УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ОМЫВАТЕЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ Российский патент 2019 года по МПК B60S1/48 

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к устройству для нагрева омывательной жидкости.

Уровень техники

[0002] Обычно на транспортном средстве и т.п. установлено устройство для нагрева омывательной жидкости для удаления наледи зимой. Например, в Патентной литературе 1 описано устройство для нагрева омывательной жидкости, имеющее конструкцию, в которой нагревательная камера размещена в теплоудерживающей камере хранения горячей воды, а электрический нагреватель размещен внутри нагревательной камеры. В нагревательном устройстве, описанном в Патентной литературе 1, омывательную жидкость из теплоудерживающей камеры хранения горячей воды может протекать в нагревательную камеру за счет открытия канала выпуска потока омывательной жидкости в верхней части нагревательной камеры. После нагрева омывательной жидкости посредством электронагревателя внутри нагревательной камеры, омывательная жидкость подается к форсунке омывательной жидкости за счет приведения в действие насоса омывательной жидкости и разбрызгивается из форсунки омывательной жидкости.

Список ссылок Патентная литература

[0003] Патентная литература 1: Нерассмотренная патентная публикация Японии №2012-144194.

Раскрытие сущности изобретения

Техническая проблема

[0004] На местности с холодным климатом омывательная жидкость может периодически замерзать, когда устройство для нагрева омывательной жидкости выключено. В частности, в случае, когда концентрация омывательной жидкости мала и близка к концентрации воды, или же температура замерзания омывательной жидкости высока, стоит опасаться того, что устройство для нагрева омывательной жидкости будет повреждено замерзающей и расширяющейся омывательной жидкостью, когда ее температура ниже точки замерзания, пока устройство для нагрева омывательной жидкости выключено на длительный период времени ночью и т.п.

[0005] Задача настоящего изобретения заключается в создании устройства для нагрева омывательной жидкости, которое можно использовать даже в холодных внешних условиях.

Решение проблемы

[0006] Устройство для нагрева омывательной жидкости, соответствующее одному аспекту настоящего изобретения, содержит емкость с омывательной жидкостью, закрывающую часть, прикрепленную к первому концу емкости так, чтобы быть обращенным к вмещающему пространству для омывательной жидкости, нагревательное средство, имеющее участок ближнего конца, прикрепленный к закрывающей части, и проходящее во вмещающее пространство, и выпускную трубу, имеющую выпускное отверстие, размещенное во вмещающем пространстве так, чтобы обеспечивать протекание омывательной жидкости из вмещающего пространства, при этом выпускное отверстие выпускной трубы выполнено таким образом, что пространство, образованное между горизонтальной плоскостью, проходящей через выпускное отверстие, и поверхностью внутренней стенки на втором конце, противоположном первому концу емкости, соответствовало 10% или более от объема вмещающего пространства.

[0007] В устройстве для нагрева омывательной жидкости, соответствующем данному аспекту настоящего изобретения, к первому концу емкости прикреплена закрывающая часть, и во вмещающем пространстве емкости размещена выпускная труба, имеющая выпускное отверстие, которое обеспечивает протекание омывательной жидкости из вмещающего пространства. Пространство, образованное между горизонтальной плоскостью, которая проходит через выпускное отверстие, и поверхностью внутренней стенки на втором конце, который противоположен первому концу емкости, соответствует 10% или более от объема вмещающего пространства. Другими словами, во вмещающем пространстве емкости образован слой воздуха, объем которого соответствует 10% или более от объема вмещающего пространства. Таким образом, даже если омывательная жидкость во вмещающем пространстве замерзает и расширяется, емкость почти никогда не повреждается, и устройство для нагрева омывательной жидкости стабильно служит даже в холодных внешних условиях.

[0008] Кроме того, теплоизолирующее свойство закрывающей части может быть хуже теплоизолирующего свойства емкости. Во время использования закрывающая часть расположена на нижней стороне устройства для нагрева омывательной жидкости. В этом случае, поскольку теплоизолирующее свойство закрывающей части хуже теплоизолирующего свойства емкости, тепло передается со стороны закрывающей части, и омывательная жидкость начинает замерзать снизу. В контексте настоящего изобретения над выпускным отверстием образован слой воздуха, объем которого соответствует 10% или более от объема вмещающего пространства. Тем самым может быть дополнительно улучшен технический результат, заключающийся в препятствовании повреждению устройства для нагрева омывательной жидкости в холодных внешних условиях.

[0009] Помимо этого, устройство для нагрева омывательной жидкости может содержать впускную трубу, имеющую впускное отверстие, расположенное в вмещающем пространстве для обеспечения протекания омывательной жидкости в вмещающее пространство. В этом случае омывательная жидкость протекает непосредственно во вмещающее пространство через впускную трубу. Таким образом, конструкция устройства для нагрева омывательной жидкости становится более простой и компактной.

[0010] Кроме того, выпускная труба может быть закреплена фиксирующим элементом, прикрепленным к участку дальнего конца нагревательного средства. В этом случае, поскольку участок дальнего конца выпускной трубы закреплен, положение выпускного отверстия стабильно. А значит, слой воздуха может удерживаться более стабильным образом.

[0011] Далее, между впускным отверстием и выпускным отверстием может быть размещена поточная пластина, наклоненная относительно центральной оси, так что омывательная жидкость, поступающая из впускного отверстия, протекает по спирали со стороны первого конца в сторону второго конца внутри емкости. В этом случае, благодаря поточной пластине омывательную жидкость, впрыскиваемая через впускное отверстие, принимает форму жидкого спирального потока. Таким образом, омывательная жидкость, протекающая через впускное отверстие, не направляется к выпускному отверстию непосредственно, а движется к выпускному отверстию постепенно, проталкивая кверху нагретую омывательную жидкость. Кроме того, возрастает время задержки, пока омывательная жидкость, протекающая из впускного отверстия, достигнет впускного отверстия, что улучшает эффект нагрева омывательной жидкости.

[0012] Также, выпускное отверстие может быть расположено между поверхностью дальнего конца нагревательного средства и вторым концом емкости. В этом случае уровень омывательной жидкости почти всегда покрывает нагревательное средство. Таким образом, эффект нагрева омывательной жидкости дополнительно улучшается. Кроме того, может быть предотвращено вхождение дальнего конца нагревательного средства в слой воздуха, что исключает выгорание без воды.

[0013] Вдобавок, выпускное отверстие может быть размещено таким образом, чтобы пересекать центральную ось емкости. В этом случае, даже если устройство для нагрева омывательной жидкости прикреплено к транспортному средству наклонно или транспортное средство наклонно припарковано, пространство, образованное между горизонтальной плоскостью, которая проходит через выпускное отверстие, и поверхностью внутренней стенки на втором конце, который противоположен первому концу емкости, может сохраняться равным 10% или более от объема вмещающего пространства.

Технические результаты изобретения

[0014] Согласно аспекту настоящего изобретения предлагается устройство для нагрева омывательной жидкости, которое может использоваться даже в холодных внешних условиях.

Краткое описание чертежей

[0015] Фиг. 1 - схематический вид системы подачи омывательной жидкости с применением одного варианта реализации настоящего изобретения.

Фиг. 2 - развернутый вид в перспективе, иллюстрирующий устройство для нагрева омывательной жидкости по фиг. 1.

Фиг. 3 - вид в плоском разрезе, иллюстрирующий устройство для нагрева омывательной жидкости по фиг. 1.

Фиг. 4 - вид в разрезе по линии IV-IV по фиг. 3.

Фиг. 5 - вид в боковом разрезе, иллюстрирующий случай, когда устройство для нагрева омывательной жидкости по фиг. 1 наклонено.

Фиг. 6 - вид в разрезе по линии VI-VI по фиг. 3 и схематический вид, иллюстрирующий впускное отверстие и поточную пластину устройства для нагрева омывательной жидкости.

Осуществление изобретения

[0016] Далее будет описан вариант реализации настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. В описании чертежей аналогичным элементам будут присвоены аналогичные ссылочные позиции, и повторяющееся описание будет опущено.

[0017] Далее будет описан пример, в котором устройство 3 для нагрева омывательной жидкости согласно одному варианту реализации настоящего изобретения применено к системе подачи омывательной жидкости транспортного средства. Как показано на фиг.1, система 10 подачи омывательной жидкости содержит резервуар 1 для омывательной жидкости, насос 2 омывательной жидкости, выполненный на стороне выпускного отверстия резервуара 1 омывательной жидкости, и форсунку 8 омывательной жидкости, обращенную к переднему ветровому стеклу транспортного средства. Кроме того, система 10 подачи содержит устройство 3 для нагрева омывательной жидкости, выполненное между насосом 2 омывательной жидкости и форсункой 8 омывательной жидкости. Блок 6 управления соединен с насосом 2 омывательной жидкости и устройством 3 для нагрева омывательной жидкости. Насос 2 омывательной жидкости может быть приведен в действие, когда водитель транспортного средства и т.п.управляет блоком 6 управления. Соответствующие вышеперечисленные устройства соединены между собой трубопроводом 7. Резервуар 1 омывательной жидкости соединен с отверстием введения омывательной жидкости через трубопровод 7.

[0018] Как показано на фиг. 2-4, устройство 3 для нагрева омывательной жидкости содержит цилиндрическую емкость 60, закрывающую часть 40, прикрепленную к первому концу емкости 60 в направлении центральной оси О так, чтобы закрывать отверстие 61 емкости 60, и нагревательное средство 50, прикрепленное к закрывающей части 40. Емкость 60 содержит цилиндрическое вмещающее пространство 62, содержащее омывательную жидкость. Участок 51 ближнего конца нагревательного средства 50 прикреплен к закрывающей части 40, а нагревательное средство 50 проходит в направлении вмещающего пространства 62 емкости 60. В данном случае участок 51 ближнего конца нагревательного средства 50 соответствует участку нагревательного средства 50 на стороне первого конца в направлении центральной оси О.

[0019] Емкость 60 закреплена внутри транспортного средства посредством пластинчатого поддерживающего элемента 92 и фиксирующего хомута 91. Емкость 60 имеет двойную конструкцию, аналогичную конструкции термоса, и имеет теплоизолирующую структуру для сохранения теплого состояния омывательной жидкости во вмещающем пространстве 62. К примеру, внутренняя стенка 63 емкости 60 выполнена из металла, такого как нержавеющая сталь, стекло, покрытое металлом, и т.д. Внешняя стенка 64 емкости 60 выполнена из металла, такого как нержавеющая сталь. Между внутренней стенкой 63 и внешней стенкой 64 образован слой 68 вакуума.

[0020] На первом конце емкости 60, на котором выполнено отверстие 61, на его внешней периферийной поверхности выполнен резьбовой участок 65, а на внутренней периферийной поверхности - резьбовой участок 66. Согласно данному варианту реализации изобретения термин «нижний» подразумевает сторону первого конца относительно емкости 60, то есть сторону закрывающей части 40.

[0021] Закрывающая часть 40 обращена к вмещающему пространству 62 для омывательной жидкости и герметизирует его. Закрывающая часть 40 содержит внутреннюю заглушку 43, обращенную к вмещающему пространству 62, кожух 42, прикрепленный к резьбовому участку 65, выполненному на внешней периферийной поверхности отверстия 61, и внешнюю крышку 41, прикрепленную к кожуху 42 для закрытия нижней поверхности внутренней заглушки 43. Внешняя крышка 41 прикреплена к кожуху 42 путем ее навинчивания на резьбовой участок 44, выполненный на нижней стороне внешней периферийной поверхности кожуха 42. Между внешней крышкой 41 и поверхностью конца емкости 60 на стороне отверстия 61 выполнена кольцевая прокладка 45 (см. фиг. 4 и 5). К примеру, каждый элемент, включенный в закрывающую часть 40, выполнен из полимера, такого как полифениленсульфид (ПФС), полипропилен (ПП) и т.п.

[0022] На внешней периферийной поверхности внутренней заглушки 43 выполнен резьбовой участок 46. Внутренняя заглушка 43 прикреплена к емкости 60 путем свинчивания между собой резьбового участка 46 и резьбового участка 66 отверстия 61 емкости 60. Вдоль внешнего периферийного участка внутренней заглушки 43 на ее верхней поверхности выполнен пазовый участок для размещения прокладки 47. Отверстие 61 вмещающего пространства 62 уплотнено внутренней заглушкой 43 и прокладкой 47. Во внутренней заглушке 43 выполнена выемка 48, которая углублена в сторону вмещающего пространства 62 и раскрыта книзу. Выемка 48 заполнена полимером, таким как уретан, и в него заделана панель 49 управления.

[0023] Нагревательное средство 50 установлено на его участке ближнего конца, проходящем во внутреннюю заглушку 43. Нагревательное средство 50 проходит в сторону второго конца, который противоположен закрывающей части 40. Ось нагревательного средства 50 расположена на центральной оси О емкости 60. На стороне дальнего конца нагревательного средства 50 в осевом направлении выполнена поверхность 52 дальнего конца. В данном случае, участок дальнего конца нагревательного средства 50 относится к участку на стороне дальнего конца центрального участка, который проходит во вмещающем пространстве 62. Поверхность 52 дальнего конца 52 нагревательного средства 50 имеет плоскую форму. Тем не менее, поверхность 52 дальнего конца может иметь криволинейную форму, отличную от плоской, к примеру, форму горы, углубления, выступа и т.п.

[0024] В области центрального участка вмещающего пространства 62 в продольном направлении выполнен датчик 55 температуры. Датчик 55 температуры соединен с панелью 49 управления, расположенной в выемке 48 внутренней заглушки 43 через выводной провод. Выводной провод датчика 55 температуры поддерживается первым держателем 93, который прикреплен к нагревательному средству 50 в области центрального участка вмещающего пространства 62 в продольном направлении.

[0025] Датчик 55 температуры измеряет температуру в области центрального участка вмещающего пространства 62. Датчик 55 температуры может измерять температуру, и его примеры включают в себя термистор, термопару и т.д. Датчик 55 температуры измеряет температуру омывательной жидкости во вмещающем пространстве 62 и выдает данные об измеренной температуре на панель 49 управления. Средство 20 регулировки нагрева (см. фиг. 1) управляет включением/выключением нагревательного средства 50 на основе температуры, измеренной датчиком 55 температуры. Таким образом температура омывательной жидкости во вмещающем пространстве 62 поддерживается на заданном уровне (к примеру, около 40°С).

[0026] Емкость 60 снабжена выпускной трубой 70 для обеспечения выпуска омывательной жидкости и впускной трубой 80 для обеспечения вхождения омывательной жидкости. Выпускная труба 70 соединена с форсункой 8 омывательной жидкости трубопроводом 7. Впускная труба 80 и выпускная труба 70 проходят через закрывающую часть 40 и входят во вмещающее пространство 62. Впускная труба 80 соединена с насосом 2 омывательной жидкости через трубопровод 7.

[0027] Выпускная труба 70 имеет отогнутый участок 71, который отогнут к верхней стороне нагревательного средства 50, и выпускное отверстие 72, выполненное на дальнем конце отогнутого участка 71. Выпускная труба 70 для омывательной жидкости закреплена в области центрального участка вмещающего пространства 62 в продольном направлении посредством первого держателя 93, который прикреплен к нагревательному средству 50. Отогнутый участок 71 выпускной трубы 70 закреплен посредством второго держателя 94 (фиксирующего элемента), который прикреплен к участку дальнего конца нагревательного средства 50. Один конец второго держателя 94 проходит в направлении верхней стороны нагревательного средства 50 для образования кольцевого элемента. Кольцевой элемент закреплен за счет прохождения через него отогнутого участка 71. Второй держатель 94 выполнен из металла, полимера и т.п., имеющих высокую теплостойкость.

[0028] Далее со ссылкой на фиг. 4 и фиг. 5 будут описаны выпускное отверстие 72 для выпуска омывательной жидкости, поверхность 52 дальнего конца нагревательного средства 50 и уровень Н омывательной жидкости. На фиг. 4 изображен вид в разрезе по линии IV-IV по фиг. 3. На фиг. 5 изображен вид в боковом разрезе для случая, когда устройство 3 для нагрева омывательной жидкости по фиг. 1 наклонено.

[0029] Выпускное отверстие 72 выпускной трубы 70 расположено в верхней части вмещающего пространства 62. Выпускное отверстие 72 образует круглую форму, проходя по поверхности, перпендикулярной центральной оси О емкости 60. Кроме того, выпускное отверстие 72 расположено в позиции, при которой объем омывательной жидкости равен 90% или менее от объема вмещающего пространства 62 в вертикальном направлении емкости 60. То есть плоское цилиндрическое пространство 76, образованное горизонтальной плоскостью, проходящей через выпускное отверстие 72, и поверхностью 63а внутренней стенки вмещающего пространства 62 на стороне второго конца, соответствует 10% или более от объема вмещающего пространства 62. Это пространство 76 соответствует слою воздуха над омывательной жидкостью.

[0030] Далее будет описано взаимное положение выпускного отверстия 72 и поверхности 52 дальнего конца нагревательного средства 50. Выпускное отверстие 72 выполнено во вмещающем пространстве 62 между поверхностью 52 дальнего конца нагревательного средства 50 и вторым концом, который противоположен закрывающей части 40 на первом конце. Область, получаемая проецированием выпускного отверстия 72 на воображаемую плоскость, перпендикулярную центральной оси О емкости 60, частично перекрывает область, получаемую проецированием поверхности 52 дальнего конца нагревательного средства 50 на воображаемую плоскость, перпендикулярную центральной оси О емкости 60. Кроме того, выпускное отверстие 72 размещено на оси нагревательного средства 50. То есть выпускное отверстие 72 размещено непосредственно над поверхностью 52 дальнего конца нагревательного средства 50 в направлении центральной оси О емкости 60.

[0031] Как показано на фиг. 4, уровень Н омывательной жидкости, содержащейся во вмещающем пространстве 62 емкости 60, по существу совпадает с горизонтальной плоскостью, проходящей через выпускное отверстие 72. Уровень Н омывательной жидкости, содержащейся во вмещающем пространстве 62 емкости 60, относится к нормальному уровню омывательной жидкости, когда насос 2 омывательной жидкости выключен. Когда насос 2 омывательной жидкости работает, воздух, соответствующий сжимаемой текучей среде, может быть сжат, и уровень омывательной жидкости может удерживаться выше уровня Н. Кроме того, когда транспортное средство наклонено, а насос 2 омывательной жидкости выключен, уровень омывательной жидкости, содержащейся во вмещающем пространстве 62 емкости 60, соответствует, к примеру, уровню H1, как показано на фиг. 5. В этом случае между уровнем H1 жидкости и поверхностью 63а внутренней стенки вмещающего пространства на стороне второго конца образовано пространство 76, равное 10% или более от объема вмещающего пространства 62. Форма пространства 76 соответствует форме, полученной косым отсеканием части участка кромки цилиндра.

[0032] Фиг. 5 иллюстрирует положение, в котором устройство 3 для нагрева омывательной жидкости наклонено под углом а, к примеру, 40° к горизонтальной плоскости. Как показано на фиг. 5, над впускным отверстием 72 образован уровень H1 омывательной жидкости. В данном случае уровень H1 омывательной жидкости сохраняется без изменений.

[0033] Более конкретно, даже когда устройство 3 для нагрева омывательной жидкости, изображенное на фиг. 4, наклонено, пространство 76, образованное над горизонтальной плоскостью, проходящей через выпускное отверстие 72, соответствует 10% или более от объема вмещающего пространства 62. Примеры случаев, когда устройство 3 для нагрева омывательной жидкости наклонено, включают в себя случай, когда транспортное средство наклонено относительно горизонтальной плоскости, или случай, когда устройство 3 для нагрева омывательной жидкости прикреплено к транспортному средству наклонно. К примеру, если устройство 3 для нагрева омывательной жидкости прикреплено наклонно под углом 25° к горизонтальной плоскости транспортного средства и транспортное средство также наклонено под углом 25° к горизонтальной плоскости в том же направлении, то устройство 3 для нагрева омывательной жидкости наклонено к горизонтальной плоскости под суммарным углом 50°.

[0034] Теперь будет описано замерзание устройства 3 для нагрева омывательной жидкости. В процессе использования устройства 3 для нагрева омывательной жидкости, после того как омывательная жидкость, протекающая во вмещающее пространство 62, нагрета нагревательным средством 50, омывательная жидкость протекает в выпускное отверстие 72 и направляется за пределы емкости 60. В целом, выпускное отверстие размещено как можно выше в верхней части вмещающего пространства в целях эффективного использования устройства для нагрева омывательной жидкости, к примеру, полного использования емкости устройства для нагрева омывательной жидкости или увеличения времени задержки омывательной жидкости. В этом случае уровень омывательной жидкости во вмещающем пространстве удерживается на высокой отметке, вмещающее пространство по существу заполнено омывательной жидкостью, и коэффициент использования устройства для нагрева омывательной жидкости в целом повышен. Между тем, если устройство для нагрева омывательной жидкости используется в местности с холодным климатом, то омывательная жидкость, содержащаяся во вмещающем пространстве, замерзает и ее объем увеличивается. В этом случае внутренней стенке 63 емкости 60 сообщается давление, когда омывательная жидкость, по существу полностью заполняющая вмещающее пространство, замерзает и расширяется, увеличиваясь до объема, большего или равного объему вмещающего пространства.

[0035] Если омывательная жидкость продолжает увеличиваться в объеме за счет своего замерзания, то существует риск повреждения устройства 3 для нагрева омывательной жидкости. Однако повреждения устройства 3 для нагрева омывательной жидкости можно избежать, если выпускное отверстие 72 находится в положении, при котором объем омывательной жидкости соответствует 90% или менее от объема вмещающего пространства 62, которое содержит омывательная жидкость вдоль его вертикальной оси. Другими словами, предотвращается воздействие силы расширения на устройство 3 для нагрева омывательной жидкости во время замерзания омывательной жидкости, если пространство 76, образованное горизонтальной поверхностью, проходящей через выпускное отверстие 72 и поверхность 63а внутренней стенки на стороне второго конца емкости 63, соответствует 10% или более от объема вмещающего пространства 62. Суть в том, что пространство 76 может соответствовать 10% или более и 20% или менее от объема вмещающего пространства 62. В этом случае можно достичь как высокой теплопроизводительности, так и эффекта, препятствующего повреждению во время замерзания применительно к устройству для нагрева омывательной жидкости.

[0036] Далее со ссылкой на фиг. 3 и фиг. 6 будут описаны впускная труба для омывательной жидкости и поточная пластина. На фиг. 3 изображен вид в плоском разрезе, иллюстрирующий устройство для нагрева омывательной жидкости по фиг. 1. На фиг. 6 изображен вид в разрезе VI-VI по фиг. 3, являющийся схематичным видом, который иллюстрирует впускное отверстие и поточную пластину устройства для нагрева омывательной жидкости.

[0037] Как показано на фиг. 3, впускная труба 80 (впускное отверстие 81) для омывательной жидкости размещена по одну сторону воображаемой плоскости, соединяющей центральные оси выпускной трубы 70 для омывательной жидкости и нагревательного средства 50. Впускная труба 80 для омывательной жидкости проходит через закрывающую часть 40 и выходит во вмещающее пространство 62. Впускное отверстие 81 выполнено на дальнем конце впускной трубы 80 для омывательной жидкости. Впускное отверстие 81 размещено по существу в нижней половине участка вмещающего пространства по его вертикальной оси. Поточная пластина 83 очистного элемента 84 (см. фиг. 6) размещена над впускным отверстием 81 для его закрытия при взгляде сверху.

[0038] Очистной элемент 84 имеет стоячую пластину 82, прикрепленную к внутренней заглушке 43, и поточную пластину, выполненную путем отгиба стоячей пластины 82. Стоячая пластина 82 размещена между нагревательным средством 50 и впускной трубой 80 параллельно воображаемой плоскости, соединяющей центральные оси выпускной трубы 70 и нагревательного средства 50. Участок верхнего конца стоячей пластины 82 отогнут в сторону внутренней стенки 63, закрывая впускное отверстие 81, то есть образует поточную пластину 83.

[0039] Как показано на фиг. 6, поточная пластина 83 расположена выше впускного отверстия 81, но ниже выпускного отверстия 72. То есть поточная пластина размещена между впускным отверстием 81 и выпускным отверстием 72. Направление наклона поточной пластины 83 параллельно воображаемой плоскости, образованной осью выпускной трубы 70 для омывательной жидкости и центральной осью О емкости 60, причем пластина 83 наклонена в сторону, противоположную выпускной трубе 70 относительно центральной оси О. В данном случае направление наклона поточной пластины 83 соответствует направлению нормали плоскости, образующей поточную пластину 83.

[0040] Далее будет описан процесс после того, как омывательная жидкость протекает во вмещающее пространство 62 емкости 60 в устройстве 3 для нагрева омывательной жидкости. Омывательная жидкость, подаваемая насосом 2 омывательной жидкости, впрыскивается во вмещающее пространство 62 из впускного отверстия 81 впускной трубы 80. Впрыснутая омывательная жидкость соударяется с поточной пластиной 83 очистного элемента 84 под действием своей инерции. Поточная пластина 83 изменяет направление протекания омывательной жидкости таким образом, чтобы оно восходило под наклоном вдоль направления наклона поточной пластины 83. Омывательная жидкость, направленная вбок емкости 60 так, чтобы дотечь до самой внутренней стенки 63, продолжает протекать по внутренней стенке 63, с подъемом при этом по наклонной. В результате омывательная жидкость протекает с подъемом по спирали со стороны первого конца к стороне второго конца во вмещающем пространстве 62 емкости 60. Омывательная жидкость протекает из впускного отверстия 81 и движется к выпускному отверстию 72, не направляясь к выпускного отверстию 72 непосредственно, но поднимаясь по спирали F и при этом постепенно проталкивая кверху нагретую омывательная жидкость. Кроме того, омывательная жидкость, протекая из впускного отверстия 81, задерживается во вмещающем пространстве 62 на длительное время и достаточно нагревается.

[0041] Далее будет описан способ приведения в действие системы 10 подачи омывательной жидкости с использованием устройства 3 для нагрева омывательной жидкости, которое соответствует данному варианту реализации настоящего изобретения.

[0042] К примеру, устройство 3 для нагрева омывательной жидкости приводится в действие, когда водитель или ему подобный поворачивает ключ зажигания в позицию включения. Таким образом омывательная жидкость во вмещающем пространстве 62 нагревается нагревательным средством 50 до требуемой температуры. Соответственно, когда на насос 2 омывательной жидкости поступает команда приведения в действие от водителя или ему подобного, управляющего блоком 6 управления, омывательная жидкость, содержащаяся в резервуаре 1 омывательной жидкости, подается к устройству 3 для нагрева омывательной жидкости насосом 2 омывательной жидкости и протекает во вмещающее пространство 62 устройства 30 для нагрева через впускную трубу 80 для омывательной жидкости. Во вмещающем пространстве 62 омывательная жидкость, протекающая из впускного отверстия 81, нагревается, при этом поднимаясь по спирали. Одновременно омывательная жидкость постепенно поднимает нагретую омывательная жидкость, находящуюся в верхней части вмещающего пространства 62. В результате нагретая омывательная жидкость протекает в выпускное отверстие 72 выпускной трубы 70 для омывательной жидкости, размещенное в верхней области вмещающего пространства 62. Омывательная жидкость в выпускной трубе 70 подается к форсунке 8 для омывательной жидкости через трубопровод 7 за счет приведения в действие насоса 2 омывательной жидкости. С помощью этой серии операций на переднее ветровое стекло транспортного средства подается нагретая омывательная жидкость.

[0043] В данном случае, когда устройство 30 для нагрева омывательной жидкости находится в выключенном состоянии, омывательная жидкость содержится во вмещающем пространстве 62 для омывательной жидкости. Когда устройство 3 для нагрева омывательной жидкости попадает в условия ниже температуры замерзания, омывательная жидкость во вмещающем пространстве 62 замерзает. Над омывательной жидкостью во вмещающем пространстве 62 образовано пространство 76, соответствующее 10% или более от объема вмещающего пространства 62. Поэтому, даже если омывательная жидкость полностью замерзла, устройство 3 для нагрева омывательной жидкости и пр. не повреждается.

[0044] В вышеописанном устройстве 3 для нагрева омывательной жидкости, соответствующем данного варианту реализации настоящего изобретения, закрывающая часть 40 прикреплена к первому концу емкости 60, а выпускная труба 70, имеющая выпускное отверстие 72, которое обеспечивает протекание омывательной жидкости из вмещающего пространства 62, размещена во вмещающем пространстве 62 емкости 60. Пространство 76, образованное между внутренней стенкой 63 на втором конце, который противоположен первому концу емкости 60, и горизонтальной плоскостью, проходящей через выпускное отверстие 72, соответствует 10% или более от объема вмещающего пространства 62. То есть во вмещающем пространстве 62 емкости 60 образован слой воздуха, объем которого соответствует 10% или более от объема вмещающего пространства 62. Таким образом, даже если омывательная жидкость во вмещающем пространстве 62 полностью замерзает и расширяется, емкость 60 почти никогда не повреждается и устройство для нагрева омывательной жидкости может стабильно служить даже в холодных внешних условиях.

[0045] Кроме того, емкость 60 имеет теплоизолирующую конструкцию с хорошим теплоизолирующим свойством. К первому концу емкости 60 прикреплена закрывающая часть 40, выполненная из полимера и т.п. К закрывающей части 40 прикреплены выпускная труба 70 и впускная труба 80. То есть теплоизолирующее свойство закрывающей части 40 хуже теплоизолирующего свойства емкости 60. По этой причине тепло передается со стороны закрывающей части 40 к вмещающему пространству 62, и омывательная жидкость начинает замерзать снизу. Омывательная жидкость, проталкиваемая кверху за счет этого замерзания, протекает из емкости 60 через выпускное отверстие 72, расположенное во вмещающем пространстве. Кроме того, на втором конце емкости 60, над выпускным отверстием 72 образуется слой воздуха, объем которого соответствует 10% или более от объема вмещающего пространства 62. Таким образом, может быть дополнительно усилен эффект, препятствующий повреждению устройства 3 для нагрева омывательной жидкости в холодных внешних условиях.

[0046] Помимо этого, устройство 3 для нагрева омывательной жидкости содержит впускную трубу 80, имеющую впускное отверстие 81, которое размещено во вмещающем пространстве 62 и обеспечивает протекание омывательной жидкости во вмещающее пространство 62, поэтому омывательная жидкость протекает во вмещающее пространство 62 непосредственно через впускную трубу 80, и конструкция устройства 3 для нагрева омывательной жидкости становится более простой и компактной.

[0047] Вдобавок, выпускная труба 70 закреплена на втором держателе 94 (фиксирующем элементе), который прикреплен к участку дальнего конца нагревательного средства 50, поэтому участок дальнего конца выпускной трубы 70 закреплен, положение выпускного отверстия 72 стабильно и слой воздуха удерживается стабильнее.

[0048] Также, поскольку выпускное отверстие 72 расположено между поверхностью 52 дальнего конца нагревательного средства 50 и вторым концом емкости 60, уровень омывательной жидкости почти всегда покрывает нагревательное средство 50, и эффект нагрева омывательной жидкости дополнительно улучшается. Вдобавок предотвращается вхождение участка дальнего конца нагревательного средства 50 в слой воздуха, что исключает выгорание без воды. К тому же, поскольку второй держатель 94 (фиксирующий элемент) удерживает постоянное взаимное положение участка дальнего конца нагревательного средства 50 нагрева и выпускного отверстия 72, надежнее предотвращается вхождение участка дальнего конца нагревательного средства 50 в слой воздуха, а значит, и выгорание без воды.

[0049] Далее, выпускное отверстие 72 размещено таким образом, чтобы пересекать центральную ось емкости 60. Поэтому, даже если устройство 3 для нагрева омывательной жидкости прикреплено к транспортному средству наклонно или транспортное средство наклонно припарковано, пространство 76, образованное между горизонтальной плоскостью, которая проходит через выпускное отверстие 72, и поверхностью 63а внутренней стенки на втором конце, который противоположен первому концу емкости 60, сохраняется равным 10% или более от объема вмещающего пространства 62.

[0050] Выше был описан предлагаемый вариант реализации настоящего изобретения. Однако настоящее изобретение не ограничено вышеописанным вариантом реализации, и различные модифицированные варианты реализации могут быть использованы. К примеру, вместо выполнения выпускного отверстия 72 перпендикулярно центральной оси О емкости 60, в части дальнего конца выпускной трубы 70 может быть выполнена выемка и т.п., или же выпускное отверстие 72 может быть скошено относительно центральной оси О. В этом случае, аналогично случаю, когда выпускное отверстие 72 перпендикулярно центральной оси О, повреждение устройства 3 для нагрева омывательной жидкости при температурах ниже точки замерзания предотвращается за счет образования слоя воздуха, объем которого соответствует 10% или более от объема вмещающего пространства 62, в верхней части вмещающего пространства 62.

[0051] Кроме того, снаружи емкости 60 может быть предусмотрена теплоизолирующая заслонка из теплоизолирующего материала, такого как уретан. В этом случае, поскольку теплоизолирующие свойства емкости 60 дополнительно улучшены, улучшен и эффект, связанный с началом замерзания омывательной жидкости с нижней стороны. Также, в вышеприведенном варианте реализации настоящего изобретения емкость 60 и вмещающее пространство 62 цилиндрические. Однако настоящее изобретение не ограничено указанным вариантом. К примеру, емкость 60 и вмещающее пространство 62 могут иметь по отдельности многоугольную столбчатую или эллиптическую столбчатую форму.

[0052] В вышеприведенном варианте реализации настоящего изобретения выпускное отверстие 72 расположено непосредственно над поверхностью 52 дальнего конца нагревательного средства 50 за счет отгиба участка дальнего конца выпускной трубы 70. Однако выпускное отверстие 72 может быть расположено непосредственно над нагревательным средством 50 за счет наклонного размещения выпускной трубы 70 относительно нагревательного средства 50. К тому же выпускное отверстие 72 может быть расположено не непосредственно над поверхностью 52 дальнего конца нагревательного средства 50.

[0053] В вышеприведенном варианте реализации настоящего изобретения нагревательное средство 50 размещено так, чтобы его ось находилась на центральной оси емкости 60. Однако настоящее изобретение не ограничено указанным вариантом. К примеру, нагревательное средство 50 может быть прикреплено наклонно относительно центральной оси емкости 60.

Промышленная применимость

[0054] Аспект настоящего изобретения обеспечивает его применение в холодных внешних условиях.

Список ссылочных позиций

[0055]

3 … устройство для нагрева омывательной жидкости,

40 … закрывающая часть,

50 … нагревательное средство,

51 … участок ближнего конца,

60 … емкость,

62 … вмещающее пространство,

63 … внутренняя стенка,

70 … выпускная труба,

72 … выпускное отверстие,

80 … впускная труба,

81 … впускное отверстие,

83 … поточная пластина,

94 … второй держатель,

О … центральная ось емкости.

Изобретение относится к устройству для нагрева омывательной жидкости. Устройство содержит емкость с омывательной жидкостью, закрывающую часть, прикрепленную к первому концу емкости так, чтобы быть обращенной к вмещающему пространству для омывательной жидкости, нагревательное средство, которое имеет участок ближнего конца, прикрепленный к закрывающей части, и проходит во вмещающее пространство, и выпускную трубу, имеющую выпускное отверстие, размещенное во вмещающем пространстве так, чтобы обеспечивать протекание омывательной жидкости из вмещающего пространства. Выпускное отверстие выпускной трубы выполнено таким образом, чтобы пространство, образованное между горизонтальной плоскостью, проходящей через выпускное отверстие, и поверхностью внутренней стенки на втором конце, противоположном первому концу емкости, соответствовало 10% или более от объема вмещающего пространства. Обеспечивается исключение повреждения устройства при холодных внешних условиях. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для нагрева омывательной жидкости, содержащее:

емкость, содержащую омывательную жидкость;

закрывающую часть, прикрепленную к первому концу емкости в направлении центральной оси так, чтобы быть обращенной к вмещающему пространству для омывательной жидкости;

нагревательное средство, имеющее участок ближнего конца, прикрепленный к закрывающей части, и проходящее во вмещающее пространство; и

выпускную трубу, имеющую выпускное отверстие, размещенное во вмещающем пространстве так, чтобы обеспечивать возможность протекания омывательной жидкости из вмещающего пространства,

отличающееся тем, что выпускное отверстие выпускной трубы размещено в положении, в котором воздушное пространство, образованное между горизонтальной плоскостью, проходящей через выпускное отверстие, и поверхностью внутренней стенки на втором конце, противоположном первому концу емкости, соответствует 10% или более от объема вмещающего пространства.

2. Устройство для нагрева омывательной жидкости по п. 1, отличающееся тем, что теплоизолирующее свойство закрывающей части хуже теплоизолирующего свойства емкости.

3. Устройство для нагрева омывательной жидкости по п. 1 или 2, отличающееся тем, что выпускная труба закреплена посредством фиксирующего элемента, прикрепленного к участку дальнего конца нагревательного средства.

4. Устройство для нагрева омывательной жидкости по любому из пп. 1-3, также содержащее:

впускную трубу, имеющую впускное отверстие, расположенное во вмещающем пространстве так, чтобы обеспечивать возможность протекания омывательной жидкости во вмещающее пространство.

5. Устройство для нагрева омывательной жидкости по п. 4, отличающееся тем, что между впускным отверстием и выпускным отверстием размещена поточная пластина, наклоненная относительно центральной оси, так что обеспечена возможность протекания омывательной жидкости, поступающей из впускного отверстия, по спирали со стороны первого конца в сторону второго конца внутри емкости.

6. Устройство для нагрева омывательной жидкости по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что выпускное отверстие расположено между поверхностью дальнего конца нагревательного средства и вторым концом емкости.

7. Устройство для нагрева омывательной жидкости по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что выпускное отверстие размещено так, чтобы пересекать центральную ось емкости.