DE10200573A1

DE10200573A1 - Behälter einer Scheibenwascheinrichtung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE10200573A1
Application number: DE2002100573
Authority: DE
Inventors: Torsten Hahn
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2002-01-09
Filing date: 2002-01-09
Publication date: 2003-07-10
Anticipated expiration: 2022-01-10
Also published as: DE10200573B4

Abstract

Der Behälter (1) weist mindestens eine Kammer zur Aufnahme von mindestens zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte auf. Im oberen Teil weist er mindestens eine Einlaßöffnung (1'') auf, an der jeweils ein Hohlprofil (2) angeordnet ist, das in eine Kammer zur Aufnahme von mindestens zwei Flüssigkeiten (3, 4) unterschiedlicher Dichte hineinragt, wobei der vertikale Abstand des von der Einlaßöffnung (1'') abgewandten Endes (2') des Hohlprofils (2) zum Boden (1''') des Behälters (1) zwischen 1 und 40 mm beträgt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Behälter einer Scheibenwascheinrichtung eines Kraftfahrzeugs. Behälter für Scheibenwascheinrichtungen sind bekannt. Es gibt beheizte und unbeheizte Behältervarianten. In der DE 44 25 214 wird ein Behälter einer Scheibenwascheinrichtung eines Kraftfahrzeugs beschrieben, der eine Kammer zur Aufnahme von Waschflüssigkeit aufweist. Er zeichnet sich dadurch aus, dass er wenigstens eine weitere, von der Waschflüssigkeitskammer getrennte Kammer aufweist, die von einem Heizmedium durchströmbar ist. In der Regel handelt es sich bei Waschflüssigkeiten um Flüssigkeitsgemische unterschiedlicher Dichte, da meistens Leitungswasser mit Reinigungszusätzen und Frostschutzmittel versetzt wird. Für einen wirkungsvollen Betrieb der Scheibenwascheinrichtung ist es daher erforderlich, diese Flüssigkeiten, die in der Regel eine jeweils unterschiedliche Dichte aufweisen, miteinander möglichst homogen zu vermischen. Bei den bekannten Behältern von Scheibenwascheinrichtungen stellt sich eine weitgehend homogene Vermischung dieser Flüssigkeiten erst nach mehreren Tagen ein, was dazu führt, dass diejenige Flüssigkeit mit der höchsten Dichte, meistens das Leitungswasser, im unteren Teil des Behälters verbleibt, während die anderen Flüssigkeiten, die eine geringere Dichte aufweisen, darüberschwimmen. Dies verschlechtert die Reinigungswirkung der Scheibenwascheinrichtung und führt im Winter zum Einfrieren von Flüssigkeit im unteren Teil des Behälters, was sich besonders nachteilig auf den Betrieb der Flüssigkeitspumpen auswirkt, die in der Regel ebenfalls im unteren Teil des Behälters angeordnet sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Behälter einer Scheibenwascheinrichtung eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, bei dem eine schnellere Durchmischung der Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte auf relativ einfache Weise möglich ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch einen Behälter einer Scheibenwascheinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einer Kammer zur Aufnahme von mindestens zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte gelöst, der im oberen Teil mindestens eine Einlaßöffnung aufweist, an der jeweils ein Hohlprofil angeordnet ist, das in eine Kammer zur Aufnahme von mindestens zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte hineinragt, wobei der vertikale Abstand des von der Einlaßöffnung abgewandten Endes des Hohlprofils zum Boden des Behälters zwischen 1 und 40 mm beträgt. Der Behälter kann kastenförmig oder in Form eines Zylinders gestaltet sein. Er kann mehrere Kammern zur Aufnahme von mindestens zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte aufweisen, wobei in der Regel eine Kammer in vorteilhafter Weise ausreicht. Bei den Flüssigkeiten handelt es sich beispielsweise um Wasser und Alkohol. Unter der Bezeichnung "Hohlprofil" ist ein Profil zu verstehen, das einen Hohlraum einschließt. Es handelt sich dabei allgemein um Rohre, die als Konstruktionselement verwendet werden können. Als Hohlprofil können erfindungsgemäß beispielsweise Quadrathohlprofile oder Rechteckhohlprofile eingesetzt werden. Unter dem vertikalen Abstand des von der Einlaßöffnung abgewandten Endes des Hohlprofils zum Boden des Behälters ist bei geneigter Anordnung des Hohlprofils jeweils der kleinste Abstand gemeint.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Hohlprofils im Behälter wird sichergestellt, dass das Hohlprofil in Flüssigkeitsschichten mit höherer Dichte eintaucht. Darüber schwimmen Flüssigkeiten oder Flüssigkeitsgemische, die eine geringere Dichte aufweisen. Wenn nun Flüssigkeit oder Flüssigkeitsgemische durch das Hohlprofil, das gleichzeitig als Einlaßstutzen für die Flüssigkeit bzw. Flüssigkeitsgemische dient, eingeleitet werden, so werden zwangsläufig Flüssigkeitsanteile mit niedrigerer Dichte in die Flüssigkeit bzw. Flüssigkeitsgemische höherer Dichte, die sich am Boden des Behälters befinden, eingeleitet. Dadurch erfolgt eine gute Durchmischung der Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte. Gleichzeitig sind die Flüssigkeiten mit der niedrigeren Dichte bestrebt, durch die sich am Boden befindliche Flüssigkeit bzw. Flüssigkeitsmischung nach oben im Behälter aufzusteigen, was den Grad der Durchmischung noch verstärkt. Aufgrund der beim Nachfüllen durch das Hohlprofil entstehenden Turbulenzen in den Flüssigkeitsschichten im unteren Teil des Behälters wird somit die Durchmischung von Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte verstärkt, so dass die homogene Durchmischung bereits während des Einfüllvorganges realisiert worden ist. Einer schichtartigen Trennung der Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte wird im Behälter somit in vorteilhafter Weise entgegengewirkt.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der vertikale Abstand des von der Einlaßöffnung abgewandten Endes des Hohlprofils zum Boden des Behälters zwischen 1,5 und 10 mm beträgt. Innerhalb dieses Abstandsintervalls werden besonders günstige Strömungsverhältnisse im unteren Teil des Behälters realisiert, die sich positiv auf den Mischungseffekt auswirken. Besonders vorteilhaft ist dabei eine Einstellung des Abstands von 5 mm.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Längsachse des Hohlprofils parallel zur Längsachse des Behälters. Dies erleichtert die konstruktive Gestaltung des Behälters der Scheibenwascheinrichtung eines Kraftfahrzeugs, da der entsprechende vertikale Abstand des von der Einlaßöffnung abgewandten Endes des Hohlprofils zum Boden des Behälters auf relativ schnelle Weise eingestellt werden kann.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird als Hohlprofil ein Kreishohlprofil angeordnet. Dabei kann in vorteilhafter Weise ein kreisrundes Rohrstück eingesetzt werden. Es läßt sich relativ problemlos an dem Deckel des Behälters fixieren.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Innendurchmesser des Kreishohlprofils 2 bis 15 cm. Die Einstellung dieses Innendurchmessers ermöglicht eine relativ schnelle Befüllung des Behälters über das Hohlprofil, wobei im unteren Teil des Behälters günstige Strömungsverhältnisse für die Durchmischung von mindestens zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte eingestellt werden können.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das Hohlprofil in direkter Verbindung mit der Einlaßöffnung angeordnet ist. Dabei ist vorteilhaft, dass das Verbinden von Hohlprofil und Einlaßöffnung direkt durch Schweißen oder Verkleben erfolgen kann und somit keine Anordnung von Flanschen oder zusätzlichen Befestigungsmitteln erforderlich ist.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist an der Innenwandung des Hohlprofils in dessen Längsrichtung mindestens ein Sensor zur Leitfähigkeitsmessung von Flüssigkeit angeordnet. Auf diese Weise läßt sich zusätzlich die Füllstandshöhe im Behälter ermitteln, wobei der Sensor gleichzeitig in vorteilhafter Weise durch mechanische Einwirkungen geschützt ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird als Hohlprofil ein Mehrkanthohlprofil angeordnet, bei dem an der Innenwandung des Hohlprofils an mindestens einer Kante in Längsrichtung des Hohlprofils ein Sensor zur Leitfähigkeitsmessung von Flüssigkeit angeordnet ist. Als Mehrkanthohlprofile können dabei beispielsweise Sechskant- oder Achtkant-Hohlprofile angeordnet werden. Die Anordnung der Sensoren zur Leitfähigkeitsmessung von Flüssigkeit erfolgt dabei in besonders vorteilhafter Weise, da die Sensoren zur Leitfähigkeitsmessung von Flüssigkeit auf relativ einfache Weise an den Kanten im Inneren des Hohlprofils fixiert werden können. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn als Sensoren Metallstäbe als Stab-Sensoren angeordnet werden sollen, die als Elektroden wirken. Allgemein ist man jedoch nicht auf die Anordnung von Stab- Sensoren beschränkt. Es können auch sogenannte Foliensensoren in vorteilhafter Weise angeordnet werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung fallen das der Einlaßöffnung abgewandte Ende mindestens eines Sensors zur Leitfähigkeitsmessung von Flüssigkeit und das der Einlaßöffnung abgewandte Ende des Hohlprofils bündig miteinander zusammen. Somit weisen beide Enden jeweils den gleichen Abstand zum Boden des Behälters auf. Dabei ist vorteilhaft, dass Einwirkungen des Hohlprofils auf die Messung der Leitfähigkeit vermieden werden können. Man spricht bei einer solchen Anordnung der Sensoren von geschlossenen Sensoren.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind der Behälter oder das Hohlprofil mit Heizelementen versehen. Auf diese Weise kann ein nachteiliges Einfrieren von Flüssigkeit im Behälter vorteilhaft vermieden werden.
Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung des Behälters als Waschflüssigkeitsbehälter zur Abreinigung von verschmutzten Oberflächen. Darunter fallen beispielsweise Scheinwerfer oder Fenster sowie Reklametafeln. Es können jedoch auch andere Oberflächen in vorteilhafte Weise vom Schmutz befreit werden.
Gegenstand der Erfindung ist schließlich die Verwendung des Behälters als Mischvorrichtung zur Vermischung von Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte. Dabei kommt der Behälter in besonders vorteilhafter Weise dann zum Einsatz, wenn beispielsweise aus Platzgründen auf die Anordnung von aufwendigen Rührvorrichtungen verzichtet werden muß. Der Behälter kommt dabei besonders vorteilhaft bei der Einmischung von Additiven zum Einsatz.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung (Fig. 1, Fig. 2) näher und beispielhaft erläutert.
Fig. 1 zeigt den Behälter einer Scheibenwascheinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit angeordnetem Hohlprofil.
Fig. 2 zeigt ein Hohlprofil im Querschnitt mit angeordnetem Sensor zur Leitfähigkeitsmessung von Flüssigkeit.
In Fig. 1 ist ein Behälter 1 einer Scheibenwascheinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einer Kammer zur Aufnahme von zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte dargestellt. Der Behälter 1 weist im oberen Teil eine Einlaßöffnung 1" auf, an der ein Hohlprofil 2 angeordnet ist. Die Anordnung des Hohlprofils 2 an der Einlaßöffnung 1" ist dabei nicht im Detail dargestellt. Das Hohlprofil 2 kann dabei über einen Flansch oder direkt mit der Einlaßöffnung 1" des Deckels 1' am Behälter 1 befestigt werden. Die Flüssigkeiten 3, 4 weisen jeweils eine unterschiedliche Dichte auf. Die Dichte der einen Flüssigkeit 3 ist höher als die Dichte der anderen Flüssigkeit 4. Daher schwimmt die andere Flüssigkeit 4 auf der einen Flüssigkeit 3. Der vertikale Abstand des von der Einlaßöffnung 1" abgewandten Endes 2' des Hohlprofils 2 zum Boden 1''' des Behälters 1 liegt zwischen 1 und 40 mm. Bevorzugt wird dabei ein Abstand zwischen 1,5 und 10 mm eingestellt, wobei sich als optimaler Abstand ein Abstand von nahezu 5 mm bewährt hat. Im Betrieb der Scheibenwascheinrichtung ist man bestrebt, eine möglichst homogene Vermischung der beiden Flüssigkeiten 3, 4 zu erreichen. In vorteilhafter Weise wird eine Vermischung durch Nachfüllen von zusätzlicher Flüssigkeit über die Einlaßöffnung 1" und dem Hohlprofil 2 ermöglicht. Diese zusätzliche Flüssigkeit bzw. dieses zusätzliche Flüssigkeitsgemisch weist in der Regel eine niedrigere Dichte auf als die im unteren Teil des Behälters 1 befindliche eine Flüssigkeit 3. Die Flüssigkeit bzw. das Flüssigkeitsgemisch wird in Pfeilrichtung durch den Deckel 1' des Behälters 1 eingeführt und tritt am unteren Ende des Hohlprofils 2 gemäß dem gestrichelten Pfeil in die eine Flüssigkeit 3 mit der höheren Dichte ein. Dabei kommt es zu Turbulenzen, die eine Durchmischung der Flüssigkeiten bzw. Flüssigkeitsmischungen unterschiedlicher Dichte ermöglichen. Zusätzlich haben die Flüssigkeitsbestandteile mit niedrigerer Dichte das Bestreben, nach oben aufzusteigen, wobei es zu zusätzlichen Durchmischungen kommt. Auf diese Weise ist bereits nach wenigen Stunden eine nahezu homogene Vermischung der Flüssigkeiten 3, 4 zu erreichen, so dass die in der Fig. 1 dargestellte Schichtung der Flüssigkeiten 3, 4 aufgehoben wird. Das dargestellte Hohlprofil 2 ist in besonders vorteilhafter Weise als Kreishohlprofil angeordnet. Zur Bestimmung des Füllstands im Behälter ist es vorteilhaft, an der Innenwandung des Hohlprofils 2 in dessen Längsrichtung mindestens ein Sensor zur Leitfähigkeitsmessung von Flüssigkeit anzuordnen (nicht dargestellt. Sofern das Hohlprofil 2 dann als Mehrkanthohlprofil ausgestaltet ist, läßt sich ein jeweiliger Sensor zur Leitfähigskeitmessung von Flüssigkeit auf besonders einfache Weise an der Innenwandung des Hohlprofils 2 anordnen.
In Fig. 2 ist ein Hohlprofil 2 im Querschnitt mit einem an der Innenwandung des Hohlprofils 2 in dessen Längsrichtung angeordneten Sensor 5 zur Leitfähigkeitkeitsmessung von Flüssigkeit dargestellt. Als Hohlprofil 2 ist auch hier ein Kreishohlprofil gewählt worden. In besonders vorteilhafter Weise fällt das der Einlaßöffnung 1" (nicht dargestellt) abgewandte Ende 5' des Sensors 5 zur Leitfähigkeitsmessung von Flüssigkeit und das der Einlaßöffnung 1" abgewandte Ende 2' des Hohlprofils 2 bündig miteinander zusammen. Sofern die Längsachse des Hohlprofils 2 parallel zur Längsachse des Behälters 1 verläuft, weisen somit beide Enden 2', 5' den gleichen Abstand zum Boden 1''' des Behälters auf. Auf diese Weise lassen sich Meßfehler bei der Leitfähigkeitsmessung von Flüssigkeit in vorteilhafter Weise vermeiden. Sofern das Hohlprofil 2 aus einem Kunststoff gefertigt ist, läßt sich der Sensor 5 zur Leitfähigkeitsmessung von Flüssigkeit auf relativ einfache Weise zum Teil in der Innenwandung des Hohlprofils anordnen. Der somit durch Einspritzen in der Innenwandung des Hohlprofils 2 fixierte Sensor 5 ist somit weitgehendst durch mechanische Einwirkungen geschützt. Als Sensoren 5 zur Leitfähigkeitsmessung von Flüssigkeiten können stabförmige oder folienförmige Sensoren angeordnet werden, die handelsüblich sind.

Claims

1. Behälter (1) einer Scheibenwascheinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einer Kammer zur Aufnahme von mindestens zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte, der im oberen Teil mindestens eine Einlaßöffnung (1") aufweist, an der jeweils ein Hohlprofil (2) angeordnet ist, das in eine Kammer zur Aufnahme von mindestens zwei Flüssigkeiten (3, 4) unterschiedlicher Dichte hineinragt, wobei der vertikale Abstand des von der Einlaßöffnung (1") abgewandten Endes (2') des Hohlprofils (2) zum Boden (1''') des Behälters (1) zwischen 1 und 40 mm beträgt.

2. Behälter (1) nach Anspruch 1, bei dem der vertikale Abstand des von der Einlaßöffnung (1") abgewandten Endes (2') des Hohlprofils (2) zum Boden (1''') des Behälters (1) zwischen 1, 5 und 10 mm beträgt.

3. Behälter (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem die Längsachse des Hohlprofils (2) parallel zur Längsachse des Behälters (1) verläuft.

4. Behälter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem als Hohlprofil (2) ein Kreishohlprofil angeordnet ist.

5. Behälter (1) nach Anspruch 4, bei dem der Innendurchmesser des Kreishohlprofils 2 bis 15 cm beträgt.

6. Behälter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Hohlprofil (2) in direkter Verbindung mit der Einlaßöffnung (1") angeordnet ist.

7. Behälter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem an der Innenwandung des Hohlprofils (2), in dessen Längsrichtung mindestens ein Sensor (5) zur Leitfähigkeitsmessung von Flüssigkeit angeordnet ist.

8. Behälter (1) nach Anspruch 7, bei dem als Hohlprofil (2) ein Mehrkanthohlprofil angeordnet ist, bei dem an der Innenwandung des Hohlprofils (2) an mindestens einer Kante in Längsrichtung des Hohlprofils (2) ein Sensor (5) zur Leitfähigkeitsmessung von Flüssigkeit angeordnet ist.

9. Behälter (1) nach Anspruch 3 oder Anspruch 7 oder Anspruch 8, bei dem das der Einlaßöffnung (1") abgewandte Ende (5') mindestens eines Sensors (5) zur Leitfähigkeitsmessung von Flüssigkeit und das der Einlaßöffnung (1") abgewandte Ende (2') des Hohlprofils (2) bündig miteinander zusammenfallen.

10. Behälter (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem mindestens ein Sensor (5) zur Leitfähigkeitsmessung von Flüssigkeit teilweise in der Innenwandung des Hohlprofils (2) angeordnet ist.

11. Behälter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem der Behälter (1) oder das Hohlprofil (2) mit Heizelementen versehen sind.

12. Verwendung des Behälters (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 als Waschflüssigkeitsbehälter zur Abreinigung von verschmutzten Oberflächen.

13. Verwendung des Behälters (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 als Mischvorrichtung zum Vermischen von Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte.