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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine Flüssigkeitserwärmung und
speziell das Erwärmen
einer Flüssigkeit
für den
Zweck der Reinigung oder Enteisung eines Autofensters.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Im
Fachgebiet sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen für das Liefern
einer Spritzflüssigkeit
aus erwärmtem
Wasser oder einer anderen Waschflüssigkeit auf die Fenster eines
Fahrzeuges bekannt. Die erwärmte
Flüssigkeit
ist besonders beim Entfernen von Eis von der Windschutzscheibe des
Fahrzeuges bei kaltem Wetter vorteilhaft. Diese Eisbeseitigungsfunktion
erfordert, daß ein
Fahrer des Fahrzeuges wartet, während
die Flüssigkeit
erwärmt wird,
bevor die Windschutzscheibe enteist werden kann. Verfahren und Vorrichtungen,
die im Fachgebiet bekannt sind, sind für diesen Zweck jedoch unpraktisch,
da sie typischerweise Wärme
oder Elektrizität
verwenden, die vom Motor des Fahrzeuges selbst erzeugt wird, um
die Flüssigkeit
zu erwärmen, was
erfordert, daß der
Fahrer eine inakzeptabel lange Zeit darauf warten muß, daß die Flüssigkeit
eine geeignete Temperatur erreicht.
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Die
Benutzung der Fahrzeugbatterie für
die Erwärmung
der Flüssigkeit,
unabhängig
vom Motor des Fahrzeuges, ist ebenfalls problematisch wegen der
großen
Stromentnahme, die erforderlich ist, um eine ausreichende Menge
der Flüssigkeit
zu erwärmen,
um die Windschutzscheibe wirksam zu enteisen. Die Batterie kann
typischerweise nicht einen ausreichenden Strom liefern, um den gesamten
Vorratsbehälter
des Fahrzeuges für
die Waschflüssigkeit in
einem vernünftigen
Zeitraum zu erwärmen.
Obgleich Verfahren und Vorrichtungen für das kontinuierliche Erwärmen der
Flüssigkeit
vorgeschlagen wurden, während
sie gerade auf die Windschutzscheibe gespritzt wird, kann die Batterie
ebenfalls nicht ausreichend Strom liefern, um eine Spritzflüssigkeit
von ausreichender Menge auf eine Temperatur zu erwärmen, die
hoch genug ist, um eine wirksame Enteisung zu bewirken.
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Das
U.S.Patent 5509606 beschreibt eine Heißwaschvorrichtung für eine Autowindschutzscheibe,
die einen Behälter
umfaßt,
in den Waschflüssigkeit
aus einem Vorratsbehälter
gepumpt wird, und in dem die Flüssigkeit
mittels eines elektrischen Heizelementes erwärmt wird, bevor sie auf die
Windschutzscheibe gespritzt wird. Der Behälter ist isoliert und umfaßt einen
Thermostaten, der verwendet wird, um zu sichern, daß die Temperatur
der Flüssigkeit
nicht ein vorgegebenes Maximum übersteigt.
Der Behälter wird
gefüllt
gehalten, wobei Wärme
nach Bedarf angewandt wird, um die kalte Flüssigkeit, die in den Behälter gepumpt
wird, auf die gewünschte
Temperatur zu bringen.
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Das
U.S.Patent 5118040 beschreibt eine elektrische Vorrichtung für das Waschen
von Fensterglas eines Fahrzeuges. Ein isolierter Behälter ist zwischen
einem Vorratsbehälter
für kalte
Waschflüssigkeit
und Spritzaustrittsöffnungen
zum Fahrzeugfenster in einer Position positioniert, die niedriger
ist als der Vorratsbehälter,
um ihn so mit Flüssigkeit
gefüllt
zu halten. Wenn die Fahrzeugzündung
eingeschaltet wird, erwärmt
ein elektrischer Heizkörper
die Flüssigkeit
im Behälter
und bleibt aktiv, während
das Fahrzeug benutzt wird. Es gibt jedoch keine Vorrichtung für die schnelle
Inbetriebnahme und Erwärmung,
um das Fahrzeugfenster zu enteisen.
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Das
U.S.Patent 4090668 beschreibt ein Wasch- und Enteisungssystem für Windschutzscheiben,
das einen Vorratsbehälter
mit einem darin abgedichteten Behälter umfaßt. Eine Pumpe überträgt Waschanlagenflüssigkeit
vom Vorratsbehälter
zum Behälter
und vom Behälter
zu einer Vielzahl von Düsen.
Erwärmtes
Motorkühlmittel
gelangt durch eine Leitung im Vorratsbehälter. Ein elektrischer Widerstandsdraht
erwärmt
die Flüssigkeit
im Behälter, wann
auch immer die Temperatur auf unterhalb eines bestimmten Minimums
absinkt. Magnetventile lenken die Spritzflüssigkeit vom Behälter zum
vorderen oder hinteren Fenster des Fahrzeuges, aber es gibt keinen Hinweis
auf die Verwendung von Ventilen für irgendwelche anderen Flüssigkeitssteuerzwecke.
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Das
U.S.Patent 5012977 beschreibt eine Fensterwaschanlage für Fahrzeuge,
bei der die Waschanlagenflüssigkeit
in einem Vorratsbehälter erwärmt wird,
und bei der eine Pumpe für
das Spritzen der Flüssigkeit
auf das Fahrzeugfenster einen veränderlichen Austrittsdruck aufweist.
Die Temperatur der Flüssigkeit
im Vorratsbehälter
wird gemessen, und der Pumpenaustrittsdruck wird entsprechend in einer
umgekehrten Weise zur Temperatur der Waschanlagenflüssigkeit
verändert,
um so eine gleichbleibendere Flüssigkeitsablagerung
auf dem Fenster aufrechtzuerhalten, während sich die Viskosität der Flüssigkeit
mit der Temperatur verändert.
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Das
U.S.Patent 5354965 beschreibt ein System für das elektrische Erwärmen einer
Menge von Reinigungsflüssigkeit
für Windschutzscheiben
in einem Kraftfahrzeug. Ein Behälter
wird mit der Menge der zu erwärmenden
Flüssigkeit
gefüllt,
wobei PTC-Thermistoren oder andere elektrische Heizelemente verwendet
werden. Eine Steuerschaltung reguliert die Dauer der Zeit, über die
die Flüssigkeit
erwärmt
wird, in Übereinstimmung
mit einer vorherrschenden Umgebungstemperatur, bevor die Flüssigkeit
auf die Windschutzscheibe gespritzt wird. Die Schaltung verhindert
ebenfalls den Betrieb der Flüssigkeitserwärmung, wenn
der Fahrzeugmotor nicht läuft.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung
und Verfahren zur Reinigung oder Enteisung eines Fahrzeugfensters
bereitzustellen.
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Es
ist ein weiteres Ziel bestimmter Aspekte der vorliegenden Erfindung,
eine Vorrichtung und Verfahren bereitzustellen, die eine schnelle
Inbetriebnahme der Enteisung eines Fahrzeugfensters ermöglichen.
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Bei
der bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung wird, nachdem eine anfängliche Menge
der Flüssigkeit
erwärmt
und aus dem Behälter abgegeben
wurde, eine weitere Menge in den Behälter eingeführt und sofort erwärmt. Sobald
die weitere Menge eine gewünschte
Temperatur erreicht hat, wird sie ebenfalls abgegeben, vorzugsweise
nach einer Verzögerung
von mehreren Sekunden. Dieser Vorgang setzt sich über wiederholte
Heiz/Austrittsryklen fort, bis das Fenster vollständig gereinigt
und enteist wurde. Vorzugsweise sind die Heiz/Austrittsryklen in
einer Folge zeitlich bemessen, deren Parameter, wie beispielsweise
die Austrittsdauer und die Intervalle zwischen den Austritten, in Übereinstimmung
mit den Umgebungstemperaturen des Fahrzeuges und der nicht erwärmten Flüssigkeit
verändert
werden.
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Es
wird verstanden werden, daß der
Begriff „Fahrzeug", wie er im Zusammenhang
mit der vorliegenden Patentanmeldung und in den Patentansprüchen verwendet
wird, jede Art von Radfahrzeugen mit Fenstern betrifft, wie beispielsweise
ein Auto oder einen Lastkraftwagen, ebenso wie ein Boot oder ein Flugzeug.
Außerdem
kann der Begriff „Fenster", obgleich er typischerweise
die Windschutzscheibe eines Fahrzeuges betrifft, irgendeine durchsichtige
Fläche
betreffen, einschließlich
der Seiten- und hinteren Fenster und der Außenspiegel ebenso wie die Abdeckungen
der Scheinwerfer und dergleichen. Außerdem, wann auch immer der
Begriff „Reinigung" bei der vorliegenden
Anmeldung und in den Patentansprüchen mit
Bezugnahme auf eine Funktion, die das Spritzen von erwärmter Flüssigkeit
auf ein Fenster einschließt,
verwendet wird, ist es so zu verstehen, daß der Begriff ebensogut die
Enteisung umfaßt. Jene
Fachleute werden erkennen, daß die
Prinzipien der vorliegenden Erfindung für die Reinigung und Enteisung
anderer Flächen
angepaßt
werden können,
einschließlich
beispielsweise der Innenfenster und -spiegel ebenso wie für zugeführtes erwärmtes Wasser
und Flüssigkeit
für andere
Zwecke.
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Es
wird in Übereinstimmung
mit der bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Reinigung eines
Fensters eines Fahrzeuges bereitgestellt, die umfaßt:
einen
Behälter
mit einem Eintritt, durch den eine Waschflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter aufgenommen
wird, und einem Austritt, durch den die Flüssigkeit für die Reinigung des Fensters
austritt;
ein Heizelement für
das Erwärmen
der Flüssigkeit
im Behälter;
einen
Temperaturmeßfühler, der
eine Temperatur im Behälter
mißt;
und
ein Ventil für
das Regulieren des Flüssigkeitsstromes aus
dem Behälter
heraus, das diskontinuierlich Mengen an Flüssigkeit durch den Austritt
mit einer gewünschten
Temperatur als Reaktion auf die Temperatur freigibt, die vom Meßfühler gemessen
wird.
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Vorzugsweise
wird ein Scheibenwischer diskontinuierlich aktiviert, um das Fenster
als Reaktion auf die diskontinuierliche Freigabe der Flüssigkeit
zu reinigen.
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Vorzugsweise
umfaßt
die Vorrichtung einen Regler, der die diskontinuierliche Freigabe
der Flüssigkeit
entsprechend einer vorgegebenen Zeitfolge reguliert, vorzugsweise
einer vorgegebenen oder programmierbaren Folge, bei der die Zeitfolge
als Reaktion auf eine Umgebungstemperatur im Fahrzeug oder alternativ
oder zusätzlich
auf eine Temperatur einer Außenfläche des
Fensters variiert wird.
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Vorzugsweise
wird eine anfängliche
Menge der Flüssigkeit
mit einem im wesentlichen höheren Druck
freigegeben als die anschließenden
Mengen.
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Außerdem wird
in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Reinigen eines Fensters
eines Fahrzeuges bei Verwendung einer Waschflüssigkeit bereitgestellt, das
die folgenden Schritte umfaßt:
Vorwärmen eines
Behälters;
Einführen einer
Menge der Flüssigkeit
in den vorgewärmten
Behälter,
wobei die Temperatur und der Druck der Flüssigkeit erhöht sind;
und
Austreten der Flüssigkeit
auf ein Fenster mit erhöhter Temperatur
und Druck.
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Vorzugsweise
wird die Flüssigkeit
aus dem Behälter
vor dem Vorwärmen
des Behälters
abgelassen.
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Außerdem umfaßt vorzugsweise
das Einführen
der Flüssigkeit
das Pumpen der Flüssigkeit
in den Behälter
mit einem Pumpdruck, wobei der erhöhte Druck, mit dem die Flüssigkeit
abgegeben wird, im wesentlichen größer ist als der Pumpdruck.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung
umfaßt das
Verfahren das Messen einer Temperatur der Flüssigkeit, wobei das Austreten
der Flüssigkeit
das Regulieren des Flüssigkeitsaustrittes
als Reaktion auf die Temperaturmessung umfaßt. Zusätzlich oder alternativ wird
eine Temperatur einer Außenfläche des
Fahrzeuges gemessen, wobei das Austreten der Flüssigkeit das Regulieren des
Flüssigkeitsaustrittes als
Reaktion auf die Temperatur der Außenfläche umfaßt.
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Es
wird außerdem
in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Reinigen eines Fensters eines
Fahrzeuges bei Verwendung einer Waschflüssigkeit bereitgestellt, das
das Wiederholen der folgenden Schritte vielmals in der Reihenfolge
umfaßt:
Erwärmen einer
Menge der Flüssigkeit;
Überwachen
einer Temperatur der Menge der Flüssigkeit; und
Austreten
der Menge, wenn eine vorgegebene Bedingung beim Erwärmen der
Flüssigkeit
erfüllt
wird.
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Vorzugsweise
wird die vorgegebene Bedingung erfüllt, wenn die Temperatur der
Menge der Flüssigkeit
ein ausgewähltes
Niveau erreicht. Alternativ oder zusätzlich wird die vorgegebene
Bedingung erfüllt,
wenn eine vorgegebene Zeitdauer seit Beginn der Erwärmung verstrichen
ist.
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Es
wird außerdem
in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung eine Enteisungsvorrichtung für Windschutzscheiben
von Fahrzeugen bereitgestellt, die umfaßt: eine Vielzahl von einzelnen
Heizanlagen; und ein Gehäuse
mit mehreren Mänteln,
worin jeder Mantel eine der Heizanlagen umgibt, wobei die Mäntel durch Flüssigkeitsleitungen
miteinander verbunden sind, die eine Eintritts- und Austrittsöffnung umfassen,
wobei das Gehäuse
an der Eintrittsöffnung
mit einer Waschanlagenflüssigkeitsquelle
für die
Windschutzscheibe und an der Austrittsöffnung mit einem Windschutzscheibenspritzkopf
verbunden ist, wobei die Heizanlagen betätigt werden, um die Waschanlagenflüssigkeit
während
des Flusses zum Windschutzscheibenspritzkopf zu erwärmen, wobei
die erwärmte verspritzte
Flüssigkeit
bewirkt, daß die
Windschutzscheibe enteist wird.
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In Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung wird außerdem eine elektrisch betätigte Windschutzscheibenenteisungsvorrichtung
für Fahrzeuge
bereitgestellt, die einen erwärmbaren
Behälter
für die
Windschutzscheibenwaschflüssigkeit
umfaßt,
der zwischen einem Waschflüssigkeitsvorratsbehälter und
Spritzköpfen
entgegengesetzt der Windschutzscheibe eine Verbindung herstellen
kann und mit einer Eintrittsöffnung
und einer Austrittsöffnung
für die
Flüssigkeit versehen
ist, und der ein elektrisches Heizelement aufweist, das innerhalb
des erwärmbaren
Behälters angeordnet
ist, wobei die verbleibende Flüssigkeitskapazität des erwärmbaren
Behälters
300 ml nicht übersteigt,
wobei das Heizelement mit der Fahrzeugbatterie verbunden werden
kann und so bemessen ist, daß die
im erwärmbaren
Behälter
enthaltene Flüssigkeit
auf eine Enteisungstemperatur innerhalb von nicht mehr als einer
Minute Betätigung
erwärmt wird.
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Die
vorliegende Erfindung wird vollständiger aus der folgenden detaillierten
Beschreibung von deren bevorzugten Ausführungen zusammen mit den Zeichnungen
verstanden werden, die zeigen:
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische bildliche Veranschaulichung, die die Vorrichtung zur
Reinigung einer Windschutzscheibe eines Autos mit erwärmter Waschflüssigkeit
in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine
schematische Darstellung, die Einzelheiten der Reinigungsvorrichtung
aus 1 in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 eine
schematische Veranschaulichung, die einen Temperaturmeßfühler auf
der Windschutzscheibe des Autos aus 1 in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ein
schematisches Blockdiagramm, das die Funktionen eines elektronischen
Reglers in der Vorrichtung aus 1 in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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5 ein
Zeitablaufdiagramm, das den Betrieb der Vorrichtung aus 1 in Übereinstimmung mit
einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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6 eine
schematische Darstellung, die Einzelheiten der Reinigungsvorrichtung
für Windschutzscheiben
in Übereinstimmung
mit einer weiteren bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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7 eine
Schnittdarstellung eines erwärmbaren
Behälters
für eine
Verwendung in einer Reinigungsvorrichtung für Windschutzscheiben in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung;
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8 eine
Schnittdarstellung eines erwärmbaren
Behälters
für eine
Verwendung in einer Reinigungsvorrichtung für Windschutzscheiben in Übereinstimmung
mit einer weiteren bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung;
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9 eine
perspektivische Darstellung eines erwärmbaren Behälters für eine Verwendung in einer
Reinigungsvorrichtung für
Windschutzscheiben in Übereinstimmung
mit einer noch weiteren bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung;
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10 eine
elektrische schematische Darstellung, die die Verbindung der Heizanlagen
im Behälter
aus 9 in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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11 eine
Seitenansicht eines inneren Abschnittes des Behälters aus 10 in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung;
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12 eine
Schnittdarstellung des Behälters
aus 11 längs
der Linie XII-XII;
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13A und 13B eine
obere und bzw. Schnittseitenansicht des Behälters aus 11,
wobei die Schnittansicht längs
der Linie XIIIB-XIIIB genommen wurde.
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14 eine
schematische bildliche Veranschaulichung, die die Fensterreinigungsvorrichtung in
einer alternativen Konfiguration in Übereinstimmung mit einer weiteren
bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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15 eine
schematische Veranschaulichung eines Heizbehälters für eine Verwendung in einer
Fensterreinigungsvorrichtung in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung;
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16 eine
schematische Veranschaulichung, die einen Heizdraht für eine Verwendung
im Behälter
aus 15 in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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17A-L schematische Veranschaulichungen, die den
Betrieb des Behälters
aus 15 und der Vorrichtung, in der der Behälter verwendet
wird, in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung zeigen.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
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Wir
beziehen uns jetzt auf 1, die eine schematische bildliche
Veranschaulichung ist, die eine elektrisch betätigte Fensterenteisungs- und
-reinigungsvorrichtung 20 für Fahrzeuge in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung zeigt, im montierten Zustand für eine Verwendung
in einem Auto 22 mit einer Windschutzscheibe 24,
die mit Eis 26 beschichtet ist, gezeigt.
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Ein
erwärmbarer
Behälter 28 für Windschutzscheibenwaschflüssigkeit
ist in Verbindung zwischen einem Waschflüssigkeitsvorratsbehälter 30 des
Autos 22 und den Spritzköpfen 32 angeordnet, die
die Flüssigkeit
auf die Windschutzscheibe 24 spritzen, wenn sie durch einen
Benutzer 25 des Autos betätigt werden. Der Benutzer kann
die Vorrichtung entweder von innerhalb oder außerhalb des Autos 22 betätigen, wie
es in der Figur gezeigt und hierin nachfolgend weiter beschrieben
wird. Der Behälter 28 weist
eine Eintrittsöffnung 34,
die Waschanlagenflüssigkeit
vom Vorratsbehälter 30 empfängt, und eine
Austrittsöffnung 36 auf,
durch die die erwärmte Flüssigkeit
an die Spritzköpfe 32 abgegeben
wird. Die Flüssigkeit
wird mittels einer Pumpe 40 getrieben, die im allgemeinen
im Auto 22 bereits für
das Spritzen der nicht erwärmten
Flüssigkeit
zur Reinigung der Windschutzscheibe 24 vorhanden ist. Eine Batterie 42 liefert
Strom für
die Vorrichtung 20, und Scheibenwischer 44 reinigen
das geschmolzene Eis und den Schmutz von der Windschutzscheibe,
wie es im Fachgebiet bekannt ist. Ein Regler 46 reguliert den
Betrieb der Vorrichtung 20 und steuert optional ebenfalls
die Scheibenwischer 44 in Verbindung mit dem Betrieb der
Vorrichtung. Weitere Aspekte und Details der Vorrichtung werden
hierin nachfolgend weiter beschrieben.
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2 ist
eine schematische teilweise im Schnitt gezeigte Darstellung, die
Einzelheiten des Behälters 28 und
andere Elemente der Vorrichtung 20 in Übereinstimmung mit einer bevorzugten
Ausführung
der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Behälter 28 ist im allgemeinen
in der Form zylindrisch und weist eine innere Kammer 52 auf,
die durch eine äußere Kammer 54 umgeben
ist. Die innere Kammer 52 ist innerhalb einer Innenwand 56 enthalten
und wird durch diese definiert, die vorzugsweise ein Metall aufweist,
wie beispielsweise nichtrostenden Stahl. Die äußere Kammer 54 wird
durch eine Außenwand 58 des
Behälters
umgeben, die vorzugsweise ein isolierendes Material aufweist, wie
beispielsweise einen Kunststoff. Ein Heizelement 50 innerhalb
der inneren Kammer 52 erwärmt die Flüssigkeit im Behälter 28. Im
Ergebnis der konzentrischen Anordnung der Kammern 52 und 54 werden
die Wärmeverluste
vom Behälter 28 minimiert,
da die Wärme,
die durch die heiße
Flüssigkeit
in der Kammer 52 verlorengeht, größtenteils verwendet wird, um
die kältere
Flüssigkeit
in der Kammer 54 vorzuwärmen.
Da die Flüssigkeit
in der Kammer 54 kühler
ist, sind ihre Wärmeverluste durch
die Außenwand 58 relativ
gering.
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Das
Heizelement 50 weist vorzugsweise ein widerstandserwänntes elektrisches
Element auf, das durch die Batterie 42 über den Regler 46 in Übereinstimmung
mit einer hierin nachfolgend weiter beschriebenen Heizfolge mit
Strom versorgt wird. Alternativ oder zusätzlich kann das Element 50 durch Wärmeaustausch
mit einer Wärmequelle
im Auto 22 erwärmt
werden, wie beispielsweise der Motorkühlflüssigkeit oder dem Abgas. Die
elektrische Heizung mittels Batterie 42 ist jedoch vorteilhaft,
da sie gestattet, daß der
Behälter 28 schnell
erwärmt
wird, sogar bevor das Auto gestartet wird. Vorzugsweise entnimmt
das Element 50 annähernd
400 W, was typische Autobatterien leicht liefern können. Außerdem ist
der Behälter 28 vorzugsweise
so bemessen, daß er
innerhalb von etwa einer Minute oder weniger Betätigung in der Lage ist, Flüssigkeit
in einer Menge und auf eine Temperatur zu erwärmen und abzugeben, die ausreichend
sind, um das Eis 26 zu schmelzen. Für diesen Zweck enthält die innere
Kammer 52 vorzugsweise etwa 50 ml Flüssigkeit. Es wird erkannt werden,
daß die
Prinzipien der vorliegenden Erfindung jedoch gleichermaßen bei
maßstäblicher
Veränderung
des Volumens des Behälters 28 und
der Leistung des Elementes 50 auf irgendeine erforderliche
Kapazität
zur Anwendung gebracht werden können.
Insbesondere, wenn die Vorrichtung 20 in größeren Fahrzeugen
verwendet wird, wie beispielsweise Lastkraftwagen oder Booten, werden
das Volumen und die aus dem Behälter
entnommene Leistung typischerweise wesentlich größer sein als beim Auto 22.
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Wenn
der Benutzer 25 des Fahrzeuges 22 die Vorrichtung 20 betätigt, gestattet
der Regler 46, daß ein
Strom von der Batterie 42 im Heizelement 50 fließt, so daß sich der
Behälter 28 zu
erwärmen
beginnt. Jegliche Flüssigkeit
im Behälter
darf vorzugsweise durch eine Ablaßöffnung 60 ablaufen,
indem ein Ablaßventil 62 geöffnet wird.
Das Ventil 62, wie weitere Ventile, die in der Vorrichtung 20 verwendet werden,
wie hierin nachfolgend beschrieben wird, weist vorzugsweise ein
Magnetventil irgendeines im Fachgebiet bekannten Typs auf, das mittels
des Reglers 46 reguliert wird. Der Regler wendet vorzugsweise
einen relativ hohen Anfangsstrom an, um das Ventil zu öffnen, verringert
dann aber den Strom auf ein niedrigeres Niveau, um das Ventil geöffnet zu
halten. Daher wärmt
das Element 50 den Behälter
vor, einschließlich
insbesondere der inneren Wand 56. Die Wärme, die sich im Behälter aufbaut,
neigt dazu, die darin verbleibende Flüssigkeit zu verdampfen, wodurch
ein Druck erzeugt wird, der die Flüssigkeit durch die Öffnung 60 nach
außen
drückt,
ungeachtet dessen, ob der Behälter 28 höher oder
niedriger als der Vorratsbehälter 30 positioniert
ist. Vorzugsweise mißt
ein Temperaturmeßfühler 64 die
Temperatur im Behälter 28 und
liefert eine Rückkopplung
zum Regler 46.
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Nachdem
der Behälter
eine gewünschte Temperatur
erreicht hat, wobei vorzugsweise das Heizelement 50 eine
Temperatur von mehreren hundert Grad Celsius erreicht, wird das
Ablaßventil 62 eschlossen,
und ein Eintrittsventil 66 wird geöffnet. Alternativ können die
Ventile einfach geöffnet
werden, nachdem eine vorgegebene Zeit verstrichen ist, da das Vorhandensein
einer Restmenge an Flüssigkeit
am Boden des Behälters 28 wirksam
eine heftige Überhitzung
des Behälters
verhindern wird. Die Pumpe 40 wird betätigt, um eine anfängliche
Menge an Waschflüssigkeit,
vorzugsweise zwischen 30 und 50 ml, aus dem Vorratsbehälter 30 zur
Eintrittsöffnung 34 zu
transportieren. Ein Einwegventil 68 verhindert vorzugsweise
den Rückfluß der Flüssigkeit
in Richtung der Ablaßöffnung 60.
Ein Austrittsventil 74 ist vorzugsweise ein Dreiwegeventil,
d.h., von einer Ausführung
mit zwei Eintritten und einem einzelnen Austritt (bei dem Flüssigkeit
ebenfalls durch den Austritt gelangen und zu den Eintritten zurückfließen kann),
wobei einer der beiden Eintritte mit dem Austritt in Verbindung
gebracht werden kann. Das Ventil 74 ist eingestellt, um
einen Fluß von
der Austrittsöffnung 36 zu
den Spritzköpfen 32 zu
gestatten, und um den Fluß durch
eine Umgehungsleitung 76 zu blockieren. Alternativ können separate
Ventile für
den Austritt und die Umgehungsleitung bereitgestellt werden.
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Die
Flüssigkeit
füllt die äußere Kammer 54 und
fließt
in die innere Kammer 52 durch die Öffnungen 70 in der
Innenwand 56. Eine zusätzliche Öffnung 72 in
der Nähe
der Oberseite der Wand 56 unterstützt den Druckausgleich zwischen
der inneren und der äußeren Kammer.
Bei Berührung
mit dem heißen
Element 50 und der Wand 56 wird die Flüssigkeit
schnell erwärmt,
wodurch bewirkt wird, daß ein Teil
der Flüssigkeit
verdampft. Der Verdampfungsdruck drückt die heiße Flüssigkeit durch die Austrittsöffnung 36 und
die Spritzköpfe 32 mit
erhöhter
Temperatur und Druck heraus. Optional wird das Austrittsventil 74 geschlossen
gehalten, selbst nach dem Öffnen
des Eintrittsventils 66, und wird erst geöffnet, nachdem
sich ein ausreichender Druck im Behälter 28 aufgebaut
hat, entweder autonom oder mittels des Reglers 46 betätigt. Die
heiße
unter Druck stehende Flüssigkeit
erleichtert nicht nur ein schnelles Schmelzen des Eises 26 auf
der Windschutzscheibe 24, sondern ist ebenfalls in der
Lage, Blockierungen in den Flüssigkeitsleitungen
zwischen der Austrittsöffnung 36 und
den Spritzköpfen 32 auszublasen,
die durch Eis oder Schmutz hervorgerufen werden können. Vorzugsweise überbrückt ein
Einwegventil 78 die Austrittsöffnung 36 zur Umgebungsluft,
um so Vakuumbedingungen abzubauen, die entstehen können.
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Nachdem
die anfängliche
Menge der erwärmten
Flüssigkeit
abgegeben wurde, werden die Pumpe 40 und das Eintrittsventil 66 betätigt, um
den Behälter 28 aufzufüllen. Obgleich
das Heizelement 50 und die Wand 56 nicht mehr
so heiß sind,
wie sie es waren, bevor die anfängliche
Menge der Flüssigkeit
in den Behälter
eingeführt
wurde, halten sie noch eine gewisse Restwärme, wodurch das schnelle Erwärmen der
aufgefüllten
Flüssigkeit
begünstigt
wird. Wenn die aufgefüllte
Flüssigkeit
eine gewünschte Temperatur
erreicht und/oder nach einer vorgegebenen Zeitdauer, wird sie durch
das Ventil 74 und die Spritzköpfe 32 abgegeben.
Dieser Vorgang wird in Folge mehrmals wunschgemäß wiederholt, bis eine gesamte
Folge von Austritten abgeschlossen wurde, wie es vorangehend hierin
beschrieben wird, oder bis die Windschutzscheibe gereinigt und/oder
enteist wurde, oder bis die Temperatur im Behälter 28 auf unterhalb
eines vorgegebenen Minimums absinkt, oder bis er durch den Benutzer 25 unterbrochen
wird. (Es wird bemerkt, daß unter
normalen Bedingungen die Temperatur des Behälters im allgemeinen von einer
Menge zur nächsten
in der Folge abnehmen wird. Wenn der Regler 46 einen Hinweis
auf einen Anstieg der Temperatur empfängt, wird ein derartiger Anstieg im
allgemeinen ein Hinweis auf eine Störung sein, beispielsweise eine
Störung
beim Auffüllen
des Behälters
mit Flüssigkeit,
und der Regler wird vorzugsweise den Strom unterbrechen, der dem
Element 50 zugeführt
wird.) Der Fahrer kann dann wiederum die Vorrichtung 20 betätigen und
mit einem neuen Zyklus der Erwärmung
und des Flüssigkeitsaustrittes
beginnen.
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Vorzugsweise
wird jedesmal, wenn der Behälter 28 nachgefüllt wird,
erwärmte
Flüssigkeit
durch die Spritzköpfe über etwa
3 sec. in Intervallen von etwa 5 sec. oder länger zwischen den Füllungen
abgegeben, im allgemeinen wie es durch die Zeit bestimmt wird, die
erforderlich ist, damit die Flüssigkeit eine
gewünschte
Temperatur erreicht. Die Temperatur der letzteren Austritte in der
Folge kann geringer sein als die der anfänglichen und anderen früheren Austritte.
Weiter werden die Scheibenwischer 44 vorzugsweise im Zusammenwirken
mit dem Austritt der Flüssigkeit
aus der Vorrichtung 20 betätigt, so daß die Scheibenwischer nur während und
kurz nach dem Flüssigkeitsaustritt
angehen. Optional kann der Scheibenwischerbetrieb verzögert werden,
so daß die
Scheibenwischer nicht während
des anfänglichen Austrittes
funktionieren, wenn das Eis 26 noch nicht geschmolzen ist,
aber erst ab dem zweiten und den folgenden Austritten starten.
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Nachdem
die Folge der Austritte der erwärmten
Flüssigkeit
abgeschlossen ist, werden die Ventile 66 und 74 geschlossen
(relativ zum Behälter 28),
und das Ablaßventil 62 wird
vorzugsweise geöffnet,
so daß jegliche
im Behälter
verbleibende Flüssigkeit
in den Vorratsbehälter 30 zurückgehen
kann. (Die Pumpe 40 ist im allgemeinen nicht gegen einen
Rückfluß abgedichtet.)
Ein oberes Ende 61 der Ablaßöffnung 60 ist vorzugsweise
relativ zum Boden der Kammer 52 erhöht, so daß eine minimale Menge an Flüssigkeit
im Behälter 28 verbleiben
wird, selbst nach dem Ablassen. Der Behälter ist dann für einen
schnellen Betrieb bereit, wenn das nächste Mal die Vorrichtung 20 betätigt wird.
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Die
Umgehungsleitung 76 gestattet, daß nicht erwärmte Flüssigkeit vom Vorratsbehälter 30 direkt
zu den Spritzköpfen 32 gepumpt
wird, ohne daß sie
durch den Behälter 28 hindurchgeht.
Die Leitung 76 ist zu den Spritzköpfen offen, jedesmal, wenn
das Ventil 74, das vorzugsweise ein Dreiwegeventil ist, wie
es vorangehend erwähnt
wird, relativ zur Austrittsöffnung 36 geschlossen
ist. Die Leitung 76 kann bei warmem Wetter benutzt werden,
wenn die Enteisung nicht erforderlich ist, oder wenn eine Reinigungsspritzflüssigkeit
ummittelbar benötigt
wird und keine Zeit für
das Erwärmen
der Flüssigkeit
vorhanden ist. Vorzugsweise bleibt das Ventil 74 relativ
zur Leitung 76 offen, so daß Flüssigkeit von der Leitung zu
den Spritzköpfen 32 transportiert
wird, jedesmal, wenn die Heizvorrichtung nicht betätigt wird.
Ein Einwegventil 80 in der Leitung 76 blockiert
vorzugsweise jeglichen Rückfluß der Flüssigkeit
durch die Leitung.
-
Die
Vorrichtung 20 liefert daher eine zusätzliche Fensterreinigungsfunktionsfähigkeit
für das Auto 22 mit
relativ niedrigen Kosten, und ohne daß die vorher vorhandenen Fensterwaschfähigkeiten gestört werden.
Die Vorrichtung kann entweder als Teil des Fensterwaschsystems in
einem neuen Auto installiert werden, oder sie kann leicht in ein
vorhandenes Waschsystem nachträglich
eingebaut werden. Obgleich die Teile der Vorrichtung 20 in 1 und 2 in
bestimmten Positionen und Ausrichtungen relativ zum Auto 22 und
dem Waschsystem darin gezeigt werden, sind eindeutig andere Positionen
und Ausrichtungen möglich.
Beispielsweise kann der Behälter 28 unter
einem anderen Winkel von der in den Fig. gezeigten Ausrichtung angeordnet
werden, solange wie die Öffnungen 34, 36 und 60 in
geeigneter Weise im Behälter
positioniert und ausgerichtet sind.
-
Obgleich
bei der in 2 gezeigten bevorzugten Ausführung die
Vorrichtung 20 Ventile 62, 66 und 74 umfaßt, die
die Öffnungen 60, 34 und 36 des Behälters 28 in
einer bestimmten Flüssigkeitsströmungskonfiguration
steuern, wird verstanden werden, daß andere Konfigurationen ebenfalls
zur Anwendung gebracht werden können.
Insbesondere ist es nicht erforderlich, alle drei Ventile zu verwenden. Beispielsweise
kann auf die Ventile 66 und 74 verzichtet werden,
zusammen mit der Leitung 76, und die Pumpe 40 wird
verwendet, um den Flüssigkeitsstrom
durch den Behälter 28 zu
treiben und zu steuern. Obgleich die Teile der Vorrichtung 20 der
Deutlichkeit halber als separate Einheiten, die durch einen Schlauch
verbunden sind, gezeigt werden, ist außerdem tatsächlich mindestens ein Abschnitt
der Vorrichtung vorzugsweise als ein Block konstruiert, um Wärmeverluste
zu minimieren. Außerdem
kann bei einer derartigen Konfiguration kalte Waschflüssigkeit veranlaßt werden,
nahe der Magnetventile zu fließen, wobei
die Wärme
daraus entfernt und der Wirkungsgrad des Flüssigkeitserwärmungsvorganges
erhöht wird.
Es wird erkannt werden, daß auf
alle Fälle,
weil die Vorrichtung 20 größtenteils geschlossen ist und
in einer Reihe von kurzen Heiz/Füll/Austrittsryklen
arbeitet, jegliches Entweichen oder jeglicher Flüssigkeitsverlust im allgemeinen
nur einen minimalen Einfluß auf
ihren Betrieb haben wird.
-
Die
Regulierung der Vorrichtung 20 durch den Regler 46 wird
hierin vorangehend beschrieben, basierend auf der Rückkopplung
zum Regler, die durch den Meßfühler 64 bewirkt
wird. Dieser Meßfühler wird
in 2 am oberen Ende des Behälters 28 angeordnet
gezeigt, wo er die Temperatur entweder des Dampfes oder der Flüssigkeit
in der Kammer 52 messen wird, in Abhängigkeit davon, ob die Kammer leer
oder gefüllt
ist. Der Regler 46 verfolgt und überwacht vorzugsweise Veränderungen
bei der Temperatur, die durch den Meßfühler 64 während der Heiz/Füll/Austrittszyklen
des Behälters 28 gemessen werden.
Wenn die Temperatur ein vorgegebenes Maximum übersteigt, oder wenn die Temperaturveränderungen
nicht einem vorgegebenen Normalprofil folgen, wird der Regler schlußfolgern,
daß eine
Störung
aufgetreten ist, wie beispielsweise eine Blockierung des Eintrittes 34 oder
des Austrittes 36 oder ein Versagen des Meßfühlers 64,
und er wird vorzugsweise den Betrieb der Vorrichtung unterbrechen
und den Benutzer 25 durch ein geeignetes Signal informieren.
-
Zusätzlich oder
als Alternative zum Meßfühler 64 kann
ein Temperaturmeßfühler näher am Boden
des Behälters
vorhanden sein, um die Flüssigkeitstemperatur
darin zu messen. Andere Meßfühler, wie
beispielsweise ein Druckmeßfühler oder
ein Druckstat oder ein Flüssigkeitsniveaumeßfühler, können ebenfalls
im Behälter
befestigt werden und liefern eine Rückkopplung zum Regler 46.
Weitere Temperaturmeßfühler können ebenfalls
verwendet werden, einschließlich
eines Meßfühlers 82 auf
einer Außenfläche des
Behälters 28,
eines Meßfühlers 84 im
Vorratsbehälter 30 für das Messen
der Temperatur der Flüssigkeit
darin und eines Meßfühlers 86 auf
einer Außenfläche des
Autos 22, am meisten bevorzugt auf der Windschutzscheibe 24.
Diese Meßfühler liefern
Eingaben zum Regler 46, die dementsprechend Parameter einstellen,
wie beispielsweise die an das Element 50 angelegte Spannung
und/oder die Zeitdauer, über
die das Element und die Flüssigkeit im
Behälter 28 erwärmt werden.
-
Vorzugsweise
stellt der Regler die Parameter so ein, daß die Flüssigkeit auf die Windschutzscheibe 24 mit
einer Temperatur gespritzt wird, die hoch genug ist, um das Eis 26 schnell
unter den vorherrschenden Umgebungsbedingungen zu schmelzen, die
durch den Meßfühler 86 beispielsweise
angezeigt werden, die aber nicht so hoch ist (relativ zur Temperatur
der Windschutzscheibe), daß sie
eine Gefahr der Rißbildung
in der Windschutzscheibe oder der Verletzung von Sicherheitsvorschriften
in dieser Hinsicht bewirkt. Die Auswahl der Parameter ist vorzugsweise
automatisch, ohne daß ein
Eingreifen seitens des Benutzers 25 des Autos 22 erforderlich
ist, ausgenommen die Betätigung
oder Außerbetriebnahme
der Vorrichtung 20, wie es gewünscht wird.
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3 ist
eine schematische Veranschaulichung, die das Positionieren des Temperaturmeßfühlers 86 auf
der Windschutzscheibe 24 in Übereinstimmung mit einer bevorzugten
Ausführung
der vorliegenden Erfindung zeigt. Damit der Regler 46 genau bestimmen
kann, auf welche Temperatur die Flüssigkeit erwärmt werden
sollte, ist es erforderlich, die Temperatur der Außenfläche der
Windschutzscheibe 24 zu kennen. Wenn der Meßfühler 86 offen
auf der Windschutzscheibe angeordnet wird und der Sonne ausgesetzt
ist, wird er jedoch typischerweise eine höhere Temperatur ablesen als
die der durchsichtigen Windschutzscheibe selbst. Daher wird der
Meßfühler 86 vorzugsweise
durch eine reflektierende Abdeckung 88 abgedeckt, was größtenteils
den Einfluß der
Sonnenstrahlung auf die Temperaturablesung neutralisiert.
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Wenn
sich der Benutzer 25 im Auto 22 befindet, betätigt er
oder sie die Vorrichtung 20 entweder mittels eines Schalters
am Armaturenbrett, oder indem dem Regler 46 signalisiert
wird, einen vorhandenen Wasch/Wischschalter zu benutzen, der bereits im
Auto vorhandenen ist. Beispielsweise kann der Benutzer den vorhandenen
Schalter zwei- oder dreimal in schneller Folge drücken oder
ziehen, um die Vorrichtung 20 ein- oder auszuschalten.
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Zusätzlich,
wie in 1 veranschaulicht wird, kann der Benutzer 25 eine
optionale Fernbedienung 90 benutzen, um die Vorrichtung 20 zu
betätigen,
bevor er in das Auto 22 gelangt. Die Fernbedienung 90 kann
ebenfalls benutzt werden, um den automatischen Betrieb der Scheibenwischer 44 einzuleiten,
und um daher die Windschutzscheibe 24 zu reinigen und zu
enteisen. Die Fernbedienung kann irgendein im Fachgebiet bekannter
Typ sein, einschließlich
entweder einer aktiven Vorrichtung, wie beispielsweise eines Hochfrequenzsenders,
oder einer passiven Vorrichtung, wie beispielsweise eines optischen
oder Infrarotrückstrahlers.
Durch Betätigen der
Vorrichtung, bevor er in das Auto gelangt, kann der Benutzer die
Zeitdauer veningern, die er mit dem Warten darauf verbringt, daß die Flüssigkeit
erwärmt wird.
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4 ist
ein Blockdiagramm, das den Betrieb des Reglers 46 in der
Vorrichturng 20 in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Der Regler 46 ist
vorzugsweise mit einer Antenne 92 gekoppelt, um Signale
von der Fernbedienung 90 zu empfangen. Wie es hierin vorangehend
beschrieben wird, empfängt
der Regler Signale vom Temperaturmeßfühler 64 ebenso wie
von anderen Meßfühlern, wie beispielsweise
vom Meßfühler 84.
Er empfängt
ebenfalls einen elektrischen Strom von der Batterie 42 und verteilt
den Strom vorzugsweise mittels Relais (nicht gezeigt) an die Ventile 62, 66 und 74 und
an die Pumpe 40 und das Heizelement 50.
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Die
Antenne 92 kann ebenfalls benutzt werden, um eine drahtlose
Steuerung der Vorrichtung 20 zu gestatten, wenn der Benutzer 25 im
Wagen ist, so daß keine
Notwendigkeit besteht, zusätzliche
Drähte und
Schalter am Armaturenbrett des Autos 22 anzuschließen. Alternativ
kann der Regler 46 mittels eines Drahtes mit einem Bedienschalter
und einer Anzeigelampe (in den Fig. nicht gezeigt) verbunden werden,
mittels dehnen der Benutzer die Vorrichtung 20 betätigt und über seinen
richtigen Betrieb oder möglicherweise
Störung
informiert wird.
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Bevor
Strom den Ventilen, der Pumpe und dem Heizelement geliefert wird,
führt der
Regler 46 vorzugsweise einen Selbsttest durch. Der Test
umfaßt
die Messung der Eingangsspannung von der Batterie 42 (die
vorzugsweise mindestens 9 Volt für ein
typisches Auto 22 mit einer 12-Volt-Batterie betragen muß) ebenso
wie die Prüfung,
daß der
elektrische Widerstand des Heizelementes 50 innerhalb der
vorgegebenen Grenzen liegt. Wenn ein Teil des Selbsttests versagt,
wird der Regler 46 nicht die Betätigung der Vorrichtung 20 gestatten,
und er wird vorzugsweise dem Benutzer 25 einen Hinweis
auf eine Störung
liefern.
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5 ist
ein Zeitablaufdiagramm, das eine Folge 96 von Heiz/Füll/Austrittsryklen
der Vorrichtung 20 in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie es hierin vorangehend
beschrieben wird, wird anfangs das Ablaßventil 62 geöffnet und
das Heizelement 50 wird eingeschaltet, um den Behälter 28 vorzuwärmen. Das
Ventil 62 wird geschlossen, vorzugsweise nach etwa 15 sec.
Alternativ kann das Ablaßventil über eine
kurze Zeitdauer geschlossen gehalten werden, vorzugsweise etwa 20
sec., so daß die
Flüssigkeit
im Behälter 28 auf
eine hohe Temperatur erwärmt
wird, bevor das Ventil geöffnet
wird. Diese Alternative ist besonders nützlich, wenn der Regler 46 ermittelt,
daß eines
der Ventile, insbesondere das Eintrittsventil 66, hängenbleibt
und sich nicht öffnen
wird, wobei in diesem Fall die erwärmte Flüssigkeit benutzt wird, um das
Ventil aufzudrücken.
-
Das
Erwärmen
setzt sich fort, bis der Meßfühler 64 eine
Zieltemperatur, vorzugsweise etwa 85°C (in Abhängigkeit von der genauen Position
des Meßfühlers),
in der Kammer 52 erreicht oder über etwa 70 sec., wenn die
Temperatur nicht die Zieltemperatur erreicht. Zu jenem Zeitpunkt öffnen sich
die Pumpe 40 und das Eintritts- und das Austrittsventil 66 und 74,
um die anfängliche
Menge an Flüssigkeit
einzulassen und abzugeben. Die Temperatur in der Kammer 52 fällt ab,
und es wird anschließend
erneut erwärmt,
vorzugsweise auf etwa 60°C
worauf eine zweite Menge an Flüssigkeit
eingelassen und abgegeben wird. Der Vorgang des erneuten Erwärmens, Füllens und
Austretens setzt sich über
eine vorgegebene Anzahl von Zyklen fort oder bis er durch den Benutzer 25 beendet
wird.
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Nach
dem letzten Austritt in der Folge 96 wird das Ablaßventil 62 geöffnet, und
das Heizelement 50, das im wesentlichen kontinuierlich
durchgehend in der Folge eingeschaltet ist, bleibt über etwa weitere
15 sec. eingeschaltet, um den Behälter 28 zu erwärmen und
so viel wie möglich
von der darin verbleibenden Flüssigkeit
bis zum Niveau des oberen Endes 61 herauszudrücken. Die
Vorrichtung ist dann für
den Beginn der nächsten
Folge bereit, wenn es durch den Benutzer gefordert wird.
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6 ist
eine schematische Veranschaulichung, die eine alternative Konfiguration
der Vorrichtung 20 in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung zeigt. Außer wie es hierin nachfolgend
angezeigt wird, sind die Teile der in 6 gezeigten
Vorrichtung mit denen in 2 gezeigten und mit Bezugnahme
darauf beschriebenen im wesentlichen gleich oder identisch. Diese
Ausführung
weicht von der in 2 darin ab, daß in 6 das
Austrittsventil 74 eliminiert ist und das Eintrittsventil 66 ein
Dreiwegeventil ist, wie es hierin vorangehend beschrieben wird,
das abwechselnd die Eintrittsöffnung 34 oder
die Umgehungsleitung 76 mit der Pumpe 40 verbindet.
Anstelle des Austrittsventils 74 verhindert ein Einwegventil 98, vorzugsweise
ein federbelastetes Einwegventil, daß Flüssigkeit, die durch die Umgehungsleitung 76 strömt, durch
den Austritt 36 in den Behälter 28 zurückfließt, wenn
das Ventil 66 in der Richtung der Umgehungsleitung offen
ist. Andererseits, wenn das Ventil 66 in der Richtung der
Eintrittsöffnung 34 offen ist,
drückt
der resultierende Druck im Behälter 28 das Ventil 98 in
den offenen Zustand, so daß erwärmte Flüssigkeit
durch die Spritzköpfe 32 abgegeben
wird.
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Mit
Bezugnahme auf 7 sieht man eine Schnittdarstellung
eines erwärmbaren
Behälters 128 für eine Verwendung
in der Vorrichtung 20 in Übereinstimmung mit einer alternativen
Ausführung
der vorliegenden Erfindung. Obgleich der Aufbau des Behälters 128 etwas
von dem des Behälters 28 abweicht,
kann er in einer im wesentlichen gleichen Weise benutzt werden.
Die Austrittsöffnung 34 kann in
diesem Fall ebenfalls als eine Ablaßöffnung verwendet werden.
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8 veranschaulicht
einen anderen erwärmbaren
Behälter 130 in
zylindrischer Form in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung der
vorliegenden Erfindung. Vorteilhafterweise weist der Behälter 130 eine
Außenhülle 132 aus
einem starren Kunststoffrohr auf, die eine der zwei beabstandeten
Wände bildet.
Eine Innenwand 134 weist ein Kunststoffrohr 136 innerhalb
eines Metallrohres 138 auf. Das Metallrohr 138 besteht
vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl, der, da er ein schlechter Wärmeleiter
unter den Metallen ist, die Wärmeverluste
verringert. Die Kunststoffrohre 132 und 136 bestehen
aus einem Material, das einen breiten Temperaturbetriebsbereich
aufweist, beispielsweise Polyetheretherketon oder Polyphenylensulfid.
Bei Verwendung eines Paares von Endkappen 140 und 142,
die mit Epoxid gefüllt
sind, werden die Rohre 132, 136 und 138 leicht
ausgerichtet gehalten. Die gezeigte Ausführung ist besonders für die Herstellung
von angemessenen Mengen nützlich,
ohne daß hohe
Bearbeitungskosten entstehen.
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Die
Eintrittsöffnung 34 und
die Austrittsöffnung 36 weisen
Ansätze
für die
entsprechende Befestigung der Enden der Kunststoffrohre (im allgemeinen
in 1 und 2 gesehen) auf, die für das Verbinden
zwischen dem Waschflüssigkeitsvorratsbehälter 30 und
den Spritzköpfen 32 benutzt
werden, was vorzugsweise durch Schneiden während der Installation der
Vorrichtung 20 getrennt wird. Die Ablaßöffnung 60 gestattet,
daß die
Flüssigkeit
zum Vorratsbehälter 30 zurückehrt,
nachdem die Vorrichtung benutzt wurde, wie es hierin vorangehend
beschrieben wird.
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In
der in 8 gezeigten Ausführung ist das Heizelement 50 eine
Kombination von drei elektrischen Widerstandselementen, die parallel
geschaltet sind. Ein einzelnes ausgebranntes Element wird daher
gestatten, daß die
Vorrichtung weiterhin funktioniert, obgleich mit verringerter Leistung.
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Mit
Bezugnahme auf 9 wird eine perspektivische
Darstellung eines weiteren erwärmbaren Behälters 150 für eine Verwendung
in der Vorrichtung 20 in Übereinstimmung mit einer bevorzugten
Ausführung
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Ein Anschluß 152 ist innen mit
einer Reihe von Heizanlagen (in 11 gezeigt)
verbunden, wobei jede einen Außenmantel
aufweist, durch den die Waschanlagenflüssigkeit hindurchgeht. Die
negative oder Erdverbindung des Behälters 150 wird direkt
am Gehäuse der
darin montierten Heizanlagen über
einen Brückenverbinder 154 und
ein Befestigungsband (nicht gezeigt) vorgenommen, das den Behälter 150 am Auto 22 sichert.
Isoliermaterial 156 versieht den Behälter mit einer Wärmeisolierung,
typischerweise mittels eines leichten Materials mit niedriger Leitfähigkeit.
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Wie
weiter mit Bezugnahme auf die sich anschließenden Figuren beschrieben
wird, umfaßt
der Behälter 150 drei
separate einzelne Heizanlagen, die jeweils in einem Gehäusemantel
angeordnet sind, durch den Flüssigkeit
vom Waschanlagenflüssigkeitsvorratsbehälter 30 zu
den Spritzköpfen 32 der Windschutzscheibe
fließt.
Durch eine neuartige Anordnung der Heizanlagen und der Flüssigkeitsmäntel wird
die Flüssigkeit
während
des Flusses vorerwärmt und
zurückgeführt, um
die maximale wirksame Temperatur zu erhalten, wenn sie als Strahl
aus den Spritzköpfen
austritt. Die Heizanlagen sind elektrisch und so konstruiert, daß eine ausreichende
Wärmekapazität bereitgestellt
wird, so daß während des
Fließens
der Flüssigkeit
im System eine ausreichende Temperatur sofort erreicht wird. Daher
ist die Konstruktion der Erfindung beim Bereitstellen eines Waschanlagenflüssigkeitssystems
für die
Enteisung der Windschutzscheibe 24 wirksam, ohne daß eine lange
Verzögerung
wie bei den Systemen nach dem bisherigen Stand der Technik auf der
Basis der Wärme
des Fahrzeugmotors erforderlich ist. Anders als bei Systemen nach
dem bisherigen Stand der Technik ist kein Vorerwärmen der Waschanlagenflüssigkeit
erforderlich, und die Kapazität
der unmittelbaren heißen
Waschanlagenflüssigkeit
wird nur durch die Größe des Flüssigkeitsvorratsbehälters begrenzt. Die
Anlage der Erfindung wendet die vorhandene Waschanlagentechnik,
die Schläuche
und Energiequelle an. Weil der Behälter 150 so konstruiert
ist, daß er
einen im wesentlichen kontinuierlichen Fluß der Flüssigkeit bewirkt, die während des
Flusses erwärmt
wird, wird er typischerweise in der Lage sein, einen langsameren
Fluß der
heißen
Flüssigkeit
auf die Windschutzscheibe 24 zu bewirken als die hohe Strömungsgeschwindigkeit
der Stöße der heißen Flüssigkeit
aus dem Behälter 28.
-
Mit
Bezugnahme auf 10 wird eine elektrische schematische
Darstellung der Verbindung der Heizanlagen im Behälter 150 gezeigt.
Eine einzelne Heizanlage 166 von 100 Watt ist parallel
mit zwei Anlagen 162 und 164 von 150 Watt geschaltet,
wodurch eine Konfiguration von insgesamt 400 W bereitgestellt wird.
Diese Heizkapazität
bewirkt nahezu ein sofortiges Erwärmen der Waschanlagenflüssigkeit. Auf
diese Weise ist keine bedeutende Zeitverzögerung vom Betrieb des Waschanlagensystems
für die Windschutzscheibe
bis zum Austritt der heißen Spritzflüssigkeit
zu verzeichnen. Das ist, weil das Erwärmen während des Flusses der Flüssigkeit
im System bewirkt wird, ohne daß sich
die Strömungsgeschwindigkeit
und der Druck des Systems verändern. Optional
kann nur eine oder zwei der Anlagen 162, 164 und 166 verwendet
werden, wenn eine relativ niedrigere Temperatur erforderlich ist
und daher eine geringere Heizleistung.
-
Beim
Betrieb, wenn der elektrische Schalter 168 geschlossen
ist, arbeitet der Behälter 150 sofort, um
die Waschanlagenflüssigkeit
im System so zu erwärmen,
daß ein
heißer
Spritzflüssigkeitsstrahl
aus den Spritzköpfen 32 austritt
und mit der Reinigung der Windschutzscheibe 24 mittels
des normalen Betriebes der Scheibenwischer 44 beginnt.
Da die Heizung nicht kontinuierlich sein muß, kann ein elektrischer Schalter 168 ein
diskontinuierlicher Typ sein, um periodisch den Strom zu unterbrechen.
Ein korrosionsbeständiger
Typ des elektrischen Schalters wird typischerweise verwendet.
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Der
Benutzer 25 muß nichts
anderes tun als den Schalter 168 in den geschlossenen Zustand
drücken,
da das System durch Spritzen von Waschanlagenflüssigkeit mit annähernd 50
Grad über
der Umgebungstemperatur (oder mit einer anderen geeigneten Temperatur
in Übereinstimmung
mit den Betriebsbedingungen) funktioniert, und zusammen mit der
Scheibenwischerbewegung schmilzt die Flüssigkeit das Eis und reinigt
die Windschutzscheibe. Innerhalb eines Intervalls von nur etwa 15
Sekunden wird die Windschutzscheibe normalerweise gereinigt und enteist,
und das Fahren kann beginnen. Ein erneutes Einfrieren der Flüssigkeit
ist in dieser sehr kurzen Zeitdauer sehr unwahrscheinlich.
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Mit
Bezugnahme auf 11 und 12 werden
entsprechend eine Seitenansicht und eine Schnittdarstellung des
inneren Abschnittes des Behälters 150 in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Behälter 150 enthält eine
Reihe von drei Heizanlagen 232, 234 und 236.
Jede der Heizanlagen 232-236 ist typischerweise
als ein Widerstandslastheizkörper
vorhanden, wie in der schematischen Darstellung der 10 gezeigt
wird. Einzelne Außenmäntel 238, 239 und 240 sind
um eine jede der Heizanlagen 232-236 herum konstruiert,
so daß ein jeder
sein eigenes inneres Heizelement umgibt, um zu ermöglichen,
daß die
Waschanlagenflüssigkeit während des
Flusses in den Außenmänteln 238-240 schnell
Wärme absorbiert.
-
Wie
es vorangehend dargelegt wird, sind die Heizanlagen für einen
12-Volt-Betrieb ausgelegt und werden als -abgedichtete korrosionsbeständige Anlagen
bereitgestellt. Alternativ können
die Anlagen so konstruiert werden, daß sie mit 24 Volt oder irgendeiner
anderen geeigneten Gleich- oder Wechselspannung funktionieren. Ihre
Abmessungen sind so, daß sie
einen ringförmigen
Strömungsdurchgang
(siehe 13A) zwischen jeder Anlage und
ihrem Außenmantel
mit Dimensionen definieren, die die Aufrechterhaltung des gewünschten
Systemflüssigkeitsdruckes
ermöglichen,
wie er durch den Fahrzeughersteller eingestellt wird.
-
Das
Flüssigkeitseintrittsrohr 34 ist
so konstruiert, daß es
sich längs
der gesamten Länge
der Heizanlagen 232-236 erstreckt und mit dem
Außenmantel 239 der
Heizanlage 234 an ihrem unteren Ende 244 verbunden
ist. Diese Konstruktion liefert eine Vorwärmfunktion, so daß die Waschanlagenflüssigkeit,
die im Rohr 34 fließt,
Wärmeeneergie
absorbiert, die von den Heizanlagen 232-236 emittiert
wird, bevor sie in den Außenmantel 239 gelangt.
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Der
Fluß der
Waschanlagenflüssigkeit
durch den Mantel 239 bewirkt, daß sie durch die Heizanlage 234 erwärmt wird,
indem Wärme
vom Heizelement absorbiert wird. Sobald die Waschanlagenflüssigkeit
den oberen Teil des Mantels 239 erreicht hat, fließt sie über ein
Verbindungsrohr 246 und gelangt wieder in den Behälter 150 am
unteren Ende des Außenmantels 240,
um so während
des Flusses dort hindurch mittels der Heizanlage 236 erwärmt zu werden.
Beim Erreichen des oberen Teils des Mantels 240 wird die
Waschflüssigkeit
wiederum über
ein Verbindungsrohr 248 so gelenkt, daß sie erneut in den Behälter 150 am
unteren Ende des Außenmantels 238 eintritt.
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Am
oberen Teil des Außenmantels 238 ist
ein Flüssigkeitsaustrittsrohr 36 angeschlossen,
durch das die Waschanlagenflüssigkeit
aus dem Behälter 150 austritt,
nachdem sie durch den Außenmantel 238 geströmt ist und
durch die Heizanlage 232 erwärmt wurde. Daher ist die Waschanlagenflüssigkeit nach
dem Durchgang durch die Außenmäntel 238-240 mit
dem maximal möglichen
Wärmeniveau versehen,
bevor sie zu den Spritzköpfen 32 fließt, die entgegengesetzt
der Windschutzscheibe 24 montiert sind. Die Spritzköpfe 32 können speziell
mit einem verstellbaren Winkel konstruiert werden, um die Spritzflüssigkeit
auf die wirksamste Stelle auf der Windschutzscheibe zu lenken.
-
In 12 wird
eine Schnittdarstellung des Behälters 150 längs der
Schnittlinien XII-XII in 11 gezeigt,
die weitere Konstruktionsdetails der Heizanlagen 232-236 und
der Außenmäntel 238-240 offenbart.
Das Flüssigkeitseintrittsrohr 34 und
die Anordnung der Verbindungsrohre 246 und 248 wird
ebenfalls gezeigt. Die Konstruktion der Heizanlagen 232-236 und
der Außenmäntel 238-240 in
unmittelbarer Nähe
zueinander trägt
zum Wärmewirkungsgrad
der Konstruktion des Behälters
bei.
-
Die
Konstruktionsüberlegungen
zum Wärmewirkungsgrad
beeinflussen ebenfalls die Auswahl der Materialien, die beim Behälter 150 verwendet werden.
Beispielsweise sichert die Auswahl von Kupfer- oder Messingrohr für das Eintrittsrohr 34 eine hohe
Wärmeleitfähigkeit,
während
die Rohre 246, 248 und 36 aus einem Material
mit niedriger Wärmeleitfähigkeit
ausgewählt
werden sollten, um einen minimalen Wärmeverlust zu sichern. Die
Rohre 34 und 36 weisen verzahnte Endabschnitte
für eine
leichte Verbindung damit auf. Die Außenmäntel 238-240 werden
ebenfalls aus Materialien hergestellt, die nach den Betrachtungen
des Wärmewirkungsgrades ausgewählt werden,
um einen niedrige Wärmeleitfähigkeit
aufzuweisen.
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In 13A-B werden entsprechend eine Draufsicht und
eine Seitenschnittdarstellung des Behälters 150 gezeigt,
worin die Schnittdarstellung längs
der Schnittlinien XIIIB-XIIIB verläuft. Die Konstruktion der Außenmäntel 238-240 wird
im Detail gezeigt, einschließlich
eines ringförmigen
Strömungsdurchganges 249,
der um eine jede der Heizanlagen 232-236 herum
definiert wird, und einer Sammelkammer 252, die am unteren
Ende des Behälters 150 definiert
wird.
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Basierend
auf der vorangehenden Beschreibung ist die Konstrukion des Behälters 150 typischerweise
als eine Konstruktion aus nichtrostendem Stahl mit einer Länge von
annähernd
200 mm charakterisiert, wobei ein jeder Außenmantel einen Gesamtdurchmesser
von 12 bis 13 mm und eine Wanddicke von 1 mm aufweist. Die Heizanlagen 232 bis 236 zeigen
typischerweise jeweils einen Durchmesser von 8 mm. Der Gesamtdurchmesser
des Behälters
beträgt
annähernd
51 mm. Das Flüssigkeitseintrittsrohr 34 und
das Austrittsrohr 36 sind typischerweise aus einem Rohr
mit einem Durchmesser von 3/16 in. konstruiert. Diese Konstrukion
sichert, daß der
Behälter 150 eine
kompakte wärmewirksame
Anlage ist, die nicht Strömungsgeschwindigkeiten
oder Drücke
begrenzt. Wie von den Fachleuten verstanden werden wird, können verschiedene
der Abmessungen in Übereinstimmung
mit den vorhanden Waschanlagensystemkonstruktionen oder speziellen Fahrzeugherstellern
konstruiert werden, um die Nennströmungsgeschwindigkeit und den
Nenndruck des Flüssigkeitsstromes
aufrechtzuerhalten.
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Wie
von den Fachleuten erkannt werden wird, ist das Erwärmen der
Waschanlagenflüssigkeit während ihres
Flusses durch das System der Hauptvorteil des Behälters 150,
da die Erwärmung
erfolgt, während
sich die Flüssigkeit
bewegt, und nicht während
sie unbewegt ist. Die spezifischen Strömungsgeschwindigkeiten und
Konstruktionsabmessungen können
leicht in Übereinstimmung
mit den Konstruktionsverfahren festgelegt werden, die den Fachleuten bekannt
sind. Außerdem
kann die Auswahl der Heizanlagenkapazitäten für spezielle Fahrzeuge vergrößert werden,
wie beispielsweise Lastkraftwagen und Busse.
-
Mit
Bezugnahme auf 14 wird ein alternatives Installationsverfahren
für eine
Fensterreinigungsvorrichtung 220 gezeigt, einschließlich des
Behälters 150,
bei der die Spritzköpfe 32 an
den Windschutzscheibenwischern 44 selbst in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung angeordnet sind. Bei dieser Anordnung
sind die Spritzköpfe 32 über Schläuche 255-256 verbunden,
wobei ein jeder davon innerhalb eines Schlitzes 258 gesichert
wird, der auf der Untgerseite der Scheibenwischer 44 vorhanden
ist. Auf diese Weise wird die heiße Spritzflüssigkeit direkt zur Windschutzscheibe
an der Stelle geliefert, an der die größte Enteisungswirkung erhalten
wird, da die Scheibenwischer 44 das Eis körperlich
aufbrechen. Es wird verstanden werden, daß die Scheibenwischer 44 betätigt werden
müssen,
während
die Flüssigkeit
aus den Spritzköpfen 32 gespritzt
wird.
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In
der Zusammenfassung kann die Vorrichtung 220 der vorliegenden
Erfindung als ein billiges, leicht hergestelltes Zubehörteil für vorhandene
Windschutzscheibenwaschanlagen/wischersysteme bereitgestellt werden,
oder sie kann in neuen Fahrzeugkonstruktionen geliefert werden.
Die stabile und einfache Konstruktion des Behälters 150 macht sie
zu einem attraktiven zusätzlichen
Zubehörteil,
das eine wirksame und schnelle Lösung
bei Problemen der Windschutzscheibenvereisung bereitstellt, wobei
Behaglichkeit und Sicherheit verbessert werden. Die Vorrichtung 220,
außer
daß sie
einfach und leicht installiert werden kann, kompliziert nicht die
neue Automontagestraße
des Fahrzeugherstellers und belastet auch nicht die vorhandenen
Waschanlagensysteme, an denen sie in einem Installationsvorgang
von fünf
Minuten angebracht wird. Eine manuelle Benutzersteuerung, die im
Fahrzeug vorhanden ist, wird vorzugsweise verwendet, um die Scheibenwischerflüssigkeitspumpe
zu betätigen.
-
15 veranschaulicht
schematisch einen Behälter 300 für eine Verwendung
mit der Vorrichtung 20 oder 220, im großen und
ganzen in Übereinstimmung
mit einer weiteren bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Im Behälter 300 wird
ein einzelner Mantel 312 verwendet, um drei separate Heizelemente
aufzunehmen, von denen eines, ein Element 304, in der Fig.
so gezeigt wird, daß es
sich in Längsrichtung
durch den Behälter
erstreckt. Der Mantel 312 weist vorzugsweise Stahl oder
ein anderes Material im allgemeinen in zylindrischer Form und mit
zwei gegenüberliegenden
Enden auf. An einem Ende ist eine Kappe 320 vorhanden, die
eine Kammer 322 mit einem Volumen von vorzugsweise zwischen
24 und 40 ml in Abhängigkeit von
der Größe des Fahrzeuges
definiert, in dem sie installiert wird. Die Eintrittsöfnung 34 und
die Austrittsöffnung 36 liefern
eine Verbindung in die Kammer, obgleich, wie es hierin nachfolgend
beschrieben wird, zu bestimmten Zeitpunkten Waschflüssigkeit durch
den Austritt hinein- und durch die Eintrittsöffnung herausfließen kann.
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16 ist
eine schematische Schnittdarstellung eines Drahtes 310,
aus dem das Element 304 gewickelt wird, in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung. Der Draht 310 ist im wesentlichen
im Querschnitt kreisförmig
und wird aus einem Magnesiumoxidkern 306 gebildet, der
durch eine keramische Hülse
oder einen Überzug 308 umgeben
ist. Vorzugsweise weist der Kern einen Durchmesser im Bereich von
0,07 bis 0,14 mm auf. Beispielsweise ist fur Standardwagen eine
Anlage von 500 W ausreichend, und der Draht 310 kann einen
Kern von 0,07 mm aufweisen. Bei größeren Fahrzeugen, wie beispielsweise
Lastkraftwagen, kann ein Kern von 0,14 mm erforderlich sein, um
bis zu 700 W Wärme
zu erzeugen. Eine Hülse oder
ein Überzug 308 wird
vorzugsweise mittels eines genormten Laserverfahrens bei Verwendung
von Keramikpulver von hoher Dichte aufgebracht, wie es im Fachgebiet
bekannt ist. Vorzugsweise weist der Überzug 308 eine Dicke
von etwa 0,10 mm auf.
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Die
zwei Enden 314 des Elementes 304 sind mit Magnesiumoxidverbindern
versehen, die gekoppelt sind, damit sie mittels des Reglers 46 mit
Strom versorgt werden können,
wie es hierin vorangehend beschrieben wird. Bei dieser Ausführung erfaßt der Regler 46 vorzugsweise,
ob der Motor des Autos 22 arbeitet, beispielsweise durch
Nachweisen einer Wechselstromwelligkeit bei der Spannung von der Batterie 42,
und gestattet nicht, daß Strom
zum Behälter 300 geliefert
wird, wenn der Motor nicht läuft, um
so ein Entladen der Batterie zu vermeiden.
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Die
Kappe 320 ist mit einem Epoxid- oder anderen Material gefüllt, das
in der Lage ist, hohe Temperaturen bis zu 700°C auszuhalten. Bei einer bevorzugten
Ausführung
ist der Regler 46 in der Kappe enthalten, wie in 15 gezeigt
wird. Außerdem
sind die Öffungen 34 und 36 mit
Ventilen 366 und 374 versehen. Diese Ventile sind
vorzugsweise aus einem Silikongummi hergestellt und in der Lage,
bei hohen Temperaturen zu arbeiten, wie beispielsweise 700°C. Die Ventile
sind mit dem Regler 46 durch Drähte (in der Fig. nicht gezeigt)
gekoppelt, um die Positionen der Ventile anzuzeigen, und um ihren
Betrieb zu steuern. Ventile dieser Art sind von der U.S. Plastics
of Lima, Ohio, erhältlich.
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17A-L sind schematische Darstellungen, die die
Zustände
des Behälters 300 und
der Ventile 366 und 374 zeigen, die die Funktion
des Behälters
veranschaulichen, in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung. Vor dem Betrieb ist die Kammer 322 im
Behälter 300 leer,
und die Ventile sind offen. Der Benutzer 25 gelangt in
das Auto 22, startet den Motor und betätigt die Pumpe 40,
um die Windschutzscheibe 24 zu enteisen. Die Pumpe erzeugt
einen Druck an der Eintrittsöffnung 34.
Der Druck wird durch das Ventil 366 erfaßt, das
sich automatisch ohne jeglichen Befehl vom Regler 46 schließt. Diese
Position wird in 17A gezeigt.
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Als
nächstes
weckt das Ventil 366 den Regler 46, um einen Enteisungsvorgang
einzuleiten. Der erste Schritt dieses Vorganges ist das Erwärmen des Elementes 304 durch
Anschließen
der Batterie 42 über
das Element 304. Bei Nichtvorhandensein von Wasser in der
Kammer 322 erwärmt
sich die Kammer schnell auf eine sehr hohe Temperatur. Die Temperatur
der Kammer wird durch einen Meßfühler, wie
beispielsweise den Meßfühler 64,
in der Kammer überwacht.
Wenn der Meßfühler ein
voreingestelltes Niveau erreicht, vorzugsweise etwa 600°C, öffnet der Regler 46 das
Ventil 366 und schließt
nach einer kurzen Zeitdauer das Ventil 374, wodurch gestattet
wird, daß Waschflüssigkeit
in die Kammer 322 fließt (17B).
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Als
nächstes überwacht
der Regler die Temperatur der Flüssigkeit
in der Kammer. Wenn diese Temperatur etwa 58°C erreicht, trennt der Regler
das Element 304 von der Batterie und wartet darauf, daß der Fahrer
die Pumpe 40 wieder aktiviert (17C). Wenn
die Pumpe wiederum aktiviert ist, wird der Druck vom Ventil 366 erfaßt und bewirkt,
daß sich das
Ventil öffnet.
Wenn sich das Ventil öffnet,
erfaßt der
Regler 46 diesen Vorgang und bewirkt, daß sich das
Ventil 374 gleichfalls öffnet.
Das Ergebnis ist, daß heißes Wasser
aus der Kammer 322 durch den Austritt 36 zur Windschutzscheibe 24 fließt (17D). Der anfängliche
Schwall ist tatsächlich eine
Mischung von heißem
Wasser und Dampf, was bewirkt, daß jegliches Eis auf den Spritzköpfen 32 schmilzt
und die Düsen
der Spritzköpfe
reinigt. Dampf kann ebenfalls in der Position der 17A infolge von etwas Wasser erzeugt werden, das
in der Kammer 322 vom vorhergehenden Betrieb zurückgeblieben
war.
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Nachdem
die Pumpe 40 den Druckimpuls stoppt, bleiben die Ventile 366 und 374 offen,
wodurch gestattet wird, daß Wasser
aus dem Austritt 36 durch die Kammer 322 zurückfließt und wiederum durch
den Eintritt 34 heraus zum Vorratsbehälter 30 (17E). Wenn dieser Rückfluß zum Stillstand kommt, wie
durch das Ventil 374 erfaßt wird, schließt sich
dieses letztere Ventil (17F).
Der Regler 46 zwingt dann das Ventil 366, sich
gleichfalls zu schließen
(17G). Daher wird eine Menge an Flüssigkeit
in der Kammer 322 eingeschlossen, und das Element 304 beginnt
mit dem Erwärmen
der Flüssigkeit. Wenn
die Flüssigkeit
58°C erreicht,
wird das Element 304 abgeschaltet, und der Behälter 300 wartet
auf den nächsten
Betrieb der Pumpe 40 (17H).
Dieser Betrieb wird erfaßt
(17I), wie es vorangehend beschrieben wird, wobei
bewirkt wird, daß sich
der gesamte Vorgang wiederum wiederholt (17J).
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Der
Regler 46 stellt zeitlich den Intervall zwischen dem letzten
Rückfluß und dem
nächsten Druckschwall
von der Pumpe 40 ein. Wenn über eine Minute gemessen und
kein Druck erfaßt
wird, spült der
Regler 46 die Kammer 322, indem zuerst die Ventile 366 und 374 (17K) geschlossen werden und das Element 304 aktiviert
wird, um die Flüssigkeit
in der Kammer auf eine sehr hohe Temperatur anzuheben. Danach öffnen sich
die Ventile (17L), wodurch gestattet wird,
daß die
Flüssigkeit
als Dampf entweicht. Der Regler 46 geht dann in den Stromsparmodus
und wartet auf den nächsten Betrieb.
Ein gleicher Vorgang kann beim Behälter 150 angewandt
werden (in 9 bis 13B gezeigt).
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Es
wird erkannt werden, daß die
vorangehend beschriebenen bevorzugten Ausführungen als Beispiel angeführt werden,
und daß der
vollständige Bereich
der Erfindung nur durch die Patentansprüche eingeschränkt wird.