DE3825330C3 - Vorrichtung zum Aufwärmen der Waschflüssigkeit einer Scheibenwaschanlage eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufwärmen der Waschflüssigkeit einer Scheibenwaschanlage eines Kraftfahrzeu­ ges nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, 4 oder 5.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist in der älteren, nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung P 37 02 754.9 offen­ bart. Der Wärmetauscher besitzt einen konventionellen Aufbau und ist in den Behälter eingesetzt.

Es ist auch bekannt (WO 86/04 868), einen Wärmetauscher außerhalb des die Waschflüssigkeit enthaltenden Behälters in der Zuleitung zu Spritzdüsen anzuordnen. Dieser Wärmetauscher besteht aus zwei koaxial angeordneten Rohren. Das innere Rohr ist an den Kühlmittelkreislauf angeschlossen. Das äußere Rohr, das das innere Rohr unter Belassen eines Spaltes umgibt und dessen Enden gegenüber dem Außenmantel des inneren Rohres abgedichtet sind, ist in den Endbereichen jeweils mit einem Anschluß für die von dem Behälter kommende Leitung einerseits und für die zu den Spritzdüsen führende Leitung andererseits versehen.

Es ist weiterhin eine Vorrichtung zum Aufwärmen der Waschflüssigkeit einer Scheibenwaschanlage eines Kraftfahrzeuges bekannt (DE-OS 24 18 493), die einen Waschflüssigkeit aufnehmenden Behälter aus Kunststoff besitzt, dem ein Wärmetauscher zugeordnet ist, der mit einem Zulauf und einem Ablauf an den Kühlmittelkreislauf eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeuges angeschlossen ist. Der Behälter ist aus zwei Teilen - nämlich dem eigentlichen Behälter und einem Boden oder einer Seitenwand - zusammengesetzt, wobei der Boden oder die Seitenwand von einem als getrenntes Bauelement zunächst hergestellten Wärmetauscher aus Kunststoff gebildet wird. Der Wärme­ tauscher besteht aus zwei Teilen, die zwischen sich einen schleifenförmigen Führungskanal für das erwärmte Kühlmittel des Verbrennungsmotors aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung einer Vorrichtung der eingangs genannten Art und ihre Funktion zu vereinfachen und zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die Patentansprüche 1, 4 oder 5 gelöst.

Die Erfindung geht davon aus, daß der konventio­ nelle Wärmetauscher einerseits relativ aufwendig herzustellen ist und andererseits in der Waschflüssigkeit einer verstärkten Korrosion ausgesetzt ist. Zwar ist dieses Problem bereits bei der DE-OS 24 18 493 gelöst, jedoch mit anderen Mitteln. Dadurch, daß der Wärmetauscher in ei­ ne Wandung des Behälters integriert ist, ergibt sich einerseits eine vereinfachte Herstellung, während andererseits die Gefahr von Korrosion ausgeschlossen ist.

Da an eine Wandung eines der Teile eine Kammer angeformt ist, die durch Führungselemente in einen mäanderförmigen Führungs­ kanal unterteilt ist, wird ein relativ großflächiger Wärmetauscher geschaffen, durch den eine gute Wärmeübertragung möglich ist.

Da weiterhin die angeformte Kammer durch Stege unterteilt ist, und in die Kammer kammartige Elemente des anderen Teils eingesteckt sind, die von einem als Deckel für die Kammer die­ nenden und an den anderen Teil angeformten Ansatz abragen, wird erreicht, daß für beide Teile des Behälters einschließlich der den integrierten Wärmetauscher bildenden Elemente einfache Formgebungen benötigt werden, die sich in einfacher Weise in Kunststofformen verwirklichen lassen.

Dadurch, daß die die Kammer unterteilenden Stege Zugelemente bilden, wird dem Umstand Rechnung getragen, daß in dem Kühlmittelkreis­ lauf ein Druck aufgebaut wird, dem der Wärmetauscher standhal­ ten muß.

Der Gegenstand des Patentanspruches 4 führt zu dem Vorteil, daß die Rinnen rippenartig in das Innere des Behälters ragen und somit eine großflächige, von der Waschflüssigkeit benetzte Wärmetauscherfläche bilden.

Mit dem Gegenstand des Patentanspruches 5 wird erreicht, daß der aus Kunststoff hergestellte und damit nicht korrosions­ gefährdete Wärmetauscher im Inneren des Behälters angeordnet ist und eine große Wärmetauschfläche bietet, während die beiden Behälterkammern nicht voneinander abgetrennt sind.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt entlang der Linie I der Fig. 2, d. h. durch einen in eine Seitenwandung eines Behäl­ ters für Waschflüssigkeit integrierten Wärmetauscher,

Fig. 2 eine Ansicht auf ein Teil des zweiteiligen Behälters,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Behälter der Fig. 1,

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform mit einem in den Boden eines Behälters integrierten Wärmetauscher,

Fig. 5 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform mit in einer Wandung des Behälters eingeformten Rinnen, die durch eine Verschlußplatte abgedeckt sind, und

Fig. 6 einen Schnitt durch einen dreiteiligen Behälter.

Der in Fig. 1 bis 3 dargestellte Behälter (10) wird in dem Mo­ torraum eines Kraftfahrzeuges angeordnet und dient zur Aufnahme von Waschflüssigkeit einer Scheibenwaschanlage. Er ist mit ei­ ner Einfüllöffnung (27) versehen und mit nicht näher darge­ stellten Mitteln zum Abführen der Wischflüssigkeit, die zu den Windschutzscheiben und/oder zu den Scheinwerfern des Fahrzeuges transportiert wird.

Dem Behälter (10) ist ein Wärmetauscher (11) zugeordnet, der mit einem Zulauf (12) und einem Ablauf (13) an den Heizmittel­ kreislauf eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeuges ange­ schlossen ist. Über diesen Wärmetauscher (11) ist es möglich, die Waschflüssigkeit aufzutauen und/oder an einem Frieren zu hindern. Die Zufuhr des Kühlmittels des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeuges wird über ein Ventil (28) gesteuert, das mit einem Fühler in den Behälter (10) hineinragt und temperaturab­ hängig die Zufuhr des Kühlmittels des Verbrennungsmotors frei­ gibt oder sperrt.

Der Wärmetauscher (11) ist in den Behälter (10) integriert. Der Behälter (10) ist aus zwei Kunststoffteilen (14 und 15) herge­ stellt, die durch eine horizontale Fuge voneinander getrennt sind und die gesondert hergestellt werden. Diese beiden Teile (14, 15) werden miteinander fest verbunden, insbesondere durch Schweißen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 ist an das in Fig. 2 in der Draufsicht zu sehende Unterteil (15) an eine Seitenwand (17) eine nach oben offene Kammer (19) angeformt, die durch drei Stege (20) in nach oben offene Einzelkammern unterteilt ist.

Das Teil (14), das als Oberteil dient, ist mit einem Ansatz (22) versehen, der als Deckel für die Kammer (19) dient. Von dem Ansatz (22) ragen kammartige Elemente (21) ab, die in die Einzelkammern der Kammer (19) eingeführt werden. Wie insbeson­ dere aus Fig. 1 zu ersehen ist, reichen die kammartigen Elemen­ te (21) nicht bis zum Boden der Kammer (19), während die Stege (20) nicht bis zu dem als Deckel dienenden Ansatz (22) reichen. Es entsteht somit ein mäanderförmiger Führungskanal. Der Ansatz (22) ist mit Stutzen (24, 25) versehen, die zur Verbindung mit dem Zulauf (12) und dem Ablauf (13) dienen.

Da in dem Kühlmittelkreislauf eines Verbrennungsmotors ein Überdruck aufgebaut wird, sind die Stege (20) der Kammer (19) als Zuganker ausgebildet, die eine Versteifung bewirken. Außer­ dem sind die Kammerwandungen ausgesteift. Im Bereich dieser Aussteifungen befinden sich Führungsnuten (23), in welche die kammartigen Elemente (21) des Teils (14) eingesteckt sind.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 ist eine nach oben offene Kammer (19) im Bereich einer Seitenwandung (17) vorgesehen. Die beiden Teile des Behälters (10) sind durch eine horizontale Trennfuge unterteilt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist der Wärmetauscher (11) in den Boden (18) eines Teils (16) eines Behälters (10) inte­ griert. In diesem Fall ist eine vertikale Teilungsfuge für den Behälter (10) vorgesehen, so daß die an den Boden (18) ange­ formte Kammer (19) im wesentlichen horizontal verläuft und zu einer Seite des Behälters (10) hin offen ist. Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, verläuft der Boden (18) nicht geradlinig horizon­ tal, sondern ist vielmehr an die Kontur eines Radkastens des Kraftfahrzeuges angepaßt. Auch bei dieser Ausführungsform ist die Kammer (19) durch Stege (20) unterteilt, die als Zuganker gestartet sind. Der Behälter (10) besteht außer dem Teil (16) noch aus einem zweiten, nicht dargestellten Teil, der nach dem anhand von Fig. 1 bis 3 erläuterten Prinzip einen deckelartigen Ansatz aufweist, mit dem er die Kammer (19) verschließt. Dieser deckelartige Ansatz ist mit Anschlußstutzen und mit gestrichelt dargestellten kammartigen Elementen versehen, die in die Kammer (19) eingeführt werden und die ebenfalls zur Ausbildung eines mäanderförmigen Führungskanals beitragen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 sind in den Boden des Be­ hälters (10), der aus einem Teil durch Blasen hergestellt oder aus zwei als Spritzformteilen hergestellten Teilen zusammenge­ setzt ist, nach außen offene Rinnen (32) angeformt. Diese Rin­ nen (32) sind durch eine Verschlußplatte (31) abgedeckt, die mit dem Teil (30) des Behälters dichtend verbunden ist, vorzugs­ weise durch Schweißen. Die Verschlußplatte (31) ist mit Rippen (33) versehen, die in die Rinnen (32) eingreifen und die eine Versteifung bewirken.

Die mit Hilfe der Rinnen (32) und der Verschlußplatte (31) ge­ bildeten Kanäle haben vorzugsweise einen mäanderförmigen Ver­ lauf. Die Anschlüsse für das Heizmedium sind zweckmäßigerweise in der Verschlußplatte (31) vorgesehen. Die Rinnen (32) werden bevorzugt nicht bis zu den jeweiligen Stirnenden des Gehäuses geführt, damit die in dem Behälter (10) enthaltene Flüssigkeit ungehindert und vollständig bis zu dem tiefsten Punkt laufen kann, an welchem sie mittels einer Pumpe angesaugt wird. Es versteht sich von selbst, daß die Rinnen (32) und die Verschluß­ platte (31) auch im Bereich einer Seitenwand des Behälters (10) vorgesehen werden können. Dabei können sie sich auch teilweise über den Boden und teilweise über eine der Seitenwandungen er­ strecken.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist ein plattenförmiger Wärmetauscher (37) vorgesehen, der mäanderförmig verlaufende Kanäle enthält und der an ein Heizmedium anschließbar ist. Die­ ser Wärmetauscher (37), der ebenfalls aus zwei Kunststoffspritz­ teilen zusammengefügt ist, wird zunächst als getrennter Bauteil hergestellt. Dieser Wärmetauscher (37) wird in einen Behälter (10) integriert, indem an ihn zwei getrennt hergestellte Behäl­ terteile (35, 36) angeschweißt werden. Diese Behälterteile (35, 36) werden ebenfalls als Kunststofformteile hergestellt und an den Wärmetauscher (37) angeschweißt. Der Wärmetauscher (37) bildet somit eine Art Trennwand, sollte die Behälterräume je­ doch nicht vollständig voneinander abtrennen. Wenigstens im Be­ reich des Bodens soll eine Verbindung zwischen den beiden Be­ hälterräumen vorhanden sein, damit die in den beiden Räumen vorhandene Flüssigkeit zu der tiefsten Stelle des Behälters laufen kann, von der die Flüssigkeit abgesaugt wird.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Aufwärmen der Waschflüssigkeit einer Scheibenwaschanlage eines Kraftfahrzeuges, mit einem Waschflüs­ sigkeit aufnehmenden Behälter aus Kunststoff, dem ein Wärmetau­ scher zugeordnet ist, der mit einem Zulauf und einem Ablauf an den Kühlmittelkreislauf eines Verbrennungsmotors des Kraftfahr­ zeuges angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Be­ hälter (10) aus wenigstens zwei Teilen (14, 15; 16; 30, 31; 35, 36, 37) zusammengesetzt ist, die sich zu einem in den Behälter (10) integrierten Wärmetauscher (11) ergänzen, wobei der Wärmetauscher (11) aus einer Kammer (19) besteht, die an eine Wandung (17, 18) eines der Teile (15, 16) des Be­ hälters (10) angeformt ist, die in einen mäanderförmigen Führungskanal unterteilt ist, wozu die angeformte Kammer (19) durch Stege (20) unterteilt ist und in die Kammer (19) kammartige Elemente (21) des anderen Teils (14) eingesteckt sind, die von einem als Deckel für die Kammer (19) dienenden und an den anderen Teil (14) angeformten Ansatz (22) abragen und wobei die die Kammer (19) unterteilenden Stege (20) Zugelemente bilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammerwände mit Führungsnuten (23) für die kammartig angeordneten Elemente (21) versehen sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der deckelartige Ansatz (22) und/oder die Kammer (19) mit angeformten Stutzen (24, 25) für den Zulauf (12) und den Ablauf (13) versehen sind.

4. Vorrichtung zum Aufwärmen der Waschflüssig­ keit einer Scheibenwaschanlage eines Kraftfahr­ zeuges, mit einem Waschflüssigkeit aufnehmenden Behälter aus Kunststoff, dem ein Wärmetauscher zugeordnet ist, der mit einem Zulauf und einem Ablauf an den Kühlmittelkreislauf eines Verbren­ nungsmotors des Kraftfahrzeuges angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (10) aus wenigstens zwei Teilen (14, 15; 16; 30, 31; 35, 36, 37) zusammengesetzt ist, die sich zu einem in den Behälter (10) integrierten Wärmetauscher (11) er­ gänzen, wobei zur Bildung des Wärmetauschers in eine Wand des Behälters (10) nach außen offene Rinnen (32) eingeformt sind, die mit einer Verschlußplatte (31) zu ge­ schlossenen Kanälen ergänzt sind und die Verschlußplatte (31) mit in die Rinnen (32) eingefügten Rippen (33) versehen ist.

5. Vorrichtung zum Aufwärmen der Waschflüssig­ keit einer Scheibenwaschanlage eines Kraftfahr­ zeuges, mit einem Waschflüssigkeit aufnehmenden Behälter aus Kunststoff, dem ein Wärmetauscher zugeordnet ist, der mit einem Zulauf und einem Ablauf an den Kühlmittelkreislauf eines Verbren­ nungsmotors des Kraftfahrzeuges angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (10) aus wenigstens zwei Teilen (14; 15; 16; 30, 31; 35, 36, 37) zusammengesetzt ist, die sich zu einem in den Behälter (10) integrierten Wärmetauscher (11) er­ gänzen, wobei ein plattenförmiger Wärmetauscher (37) vorgesehen ist, der zwischen zwei Teilen (35, 36) des Behälters (10) angeordnet ist und im Bereich des Bodens eine Verbindung zwischen beiden Behälterräumen besteht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (10) aus Spritzformteilen (14, 15; 16; 30, 31; 35, 36, 37) zusammengefügt ist.