DE19743465A1 - Defroster-System für Scheibenwaschanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Defroster-System für Scheibenwaschanlagen für Kraftfahrzeuge aller Art oder andere Bauteile oder Baugruppen, die mit Scheibenwaschanlagen mit den Bauteilen Wasserbehälter, Schläuche und Düsen ausgestattet sind und in denen das benötigte Wasser mittels einer Pumpe aus einem Wasserbehälter durch die Schläuche und die Düsen an die zu reinigende Scheibe gespritzt wird und entweder das Wasser im Wasser­ behälter mittels einer Heizquelle oder aber der Wasserbehälter als Ganzes, die Schläuche zwischen Wasserbehälter und Düsen, die Düsen und das die Düsen umgebende Material sowie die Pumpe motorunabhängig und/oder motorabhängig bei entsprechenden Außentemperaturen ständig von einem heißen Luftstrom erwärmt werden.

Bekannt ist, daß herkömmliche Scheibenwaschanlagen bis Tempera­ turen kurz oberhalb des Gefrierpunktes funktionieren. Herkömmliche Scheibenwaschanlagen haben jedoch den Nachteil, daß einzelne Bauteile - oder bei entsprechenden niedrigen Temperaturen sogar alle Bauteile - einfrieren können.

Nach dem Stand der Technik gibt es Abhilfen derart, daß entsprechende Zusätze dem Wasser in zum Teil sehr hoher Konzentration zugefügt werden. Daneben gibt es die technische Lösung, die Spritzdüsen elektrisch zu erwärmen.

Da diese Lösungen nicht aufeinander abgestimmt sind, sondern nur einzelne Bauteile einer Scheibenwaschanlage in ihrer Funktion eventuell verbessern, wird bei entsprechenden Witterungseinflüssen das herkömmliche Gesamt­ system "Scheibenwaschanlage" den hohen Anforderungen an die Sicherheit eines Kraftfahrzeuges nicht gerecht.

Die Anfälligkeit einer solchen Scheibenwaschanlage wird auch dadurch dokumentiert, daß ein Ausfall eines Bauteils durch Einfrieren den Ausfall des Gesamtsystems nach sich zieht.

So nützt eine heizbare Düse gar nichts, wenn die Zuleitungen eingefroren sind, oder wenn das Wasser im Behältnis eingefroren ist. Auch die heizbare Düse selbst ist bei widrigen Witterungsverhältnissen häufig nicht funktionsfähig, da sie trotz Erwärmung vereist.

Ein weiterer Nachteil einer solch herkömmlichen Scheibenwaschanlage ist der Umstand, daß eine eingefrorene Anlage nur mit äußerst großen Anstrengungen wieder funktionsfähig gemacht werden kann.

Auch die aus Sicherheitsgründen erhobenen Forderung nach ständiger Funktionsfähigkeit ist bei herkömmlichen Scheibenwaschanlagen nicht garantiert.

In solchen Situationen wird trotz schlechter Sicht durch Salzschlieren oder andere Verunreinigungen auf der Scheibe gefahren. Eine Gefährdung des Fahrzeuglenkers und andere Verkehrsteilnehmer wird bewußt in Kauf genommen. Äußerst kritisch ist eine solche Situation auf Autobahnen, wo die hohe Geschwindigkeit ein Gefahrenmultiplikator darstellt.

Der im Patentanspruch 1 bis Patentanspruch 15 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Defroster-System für Scheibenwaschanlage zu erfinden, das frostbedingte Störungen an einer Scheibenwaschanlage entweder nicht auftreten läßt, oder sie ohne weitere Aktivitäten des Fahrzeuglenkers beseitigt und eine Funktionsfähigkeit auch in witterungsbedingten kritischen Situationen garantiert.

Dabei soll eine solch erfindungsgemäße Scheibenwaschanlage technisch einfach und wegen des mangelnden Platzes flexibel in den Einbau­ möglichkeiten sein.

Das Problem wird durch die in Patentanspruch 1 bis Patentanspruch 15 aufgeführten Merkmale gelöst.

So wird mittels flächiger - zu den geneigten Seitenwänden des Wasser­ behälters parallele - Heizspiralen und eines nach unten in den Einfüllstutzen führenden Heizstabes am Boden des Wasserbehälters das Wasser angewärmt und im Extremfall das Eis aufgetaut. Die Anordnung der Heizung am Boden des Behälters sorgt dafür, daß kurz nach Einschalten des Defroster-Systems angewärmtes Wasser zur Reinigung der Scheiben zur Verfügung steht (Fig. 1, 2).

Diese Lösung hat den umweltfreundlichen Vorteil, daß geringe oder keine Zusatzmittel dem Wasser der Scheibenwaschanlage zugefügt werden müssen. Der weitere Vorteil besteht darin, daß gleichzeitig für die Schlauch­ leitungen und für die Pumpe angewärmtes Wasser zur Verfügung steht.

Erfindungsgemäß wird auch die Pumpe von einem isolierten Gehäuse mit einer Lufteintritts- und einer Luftaustrittsöffnung derart umgeben, daß die an der Lufteintrittsöffnung eintretende heiße Luft die Pumpe umspült und an der Luftaustrittsöffnung austritt und wie nachfolgend beschrieben in ein Doppelschlauch-System eintritt.

Erfindungsgemäß werden als Schläuche Doppelschlauch-Systeme eingesetzt, in denen zwischen äußerem und innerem Schlauch warme bzw. heiße Luft strömen kann (Fig. 1, 4). Um eine zentrale Lage des inneren Schlauches zu erzielen, ist die äußere Haut des inneren Schlauches mit Distanznoppen in entsprechender Anordnung und in entsprechenden Abständen besetzt (Fig. 1, 5).

Damit wird erreicht, daß der wasserführende Schlauch zum äußeren Schlauch die gleiche Entfernung hat und somit gleichmäßig über die Länge und Umfang vom heißen Luftstrom umgeben ist und somit eine gleichmäßige Erwärmung garantiert ist. Eine weiterer Vorteil ist die Wärmespeicherung der Distanznoppen.

Erfindungsgemäß sorgt diese Lösung auch dafür, daß im schlimmsten aller Fälle - nämlich eingefrorene Schläuche - die Schlauchleitungen auftauen und dann während der Fahrt voll funktionsfähig bleiben.

Um den Wärmeverlust zu minimieren verfügt der Außenschlauch über eine entsprechend gute Isolierung.

Über speziell angeordnete und bemessene Luftaustritte am Ende des Doppelschlauchsystems wird ein Teil der heißen Luft dazu verwandt, das Material der Düsenhalterung und seine Umgebung zu erwärmen (Fig. 2, 10).

Damit wird erreicht, daß das Material der Halterung aufgeheizt wird. Eine eventuelle Vereisung des Materials auf der Oberfläche taut auf und bleibt durch die ständige Wärmezufuhr eisfrei.

Der andere Teil der heißen Luft wird mittels einer doppelwandigen Düse zwischen der äußeren und der inneren Düsenwand nach außen geleitet (Fig. 2, 8).

Damit werden die gesamten wasserführenden Düsen ständige mit heißer bzw. warmer Luft umgeben und ihre Funktionalität gesichert.

Quelle der heißen Luft ist ein Gebläse mit integrierter Heizung, daß heiße Luft in das doppelwandige Schlauch- und Düsensystem preßt, so daß die wasserführenden Schläuche und Düsen ständig mit heißer bzw. Luft umspült werden. Das in dem Wasserbehälter bereits aufgewärmte Wasser kann nicht mehr abkühlen oder einfrieren (Fig. 1, 3).

Natürlich kann das Defroster-System automatisch und außentem­ peraturgesteuert geregelt werden.

Um genügend Heizleistung zur Verfügung zu haben und entsprechend der wetterbedingten Situation flexibel reagieren zu können, kann das Defroster-System mit einer stufenlos regelbaren Heizquelle ausgestattet werden.

Eine Variante der obigen erfindungsgemäßen Lösung des technischen Problems kann derart aussehen, daß auf den Heizstab und die Heizspirale verzichtet wird, und auch der Wasserbehälter doppelwandig ausgestaltet ist. Auch bei dieser Variante wird heiße Luft zwischen der äußeren und inneren Wand gepreßt. Das Gebläse sitzt dann am Kopf des Wasserbehälters.

Eine andere denkbare Variante der technischen Lösung besteht im Verzicht auf eine zusätzliche Heizquelle am Gebläse. Alternativ kann die Abwärme des Motors zur Aufheizung der Bauteile verwendet werden.

Nachteilig ist hier die Abhängigkeit vom Motor besonders in der Startphase.

Um diesen Mangel auszuschließen ist eine Kombination von zusätzlicher Heizquelle und Abwärme des Motors als alternative Lösung denkbar. Die zusätzliche Heizquelle würde dann nach Erreichen der Betriebs­ temperatur des Motors abgeschaltet und die benötigte Wärme der Abwärme entzogen.

Insgesamt ist dieses Defroster-System, in dem alle Bauteile von einer weiteren isolierten Schale derart umgeben sind, daß Luft zwischen der Innenwand der Schale und der Außenwand der Bauteile strömen kann, erfindungsgemäß in der Lage, alle Bauteile einer Scheibenwaschanlage eisfrei zu machen und zu halten. Je nach Auslegung des Heizsystems kann diese motorunabhängig (Heizung) oder motorabhängig (Abwärme) gewählt werden. Eine Kombination beider Möglichkeiten ist ebenfalls realisierbar.

Ein Defroster-System dieser Art leistet einen wesentlichen Beitrag zur Sicherheit auf den Straßen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung aus verschieden anderen möglichen Beispielen ist in einer Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden beschrieben.

Es zeigen Fig. 1 den Aufbau des Wasserbehälters (1) mit der Heizspirale und dem Heizstab (2). (3) zeigt das Gebläse mit integrierter Heizquelle, das heiße Luft in das Doppelschlauch-System drückt. (5) zeigt die an der Außenseite des Wasserschlauchs befindlichen Distanznoppen, die eine Zentrierung des Innenschlauchs garantieren und damit für eine gleichmäßige Hitzeverteilung sorgen. (6) zeigt die Isolierung des Außenschlauches.

Fig. 2 zeigt das Doppelschlauch-System (7) am Übergang zur doppel­ wandigen Düse (8), die von der Düsenhalterung (9) aufgenommen wird.

Die durch die Luftaustrittsöffnungen (10) entweichende warme bzw. heiße Luft erwärmt die Düsenhalterung und die Umgebung derselben.

Erfindungsgemäß werden so alle Bauteile von warmer Luft umspült.

Claims (15)

1. Die Erfindung betrifft ein Defroster-System für Scheibenwaschanlagen für Kraftfahrzeuge aller Art oder andere Bauteile oder Baugruppen, die mit Scheibenwaschanlagen mit den Bauteilen Wasserbehälter, Schläuche und Düsen ausgestattet sind und in denen das benötigte Wasser mittels einer Pumpe aus einem Wasserbehälter durch die Schläuche und die Düsen an die zu reinigende Scheibe gespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß entweder das Wasser im Wasserbehälter mittels einer Heizquelle oder aber der Wasserbehälter als Ganzes, die Schläuche zwischen Wasserbehälter und Düsen, die Düsen und das die Düsen umgebende Material sowie die Pumpe motorunabhängig oder motorabhängig bei entsprechenden Außentemperaturen ständig von einem heißen Luftstrom erwärmt werden.

2. Defroster-System für Scheibenwaschanlagen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserschläuche zwischen Wasserbehälter und Düsen in ein weiteres elastisches Rohr oder Schlauch größeren Umfangs - beide zusammen im folgenden Doppelschlauch-System genannt - derart eingezogen sind, daß genügend Luft zwischen äußerem und innerem Schlauch strömen kann.

3. Defroster-System für Scheibenwaschanlagen nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Schlauch zur Zentrierung auf der Außenseite Distanznoppen besitzt, die einen gleichmäßigen Abstand des inneren Schlauches zum äußeren garantieren und das Außenmaß des inneren Schlauches inklusive der Distanznoppen so bemessen ist, daß der innere Schlauch problemlos in den äußeren Schlauch eingezogen werden kann.

4. Defroster-System für Scheibenwaschanlagen nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Schlauch wärmeisolierende Eigenschaften besitzt.

5. Defroster-System für Scheibenwaschanlagen nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der durch das Doppelschlauch-System strömenden Luft aus exakt zugeordneten und bemessenen Öffnungen am Doppelschlauch-Systemende austritt.

6. Defroster-System für Scheibenwaschanlagen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß doppelwandige Düsen analog des Doppelschlauch-Systems eingesetzt werden.

7. Defroster-System für Scheibenwaschanlagen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wasserbehälter verwandt wird, in den flächige zu den geneigten Seitenwänden des Wasserbehälters parallele Heizspiralen und ein senkrecht nach unten in den Einfüllstutzen führender Heizstab integriert sind.

8. Defroster-System für Scheibenwaschanlagen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Gebläses und einer integrierten Heizquelle Heißluft zwischen äußerem und innerem Schlauch gepreßt wird.

9. Defroster-System für Scheibenwaschanlagen nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleistung der Heizquelle des Gebläses stufenlos oder in Stufen vorgewählt werden kann.

10. Defroster-System für Scheibenwaschanlagen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des Lufteintritts am Schlauchbeginn größer als die Fläche des Luftaustritts an den Düsen inklusive der Luftaustrittsöffnungen gemäß Patentanspruch 5 sind.

11. Defroster-System für Scheibenwaschanlagen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Defroster-System automatisch außentemperaturgesteuert geregelt wird.

12. Defroster-System für Scheibenwaschanlagen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Wärmequelle im Wasserbehälter der Wasserbehälter doppelwandig ausgebildet ist und Luft zwischen der äußeren und der inneren Fläche strömen kann.

13. Defroster-System für Scheibenwaschanlagen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur Abwärme des Motors zur Aufheizung der Bauteile verwendet wird.

14. Defroster-System für Scheibenwaschanlagen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizung des Gebläses nach Erreichen der Motorbetriebstemperatur automatisch abgeschaltet wird und die dann benötigte Wärme der Abwärme entzogen wird.

15. Defroster-System für Scheibenwaschanlagen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe von einem isolierten Gehäuse derart umgeben ist, daß zwischen Pumpenaußenwand und Gehäuse Luft zirkulieren kann.