfließenden Steuerstrom beeinflußt, das heißt, ent­ weder unterbricht oder stark abschwächt, so daß der Schal­ ter 18 davon angesprochen wird, dann unterbricht der Schalter den Heizstrom und der Heizzyklus ist beendet. Wird nun die Scheibenwaschanlage betätigt, dann fließt dem Durch­ lauferhitzer kalte Waschflüssigkeit zu und der Temperatur­ fühler 16 reagiert auf die Temperaturabnahme in der Weise, daß dem Schalter 18 wieder Steuerstrom zugeführt wird und der Heizzyklus wieder einsetzt. Der Heizzyklus setzt natürlich auch ein, wenn sich die im Durchlauferhitzer befindliche Waschflüssigkeit unter eine bestimmte Temperatur abgekühlt hat.

Sollte der Fall eintreten, daß sich im Durchlauferhitzer 1 keine Waschflüssigkeit befindet, dann wird der Temperatur­ fühler 16 von der Wärmestrahlung, welche vom Heizelement 13 ausgeht, beeinflußt, so daß damit auch in diesem Falle der Heizstrom ausgeschalten wird. Besser ist es dabei noch, wenn der Temperaturfühler 16 mit dem Heizelement 13 in Berührung steht.

Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 2 dargestellt. Anders als in der in Fig. 1 dargestellten Ausführungs­ form befindet sich hier kein Temperaturfühler im Durch­ lauferhitzer. Sein Heizelement 22 hat eine ausgeprägte Charakteristik zwischen seiner Temperatur und seinem elek­ trischen Widerstand: ab einer bestimmten Temperatur auf­ wärts steigert es seinen elektrischen Widerstand erheblich. Hat der Schalter den Heizstrom zum Heizelement 22 zuge­ schaltet, so wird die Waschflüssigkeit im Gehäuse 2 des Durchlauferhitzers 1 erhitzt. Hat die Waschflüssigkeit eine bestimmte Temperatur und damit auch das Heizelement 22 eine bestimmte Temperatur erreicht, so steigert sich der elektrische Widerstand des Heizelementes 22 sehr stark und die Heizleistung, die das Heizelement 22 um­ setzt, wird sehr stark verringert, so daß eine weitere Temperatursteigerung gebremst wird und ganz zum Erliegen kommt. In dieser Ausführung wird also der Temperaturfüh­ ler 16 nach Fig. 1 durch die besonderen Eigenschaften des Heizelementes 22 ersetzt.

Es ist auch eine Kombination denkbar, bei der sich im Ge­ häuse 2 des Durchlauferhitzers 1 ein Temperaturfühler 16 befindet, welcher den Schalter 18 beeinflußt und auch ein Heizelement 22, welches seinen elektrischen Widerstand mit steigender Temperatur sehr stark steigert.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Durch­ lauferhitzers. Im Gegensatz zu der in Fig. 1 gezeigten Aus­ führungsform wirkt hier ein Temperaturfühler 23 nicht auf den Schalter 18 ein, sondern er beeinflußt direkt den Heizstrom. Vom Prinzip her ist es der gleiche Temperatur­ fühler wie der in Fig. 1 beschriebene Temperaturfühler 16, nur ist der Temperaturfühler 23 in der Lage, einen wesent­ lich stärkeren Heizstrom zu schalten, bzw. abzuschwächen.

Claims (11)

1. Durchlauferhitzer für Waschflüssigkeit einer Scheiben­ waschanlage von Fahrzeugen mit in einem rohartigen Ge­ häuse angeordnetem Heizelement, für die Waschflüssig­ keit, und zwei Schlauchanschlüssen für die Waschanlage, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) beidends geschlossen und als ge­ schlossene Einbaueinheit mit Waschflüssigkeit gefüllt, mit den zwei Schlauchanschlüssen (5, 6) für die Scheiben­ waschanlage versehen ist, und daß das Heizelement (13, 22) ein in die Waschflüssigkeit getauchtes elektrisches Widerstandsorgan in dem als Durchflußraum dienende Ge­ häuseinneren ist und seine beiden Enden mit den Polen der Kraftfahrzeugbatterie (20) od. dgl. verbunden sind.

2. Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Heizstromkreis (19) des Heizelementes (13, 22) ein von einem im Gehäuse (2) befindlichen Tem­ peraturfühler (16, 23) und/oder vom elektrischen Heiz­ element (22) selbst steuerbarer Schalter (18) sitzt.

3. Durchlauferhitzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß bei Selbststeuerung des elektrischen Heizele­ mentes (22; Fig. 2) das elektrische Heizelement (22) ab einer bestimmten Temperatur seinen elektrischen Wider­ stand sehr stark vergrößert.

4. Durchlauferhitzer nach Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet daß das elektrische Heizelement (13) mit dem Temperaturfühler (23) verbunden ist (Fig. 3).

5. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß das elektrische Heizele­ ment (13, 22) aus einem Metallkörper besteht, wel­ cher ohne elektrische Isolation direkt in der zu er­ hitzenden Waschflüssigkeit ruht.

6. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Heizele­ ment (13) aus einem Metallkörper besteht, welcher auf seiner Oberfläche mit einer elektrischen Isolation um­ geben ist.

7. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (16, 23) bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur der Waschflüssigkeit den elektrischen Kontakt des Schalters (18) im Steuerstromkreis unterbricht und bei Unter­ schreiten dieser oder einer darunterliegenden Tempera­ tur diesen elektrischen Kontakt wieder schließt.

8. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ge­ kennzeichnet durch einen Temperaturfühler (23), der in einem bestimmten Temperaturbereich seinen elektrischen Widerstand bei Temperatursteigerung stark erhöht und bei Temperatursenkung stark erniedrigt.

9. Durchlauferhitzer nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperatur­ fühler (23) vom Heizstrom durchflossen ist.

10. Durchlauferhitzer nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerstrom von einer Anschlußklemme (17) im elektrischen Bordnetz ab­ genommen wird, welche in Abhängigkeit vom Betrieb der elektrischen Lichtmaschine des Fahrzeugs Strom liefert.

11. Durchlauferhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Steuer­ strom von einer Anschlußklemme (17) im elektrischen Bordnetz abgenommen wird, welche in Abhängigkeit vom Einschaltzustand der Zündung Strom liefert und/ oder daß der Steuerstrom von einem von Hand zu be­ tätigenden Schalter zu- oder abschaltbar ist.