專利名稱：擋風(fēng)玻璃洗滌器流體加熱器和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛擋風(fēng)玻璃除霜器和擦拭器，其使用被加熱的洗滌器流體。
背景技術(shù)：
數(shù)十年來，一直用傳統(tǒng)的熱空氣除霜器來實現(xiàn)機(jī)動車輛擋風(fēng)玻璃和擦拭器的除霜 和除冰。駕駛員對這些用于提供迅速且安全的駕駛可見性的除霜器作用緩慢以及其他不 良性能一直存在很多不滿。政府發(fā)布的車輛安全標(biāo)準(zhǔn)(例如，基于19世紀(jì)60年代熱空氣 機(jī)動車輛除霜器最低技術(shù)的FMVSS103)規(guī)定了最低除霜性能要求，即在0下自冷起動發(fā)動 機(jī)之后仍允許30分鐘來清理預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)量的霜。在該實驗中，即使現(xiàn)代(每加侖27. 5英里 CAFE-公司平均燃料經(jīng)濟(jì)性)車輛通常仍需要15-25分鐘來對擋風(fēng)玻璃進(jìn)行除霜。因此，在通常的操作中，駕駛員不得不經(jīng)常從擋風(fēng)玻璃處刮冰并敲掉擦拭器刮片 上的冰，或者浪費燃料且花費時間地等待發(fā)動機(jī)預(yù)熱以使除霜器能夠工作。刮冰器有效到 達(dá)擋風(fēng)玻璃是非常困難的，并且由于即將步入老年的7800萬“嬰兒潮”一代從擋風(fēng)玻璃刮 除冰的敏捷性降低，這種情況在美國會被惡化。再有，有證據(jù)顯示全球變暖可能導(dǎo)致在冬季 期間會有更強(qiáng)烈的風(fēng)暴。很多在冬季天氣駕駛的駕駛員認(rèn)為顯著更好的除霜器性能是有必要的，特別是根 據(jù)更好的可利用技術(shù)(例如電加熱擋風(fēng)玻璃)和更有效的新興的被加熱的洗滌器系統(tǒng)。迅 速興起的高燃料效率的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)種類、混合動力車輛、可插混合動力電動車輛、全電池電 動車輛和燃料電池電動車輛顯著增大了對更好的除霜的需要，以在2015年滿足非常具有 挑戰(zhàn)性的新規(guī)定的每加侖35. 5英里的CAFE要求，并且實現(xiàn)較不依賴燃油的國民經(jīng)濟(jì)(見 證了飆升的燃料價格)和更環(huán)境友好的車輛。由于這些即將來臨的新車輛的高燃料效率，所以必然有顯著更少的“廢熱”能量可 供使用以使得基于傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)冷卻劑熱量的熱空氣除霜器和加熱器能夠表現(xiàn)良好?，F(xiàn)在， 汽車制造商和他們的供應(yīng)商主動研究和發(fā)展新式除霜器和加熱器技術(shù)(例如蓄熱器、熱 泵、電加熱、粘性摩擦加熱器、冷卻劑湍流加熱器和燃料燃燒加熱器)，來滿足這些高燃料效 率車輛的新需求?，F(xiàn)在，具有較低燃料效率和較高“廢熱”的傳統(tǒng)類型車輛將被大量淘汰。 在駕駛之前預(yù)熱發(fā)動機(jī)以在延長的時間段中對擋風(fēng)玻璃除霜的習(xí)慣做法與現(xiàn)在降低污染 和依賴國外燃油能量的共同目標(biāo)相悖。遠(yuǎn)程起動部件已經(jīng)在售后市場上銷售多年，并且近年來作為原始裝備部件越來越 受歡迎以用來改善除霜、加熱和空調(diào)性能。然而，在降低空氣污染并且改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性的利 益下，很多州和國家的反怠速法律加強(qiáng)了對可允許怠速時間(現(xiàn)在通常低至5分鐘)的限制，而遠(yuǎn)程起動部件將趨向于具有相應(yīng)的怠速時間限制問題。電加熱擋風(fēng)玻璃可顯著降低除霜時間，但其使用由于成本、復(fù)雜性、可靠性差和例 如干擾電子通信裝置的技術(shù)問題而受到限制。電加熱擋風(fēng)玻璃的替代成本比常規(guī)擋風(fēng)玻璃 多很多倍(例如已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多于5倍)并且替代數(shù)據(jù)顯示平均每個車輛在其壽命期間具有大 約1 個擋風(fēng)玻璃?？煽吹降募訜峋€纜和加熱膜還能干擾并且降低擋風(fēng)玻璃的清晰度和透 明度。通過常規(guī)噴嘴噴灑的電被加熱的洗滌器流體系統(tǒng)在售后市場中獲得了一定的成 功并且近年來已經(jīng)出現(xiàn)在原始裝備市場，以提高熱空氣除霜系統(tǒng)的擋風(fēng)玻璃和擦拭器的除 冰性能。電過熱失效已經(jīng)導(dǎo)致至少一個主要產(chǎn)品召回。世界最大汽車制造商之一已經(jīng)提供 了能在若干模型上使用的一種被加熱的洗滌器系統(tǒng)部件并且其他汽車制造商也計劃提供 這種部件。但是，在很多用戶的意見中，即便是這些系統(tǒng)也同樣展現(xiàn)較差的性能、功能和可 靠性。雖然這些被加熱的洗滌器系統(tǒng)能將FMVSS103除霜時間從通常的15-25分鐘降低至 5-10分鐘，但是駕駛員仍然希望更迅速地除霜。還有，當(dāng)冬季在結(jié)冰的擦拭器和擋風(fēng)玻璃的 可見度變差的結(jié)冰和暴雪條件下駕駛時，即便在熱空氣除霜器的最大輸出的協(xié)助下，可用 的被加熱的洗滌器系統(tǒng)不能夠迅速有效地清除結(jié)冰，并且通常駕駛員仍不得不對擦拭器和 擋風(fēng)玻璃進(jìn)行手動除冰，以實現(xiàn)安全的駕駛可見性。這些被加熱的洗滌器系統(tǒng)通常不立即 響應(yīng)駕駛員的需求而噴灑被加熱的洗滌器流體。流體噴灑被延遲30-45秒同時較小量(例 如，2盎司)的流體被加熱而僅提供為2-3秒的噴灑，在此時間之后，存在用來加熱另一小 量流體的另一較長延遲。這個過程通常需要大約2 分鐘以完成一個除冰循環(huán)，其中通常需 要重復(fù)循環(huán)。令人困擾的由駕駛員操作的被加熱的洗滌器切換控制，再加上已經(jīng)很復(fù)雜并 且正變得更加復(fù)雜的現(xiàn)代儀表盤控制系統(tǒng)和顯示器，都進(jìn)一步增加這些系統(tǒng)的復(fù)雜性和成 本。使用來自發(fā)動機(jī)冷卻劑的熱量的被加熱的洗滌器系統(tǒng)已經(jīng)使用了很長時間并且 在市場中沒有取得什么成功，這主要是由于發(fā)動機(jī)冷起動預(yù)熱的時間緩慢、熱傳遞率較低、 洗滌器加熱器冰凍損壞的問題和加熱器在發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度為200+ T的情況下從沸騰的 充滿高蒸氣壓力酒精抗凍劑的洗滌器流體(大約158下沸騰溫度)中抽取其流體的問題。 抽取不僅浪費洗滌器流體，更重要地是由于所造成的空洗滌器流體加熱器必須被重新填 充，導(dǎo)致噴灑時間被明顯延遲，并且然后，進(jìn)入加熱器的冷流體不具有足夠的時間來得到完 全加熱，因為它迅速通過加熱器而被噴灑至擋風(fēng)玻璃。這種對迅速通過加熱器通道的受限 制的流體加熱主要由于公知的流體邊界層厚度(基本被定義為緊鄰流動通道壁的零速流 體為最大流速的99%的點處的距離)的熱傳遞現(xiàn)象。在層流或湍流中，即便是在良好設(shè)計 的熱交換器中，僅僅適當(dāng)厚度的邊界層(例如，管式加熱器通常為0. 10英寸)就能夠阻止 非常高的熱傳遞通量。幸運的是，因為需求相對較低的流率和洗滌器流體泵的泵送時間，并 且在車廂加熱器回路中對發(fā)動機(jī)冷卻劑(或熱泵流體或其他較低流率的加熱流體)相對較 低的流率需求，所以有可能構(gòu)造具有相當(dāng)高熱傳遞率的非常簡單緊湊的熱交換器。這種被 描述為本發(fā)明申請的目的的加熱器方案將具有非常高但可接受的流動限制，相對熱傳遞流 體腔室的面積具有非常小的液體體積，并且由于小量流體的小冰凍膨脹，因此非常小的流 體體積必然會被冰凍保護(hù)。僅由于洗滌器流體將被加熱的流動腔室和發(fā)動機(jī)冷卻劑加熱流 體流動腔室的均勻并且極薄的流動通道構(gòu)造(例如，0.010英寸(導(dǎo)致小于0. 005英寸厚的
5邊界層))，使得邊界層非常薄，因此具有極低的熱阻，所以它的熱傳遞通量將非常高。在廣 泛研究了相關(guān)主題之后，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)沒有洗滌器流體加熱器的現(xiàn)有技術(shù)或者其他多液體 熱交換器構(gòu)造利用該方案。為了避免導(dǎo)致?lián)躏L(fēng)玻璃破裂的原因，車輛制造商知道將接觸擋風(fēng)玻璃的被加熱的 洗滌器流體溫度限制為不高于125下。自流體集中常規(guī)噴嘴到擋風(fēng)玻璃敏感區(qū)域上的比這 更熱的流體的集中熱沖擊能夠容易地擴(kuò)大為玻璃中的大裂痕，所述敏感區(qū)域例如小的石子 裂痕、刮傷或者擋風(fēng)玻璃安裝邊緣處的微小壓力集中處。被加熱的洗滌器流體噴灑集中，和因此產(chǎn)生的高擋風(fēng)玻璃熱沖擊，常規(guī)噴嘴，即使 是較寬噴灑射流和噴灑風(fēng)扇類型，均不能提供非常寬廣且均勻的被加熱流體分配，這種分 配是設(shè)計良好的被加熱的洗滌器系統(tǒng)表現(xiàn)出很好的除冰和突起清除能力所需要的。只有設(shè) 計良好的輸送擦拭器刮片的被加熱流體提供“非?？拷ＡА钡牧黧w輸送以及幾乎完美的 均勻?qū)拸V分配，其最大化除霜、除冰以及突起清除性能，同時最小化洗滌器流體的使用量， 并且被證明是最有效的洗滌器裝置。這種寬廣并且均勻的分配能夠以最小熱沖擊的方式輸 送更高溫度(例如，150 T -175 T )的流體，以便改進(jìn)除冰和清除性能，并且沒有擋風(fēng)玻璃 裂開或者燙傷人的風(fēng)險?？色@得的被加熱的洗滌器系統(tǒng)的另一不足是它們導(dǎo)致被加熱流體損失其相當(dāng)大 一部分熱能，該熱能損失是在流體從離開噴嘴通過冷空氣到達(dá)擋風(fēng)玻璃的中間和上部區(qū)域 之前行進(jìn)一或兩英尺過程中由所包含的高蒸汽壓力酒精防凍劑的迅速風(fēng)冷蒸發(fā)冷卻導(dǎo)致 的。本發(fā)明人在實際測試中得到的大量半空中冷凝的可見蒸汽是這種能量損失的清晰證 據(jù)。這種突然的蒸汽云還能導(dǎo)致駕駛員可見能力的暫時降低，例如，當(dāng)駕駛員在晴朗的天氣 中在存在迎面而來的車輛時左轉(zhuǎn)。如隨后在本文中說明的，設(shè)計良好的流體輸送滾軸擦拭 器刮片的實際測試，表明了幾乎完全沒有這種蒸發(fā)的能量損失，與使用被加熱流體通過傳 統(tǒng)噴嘴相比較，結(jié)果擋風(fēng)玻璃除冰時間和流體使用量的降低50%或者更多。通常洗滌器系統(tǒng)會被填充以抗凍劑不充足的水基流體，這隨后被凍結(jié)為固體并且 由于冰的膨脹壓力而導(dǎo)致洗滌器加熱器的永久損壞。設(shè)計洗滌器加熱器的部件以提供防凍 保護(hù)通常會增加成本，并且增加的復(fù)雜性能抵消增加的可靠性?？色@得的洗滌器流體加熱器的另一缺點是它們的有效性固有地受到限制，因為在 短電子編程的被加熱流體噴射之間的間隙，擋風(fēng)玻璃上的流體的余熱和當(dāng)時微熱的玻璃通 過蒸發(fā)和風(fēng)冷在這些短噴射之間的頻繁且長的流體在加熱延遲期間迅速消散。其結(jié)果是延 遲了除霜并且在等待隨后被編程的被加熱短噴射時部分擋風(fēng)玻璃甚至被再次凍結(jié)，這需要 再次加熱剩余的冰至其融點。這導(dǎo)致最好以分鐘測量的延長的除冰時間。然而，本發(fā)明的 方案工作模型的實驗實際測試顯示，如果需要融化和清除冰的總熱能以大量相對迅速、連 續(xù)并且非常均勻分配的被加熱流體從擦拭器刮片滾軸被輸送至擋風(fēng)玻璃，則完成除霜的時 間被急劇降低為以秒計算的時間。可獲得的被加熱的洗滌器系統(tǒng)的另一不足是它們在長期加熱持續(xù)存儲在加熱腔 室內(nèi)的洗滌器流體過程中易于沉積鈣水垢和其他礦物質(zhì)沉積物。這與在長時間煨水的茶壺 中產(chǎn)生嚴(yán)重的石灰水垢是相同的原理。這種沉積物可阻塞流體通道，導(dǎo)致熱輸送效率的損 失并且脫落和堵塞洗滌器噴嘴。需要一種新型被加熱的洗滌器系統(tǒng)，其將滿足以下要求
1. 一旦致動洗滌器，必須使用有熱效率的流體輸送裝置組合實際上瞬時的流體輸 送并將其加熱至相當(dāng)高的溫度，該有熱效率的流體輸送裝置例如為擦拭器刮片滾軸，其非 常均勻地分配被加熱流體，使該被加熱流體只向外行進(jìn)一英寸的短距離，以被直接分配到 擋風(fēng)玻璃的冰上。在結(jié)冰條件下必須保持擦拭器刮片的完全靈活性，以便對擋風(fēng)玻璃進(jìn)行 良好的擦拭，并且在非常短的時間內(nèi)輸送融化冰所需的能量-最好以秒為單位測量。必須 具備用于擦拭器刮片滾軸的有效批量生產(chǎn)制造工藝，其將產(chǎn)生致使流體被幾乎完美地最優(yōu) 化分配到擋風(fēng)玻璃上的流體孔/噴嘴樣型。2. 一旦駕駛員在發(fā)動機(jī)冷起動之后很短時間內(nèi)(通常在20秒內(nèi))致動安裝在駕 駛桿上的常規(guī)洗滌器開關(guān)，或者甚至可以被擋風(fēng)玻璃霜傳感器自動致動，應(yīng)對擋風(fēng)玻璃和 擦拭器迅速進(jìn)行除霜/除冰。3.在嚴(yán)重的冰凍條件下駕駛時一旦駕駛員要求，應(yīng)對擋風(fēng)玻璃和擦拭器迅速進(jìn)行 除冰(通常在10秒內(nèi))。4.必須能夠適當(dāng)?shù)剡m用于高燃料效率(例如，35. 5英里每加侖CAFE)車輛，例如 低熱排放內(nèi)燃發(fā)動機(jī)車輛、即插混合電動車輛和全電動車輛(例如由電池和燃料電池運行 的車輛)，并且還提供了用于常規(guī)內(nèi)燃發(fā)動機(jī)車輛的良好除霜性能。5.與沒有配備被加熱的洗滌器系統(tǒng)的車輛相比較，不應(yīng)需要駕駛員的額外控制， 即應(yīng)能通過現(xiàn)有常規(guī)洗滌器開關(guān)操作。6.應(yīng)防止在加熱器內(nèi)累積鈣水垢和其他礦物質(zhì)沉積物。7.應(yīng)免來自洗滌器流體和發(fā)動機(jī)冷卻劑的凍結(jié)損壞，并且具有20年/200，000英 里的腐蝕保護(hù)，以滿足期望的未來機(jī)動車輛的耐久性要求。8.應(yīng)以最少的零部件數(shù)目具備價格和制造成本競爭力。9.應(yīng)緊湊以易于車輛封裝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種擋風(fēng)洗滌器流體加熱器，其克服了以上提到的先前已知系統(tǒng)的 缺點并且滿足了以上說明的九項要求。簡言之，在本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例中，加熱器包括限定細(xì)長殼體腔室的細(xì)長殼 體。子殼體被設(shè)置在殼體內(nèi)，其將殼體將是分為外部殼體腔室和內(nèi)部殼體腔室，所述外部殼 體腔室位于殼體和子殼體之間，所述內(nèi)部殼體腔室位于子殼體之內(nèi)。子殼體由熱傳導(dǎo)材料 構(gòu)造成并且內(nèi)部殼體和外部殼體腔室彼此流體隔離。核心被置于內(nèi)部殼體腔室里面，因此在核心和子殼體之間形成了環(huán)形腔室。優(yōu)選 地，核心被定尺寸以使得環(huán)形腔室的(核心面積)/(環(huán)形腔室的容積)的比例超過700米 7米3。因此，環(huán)形腔室的寬度在橫向方向上與核心的橫向尺寸相比較是非常小的。洗滌器流體進(jìn)口在環(huán)形腔室的一端向子殼體開放而洗滌器流體出口在環(huán)形腔室 的另一端向子殼體開放。相似地，發(fā)動機(jī)冷卻劑進(jìn)口向外部殼體腔室開放而發(fā)動機(jī)冷卻劑 出口在與進(jìn)口間隔開的位置處也向外部腔室開口。因此，發(fā)動機(jī)冷卻劑流入發(fā)動機(jī)冷卻劑 進(jìn)口流過外部殼體腔室并且流至發(fā)動機(jī)冷卻劑出口。在運行中，發(fā)動機(jī)冷卻劑迅速加熱流動通過環(huán)形腔室的洗滌器流體，然后被排出 到發(fā)動機(jī)擋風(fēng)玻璃上。
作為對冷卻劑殼體腔室的替代，電加熱器可被用于加熱子殼體。即使被加熱的擋風(fēng)玻璃擦拭器流體能被直接噴灑到機(jī)動車輛車身的擋風(fēng)玻璃上， 也優(yōu)選被加熱的擋風(fēng)玻璃擦拭器流體被流體連接至擋風(fēng)玻璃擦拭器刮片中的導(dǎo)管。該擋風(fēng) 玻璃擦拭器刮片進(jìn)而包括孔，以通過所述孔將被加熱的擦拭器流體噴灑到擋風(fēng)玻璃上。


通過結(jié)合附圖閱讀以下詳細(xì)說明將對本發(fā)明具有更好的理解，其中幾個示圖中的 相同附圖標(biāo)記指相同部件，在附圖中圖1是說明本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的縱向截面圖；圖2是沿圖1中的線2-2截取的截面圖；圖3是本發(fā)明的優(yōu)選實施例的端視圖并且為了清楚而去掉了多個部件。圖3A是沿圖3中的圓所做的示圖；圖4是說明一種殼體的端視圖；圖5是說明插入一種殼體的子殼體的端視圖；圖6是核心的端視圖；圖7是說明在機(jī)動車輛中使用的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)類型并且在發(fā)動機(jī)冷卻劑回路中具 有的主題洗滌器流體加熱器。圖8是本發(fā)明的第二優(yōu)選實施的縱向截面圖；圖9是沿圖8中的線9-9所做的截面圖；圖10是說明第二優(yōu)選實施例的端視圖；圖11是說明用于第二優(yōu)選實施例的核心的端視圖；圖12是類似于圖10但說明了圖11中被插入的核心的端視圖；圖13是說明本發(fā)明的第三優(yōu)選實施例的縱向截面圖；圖14是在圖13中所示的第三優(yōu)選實施例的端視圖；圖15是本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選實施例的縱向截面圖；圖16是沿圖15中16-16所做的示圖；圖17是說明本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的實施例的縱向截面圖；圖18是圖17實施例的端視圖；圖19是說明本發(fā)明優(yōu)選的擋風(fēng)玻璃擦拭器刮片的頂視圖；圖20是說明用于生產(chǎn)擋風(fēng)玻璃擦拭器刮片的設(shè)備的示圖21是圖20中的圓的放大圖；圖22是說明擋風(fēng)玻璃擦拭器刮片的優(yōu)選實施例的局部示圖；圖23是擦拭器刮片優(yōu)選實施例的局部端視圖；圖M是說明用于生產(chǎn)擦拭器刮片的制造工藝的示意圖；圖25是圖M中擦拭器刮片的側(cè)視圖；圖沈是機(jī)動車輛的車廂的局部示圖；圖27是說明本發(fā)明優(yōu)選實施例的斜視圖；圖觀是本發(fā)明優(yōu)選實施例的局部分解示圖；圖四是沿圖27中線四-四所做的縱向截面圖30是沿圖四中圓30所做的局部截面圖；以及圖31是殼體一個端部的內(nèi)部端視圖。
具體實施例方式圖1-圖6顯示了使用發(fā)動機(jī)冷卻劑(或其他適當(dāng)?shù)牧黧w)作為熱源的洗滌器流 體加熱器96的構(gòu)造。這種構(gòu)造還顯示了最小零部件數(shù)為8件。熱發(fā)動機(jī)冷卻劑從偏心進(jìn)口軟管倒鉤(barb) 1通過外部殼體腔室2到達(dá)加熱器的 相對端部22，然后橫穿到達(dá)相對側(cè)的具有外翅片的環(huán)形半圓形熱傳遞腔室3并且返回至偏 心出口軟管倒鉤(barb)4。具有外翅片的半環(huán)形2和3在沿著帶翅片的環(huán)形的整個長度延 伸的線性接觸點18處并且在冷卻劑倒鉤端部壩(dam) 18a處被密封地分開。冷洗滌器流體 5在加熱器一端的中心進(jìn)口倒鉤6處進(jìn)入，并且分布非常均勻地流動通過具有內(nèi)翅片的熱 傳遞腔室7到達(dá)相對端的中心被加熱流體出口倒鉤9，熱傳遞腔室7與中心核心8的突出翅 片匹配并且非常靠近且均勻地間隔開(大約0. 010英寸的恒定間隙)。中間具有外翅片/ 具有內(nèi)翅片的元件10通常是具有高熱傳導(dǎo)性的鋁制積壓件構(gòu)造并且部分限定了被加熱流 體(例如，洗滌器流體)流的加熱傳遞腔室7，并且流體連通地串聯(lián)設(shè)置在將被加熱的清潔 流體源、洗滌器泵和儲存池11和止回閥12以及流體噴嘴13或13a(參見圖7)之間。核心 8被設(shè)置在該封閉物10中以幾乎完全將其填充，并且通過四個縱向中心定位翅片末端接觸 點14被準(zhǔn)確地定位，以在進(jìn)口端15和出口端16處保持核心表面到熱傳導(dǎo)內(nèi)部殼體縱向壁 IOa之間統(tǒng)一且小的間隙，由此完成了容積非常小的洗滌器流體流動路徑的構(gòu)成，其熱傳導(dǎo) 恒定厚度的流體流動腔室7。中央核心8可被構(gòu)造為或者不被構(gòu)造為高熱傳導(dǎo)材料，并且僅 為了簡便，可能為鋁制擠壓成型并且可用作蓄熱體，并且可以是中空且密封的(未示出)， 以包含熱相變材料(PCM)以用來增加加熱器的原始輸出。熱傳導(dǎo)內(nèi)部殼體縱向壁IOa可在 形狀上從簡單的圓形變化到帶有翅片的圓形橫截面，以增加熱傳遞面積，核心8的橫截面 僅略小于且類似于內(nèi)部殼體的熱傳導(dǎo)內(nèi)部壁IOa的形狀。這種結(jié)構(gòu)提供了非常薄(例如， 0. 010英寸)且均勻的洗滌器流體流動通道熱傳遞腔室7，并且由此借助被泵送的強(qiáng)制對流 洗滌器流體，形成了從洗滌器流體進(jìn)口 15到洗滌器流體出口 16的極其薄并且熱阻非常低 的流體邊界層(厚度小于0. 005英寸)。中間具有外翅片/具有內(nèi)翅片的元件10的外部表面17結(jié)合密封地封閉洗滌器流 體內(nèi)部腔室封閉物10的外部殼體21，再加上倒鉤端部帽6和9和0型環(huán)密封件1 和16a 形成了用于發(fā)動機(jī)冷卻劑的第二流體流動腔室33。中間具有外翅片/具有內(nèi)翅片的元件 10的外部表面17形成有多個靠近且均勻間隔開的熱傳導(dǎo)翅片，所有翅片保持封閉翅片末 端間隙31或者與外部殼體21的內(nèi)壁32接觸，除了一直與外側(cè)殼體21的內(nèi)表面在點18處 縱向密封接觸的兩個相對翅片，以結(jié)合壩18a形成帶有翅片的半環(huán)形流動通道2和3，用于 使冷卻劑從進(jìn)口倒鉤6流動通過外部殼體腔室的一個半環(huán)形2到達(dá)相對端22，然后橫穿以 向外通過外部殼體腔室的對置半環(huán)形3流回至冷卻劑出口軟管倒鉤4。外側(cè)殼體21通常由 已經(jīng)被證明為低熱傳導(dǎo)高強(qiáng)度的機(jī)動車輛冷卻系統(tǒng)材料構(gòu)造而成(例如填充有玻璃纖維 的尼龍或者聚苯硫醚(PPS))，并且可具有模仿鋁制中間構(gòu)件10的外部翅片以及以小間隙 (例如，0. 010英寸-0. 020英寸)間隔開的整體翅片23。如果必要的話，外部殼體21可由 更高強(qiáng)度的金屬構(gòu)成，例如應(yīng)用于壓力更高且更熱的熱源系統(tǒng)中的加熱器所需要的。在非
9常高的壓力情況下，高溫?zé)嵩蠢绂?熱泵，為了更好地容納壓力，具有內(nèi)翅片的流動腔室 可被用于加熱(CO2)流體并且具有外翅片的腔室用于加熱低壓(洗滌器)流體。外部殼體 冷卻劑進(jìn)口倒鉤1和出口倒鉤4優(yōu)選與發(fā)動機(jī)冷卻劑管路和來自發(fā)動機(jī)或者返回發(fā)動機(jī)的 車廂加熱器管路串聯(lián)連接，參見圖2。為了防止腐蝕且最小化降低傳熱特性，鋁制部件被電鍍或者涂覆。加熱器優(yōu)選地被安裝在垂直位置，洗滌器流體進(jìn)口位于頂部并且洗滌器流體出口 位于底部以便于流體被熱抽取會儲存池，而不是流出噴嘴或者輸送流體的擦拭器刮片。優(yōu) 選垂直安裝冷卻劑進(jìn)口和出口倒鉤以避免空氣滯留。還可以使用其他相似的有效配置，例如也可提供用于三種或者更多種流體的平面 而不是圓形，或者通過切換加熱流體至內(nèi)部流動腔室，并且把即將被加熱的流體切換至外 部流動腔室。同樣地，外部流動腔室可具有位于熱交換器的相對端的進(jìn)口和出口。一旦致動常規(guī)洗滌器/擦拭器開關(guān)，洗滌器流體迅速(在小于1秒之內(nèi))填充容 積非常小的內(nèi)部洗滌器流體加熱腔室7(通常處于中空的狀態(tài))，其已經(jīng)從裝滿酒精的低沸 騰點處(大約158 T )被抽空，洗滌器流體被由較高恒溫裝置(大約200 T )控制的發(fā)動 機(jī)冷卻劑加熱。被顯著加熱的流體立刻從常規(guī)噴嘴13或優(yōu)選的擦拭器刮板一體噴嘴13a 中出現(xiàn)，以立即使用所請求的被持續(xù)輸送的熱流體對擋風(fēng)玻璃和擦拭器刮片進(jìn)行除冰和清 潔處理。當(dāng)期望接近的重復(fù)除冰/洗滌器循環(huán)時，因為加熱器具有非常高的熱傳遞速率， 所以熱恢復(fù)時間是瞬時的。由于洗滌器已經(jīng)關(guān)閉，在加熱器和噴嘴之間的殘余流體由于止 回閥12而仍然保持在洗滌器管路中，而洗滌器加熱器中非常小量的洗滌器流體可能被很 快抽取回洗滌器儲存池中(由于裝滿酒精的洗滌器流體的較低沸騰溫度)，由此保存被抽 取的流體，并且停止鈣/礦物質(zhì)的累積和從車廂加熱器冷卻劑回路中汲取大量熱能。一旦發(fā)動機(jī)在結(jié)凍溫度以下關(guān)閉，源于冷卻的熱收縮可導(dǎo)致洗滌器流體被抽回至 非常小的洗滌器流體加熱腔室7中。由于所包含的前述非常小量的液體的非常小量的結(jié)冰 膨脹，隨后任何由于缺乏抗凍溶液導(dǎo)致的結(jié)冰均不會使流體加熱器受到根本損壞。以下其他優(yōu)選實施例包括作為加熱源的電加熱元件，以用于在發(fā)動機(jī)冷起動條件 下更迅速地除冰并且用于電動車輛中。與以上描述的實施例在結(jié)構(gòu)和功能上的相似將會變 得清楚。圖8-圖12說明了由恒溫器27控制的電洗滌器流體加熱器的優(yōu)選實施例系統(tǒng)構(gòu) 造，其具有相對低的功耗(例如大約600瓦)，并且包含絕緣M的蓄熱熱量傳導(dǎo)體25。電加 熱元件沈與被電鍍并且因此電絕緣的鋁制蓄熱體25緊密接觸并且纏繞其上。當(dāng)環(huán)境溫度 低于大約40下時，車輛的通常點火起動開關(guān)34 (或者其他適當(dāng)?shù)目刂?，結(jié)合高滯后恒溫器 27和功率為600瓦的繼電器20給電加熱元件沈，并且然后蓄熱體被加熱至400 T與500 T 之間并被絕熱，以便保持蓄熱器溫度在400 T -500 °F之間，并且其主要被高滯后40下感測 恒溫器控制。洗滌器一旦被安裝至標(biāo)準(zhǔn)駕駛桿的開關(guān)致動，冷流體在進(jìn)口倒鉤35處進(jìn)入加 熱器并且類似于圖1-圖6所描述的那樣在具有內(nèi)翅片和核心8b的加熱腔室7a中被立即 加熱，其中蓄熱體25用做瞬時熱源。被顯著加熱的流體從加熱器出口倒鉤36流出并行進(jìn) 至噴嘴?？諝忾g隙37被定尺寸為節(jié)流來自蓄熱體的熱傳遞，以便控制最大流體出口溫度。圖13-圖14說明優(yōu)選的實施例構(gòu)造，該構(gòu)造為洗滌器流體加熱器的組合，其具有類似于圖1-圖6中所描述的那樣用作熱源的發(fā)動機(jī)冷卻劑，并且在區(qū)域39中與具有相對 低功耗(例如600瓦)的電洗滌器流體加熱器結(jié)合為一體，該電洗滌器流體加熱器類似于 圖3中說明的包含絕熱的蓄熱熱量傳導(dǎo)體作為瞬時熱源，并且被熱源熱障壁和空氣間隙40 分開。如在圖8中已經(jīng)說明的，電加熱元件38與熱傳導(dǎo)、被電鍍并且由此電絕緣的鋁制蓄 熱體41緊密接觸并且纏繞其上。一旦發(fā)動機(jī)以低于大約40下(該溫度由恒熱器感測到) 的環(huán)境溫度冷起動，電加熱元件38加熱蓄熱體41，其通過熱障40與目前的冷發(fā)動機(jī)冷卻劑 通道熱分離。在蓄熱體電加熱和發(fā)動機(jī)冷卻劑預(yù)熱一小段時間(大約3-4分鐘)之后，并 且一旦洗滌器泵被安裝至常規(guī)駕駛桿的洗滌器開關(guān)致動，冷洗滌器流體在進(jìn)口 43進(jìn)入加 熱器，通過此時稍熱的發(fā)動機(jī)冷卻劑區(qū)域并且進(jìn)入此時被顯著加熱的電加熱蓄熱體41區(qū) 域中，并且立即被較大程度地加熱，然后從出口倒鉤44處流出以被噴灑且擦拭到擋風(fēng)玻璃 上，其帶有足夠的熱能以在30秒內(nèi)清除擋風(fēng)玻璃上的大量冰霜。恒溫器45被配置為具有 大約25 °F度的溫度滯后并且被安裝用來感測環(huán)境和發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度的組合。當(dāng)發(fā)動機(jī) 冷卻劑超過大約65 °F時，恒溫器使電加熱器停止作用，在此時間后，加熱器的發(fā)動機(jī)冷卻 劑加熱部分將具有大量能量，以在沒有電加熱泄漏的情況下有效加熱洗滌器流體。如在圖 3中顯示的，空氣間隙37，還可被用來從加熱器的電蓄熱體部分節(jié)流最大現(xiàn)有流體溫度。圖15和圖16說明了電洗滌器流體加熱器的優(yōu)選實施例系統(tǒng)構(gòu)造，其類似于圖13 中所示的電洗滌器流體加熱器，但具有相對高的功耗，例如2500瓦，并且沒有蓄熱體。還示 出流動感測霍爾效應(yīng)開關(guān)觀(或者可替代的磁極/簧片開關(guān)流動傳感器)，其與霍爾效應(yīng)電 子放大器51 (或簧片開關(guān)繼電器)組合致動高電流電磁開關(guān)46，以供應(yīng)加熱電流至電阻加 熱元件30。一旦恒溫器49感測到環(huán)境溫度低于大約40 T，且發(fā)動機(jī)冷起動點火起動開關(guān) 打開，且駕駛員致動安裝至標(biāo)準(zhǔn)駕駛桿的洗滌器開關(guān)，冷流體被泵入洗滌器流體加熱器進(jìn) 口倒鉤50中，由此將裝有彈簧的活塞梭(shuttle)47的磁鐵48移動到霍爾效應(yīng)傳感器28 的靠近端48a內(nèi)，這觸發(fā)了霍爾效應(yīng)傳感器處理器51并且導(dǎo)致高電流電磁開關(guān)46閉合，從 而提供高安培加熱電流至加熱元件30。洗滌器流體由此被立即顯著加熱并且從加熱器的出 口倒鉤52流出，以包含大量熱能來在發(fā)動機(jī)冷起動的30秒內(nèi)清除擋風(fēng)玻璃上的大量冰霜。 由于這是一種功率非常高的電負(fù)載，對于車輛非常有限的電供給能力來說可能僅適用于冷 起動發(fā)動機(jī)而在駕駛期間是不適用的，所以可選的是僅通過空擋起動開關(guān)接地而使加熱器 在駕駛期間自動不可用。同時為了更好地保護(hù)電氣系統(tǒng)，如果車輛系統(tǒng)電壓太低，可并入低 壓不可用感測器51a以防止加熱器打開。濾網(wǎng)53用來保護(hù)流動感測梭開關(guān)，防止外來顆粒 阻礙梭的運動。為了對過熱(例如極少情況下可由功率繼電器觸點的焊接造成)做出一種 故障保護(hù)，熱熔絲接頭M被示出。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本文描述的高度電動機(jī)械 控制系統(tǒng)可被基于更充分的電子軟件的控制系統(tǒng)代替，其使用相同或類似的邏輯而不顯著 改善該洗滌器流體加熱器的功效。事實上，某些車輛已經(jīng)具有車載控制部件，例如電子車身 控制器，其可被有成本效益地用于該洗滌器流體加熱器。圖17和圖18說明了優(yōu)選的實施例構(gòu)造，該構(gòu)造為將發(fā)動機(jī)冷卻劑作為熱源的洗 滌器流體加熱器與具有相對高功耗(例如3500瓦)的電洗滌器流體加熱器的組合，但不包 含蓄熱體。還說明了由安裝至流動感測霍爾效應(yīng)梭59的磁鐵56致動的傳感器57 (可替代 地為簧片/磁鐵開關(guān))，其與霍爾效應(yīng)電子放大器陽(或者簧片繼電器)組合來致動高電流 電磁開關(guān)58，從而將加熱電流供應(yīng)至加熱元件。這種加熱器以與上文在圖4中所說明的方式相同的方式運行，除了一旦發(fā)動機(jī)在低于40下時被冷起動，加熱器就被立即致動，并且 由于其很高的電加熱功率，然后系統(tǒng)能夠在冷起動發(fā)動機(jī)30秒內(nèi)清除通常帶霜的擋風(fēng)玻
^^ ο圖19說明流體輸送擦拭器刮片的優(yōu)選實施例，其帶有從擦拭器臂的樞轉(zhuǎn)點朝向 更外側(cè)區(qū)域逐漸靠近地間隔開并且對置的側(cè)面交錯噴口 59，用于在擋風(fēng)玻璃的整個擦拭區(qū) 域輸送幾乎完全均勻的洗滌器流體膜，并且還包含專用于刮片結(jié)構(gòu)的每個樞轉(zhuǎn)點的專用流 體噴口 60，并且還包括擦拭器刮片流體供給軟管快速連接裝置61和在刮片外部末端的插 入裝置62。圖20和圖21說明了用于從擦拭器刮片橡膠滾軸的跟部到末端的逐漸更接近地間 隔開的孔圖案的優(yōu)選穿孔制造工藝。連續(xù)的運行程序?qū)L軸擠壓裝置77供送到由馬達(dá)和 齒輪驅(qū)動的穿孔輪74、75和76。(在切出擦拭邊緣之前，可如在工業(yè)中通常所制造的那樣 配置雙對置滾軸，但為了說明的簡單性在此未示出)。輪的周長對應(yīng)于滾軸的最終切割長度 并且包含穿刺點，這些點被定位以使得在滾軸穿刺位置處沒有點干涉其他輪的其他點。輪 75和76的滾軸的切除區(qū)域79在輪75上配置有切除刀片并且在輪76上配置有緩沖砧，以 保存切除刀片80邊緣的鋒利性。輪75和76的周邊被定形為扭曲流體導(dǎo)管孔81，從而當(dāng)導(dǎo) 管返回至松弛位置時，當(dāng)刮片被安裝到車輛上時，穿孔向下對準(zhǔn)擋風(fēng)玻璃。穿刺點78優(yōu)選 被刀片成形為產(chǎn)生具有期望長度的滾軸縫。穿孔輪74用于給刮片與車身的接合處制造噴圖22和圖23說明洗滌器流體軟管與擦拭器刮片滾軸的跟部迅速連接/斷開的接 頭的優(yōu)選構(gòu)造。剛性管82被預(yù)先結(jié)合到滾軸導(dǎo)管83中。直角開放端部夾子84被焊接至 常規(guī)撓性滾軸金屬桿85上。軟管86的連接是這樣的實現(xiàn)的向下彎曲管/滾軸跟部，使軟 管滑動到管上以抵靠滾軸跟部的端部，然后卡扣到夾子的開放端部，該夾子與管中相匹配 的收縮成頸狀的區(qū)域87對齊，從而實現(xiàn)了易于實施、美觀且牢固地連接。為了更換刮片，斷 開程序與該連接程序相反。圖M和圖25說明了在裝配有刮片框架94時用于給擦拭器刮片滾軸穿孔的優(yōu)選 程序。靜止的被編程激光頭88使用激光束91給橡膠滾軸90穿孔89。滾軸支撐桿92通過 滾軸導(dǎo)管并且連接至托架93，以在穿孔過程期間保持滾軸的筆直。圖兌明了車輛的完整擋風(fēng)玻璃除霜器/除霧器系統(tǒng)的優(yōu)選實施例，該系統(tǒng)使 用了被加熱的洗滌器刮擦系統(tǒng)與用于擋風(fēng)玻璃內(nèi)表面的小且受限的空氣流管道組合以便 初步除霜，并且去除了通常包含在儀表盤中的常規(guī)大空氣流除霜器管道。儀表盤內(nèi)因此得 到的額外空間現(xiàn)在可被用于封裝其他部件，否則儀表盤中的空間是不可用的。再有，更多 車廂熱量能夠由此被提供給乘客，因為熱空氣除霜器能量已經(jīng)被大大降低。被加熱的洗滌 器流體輸送擦拭器刮片70用于迅速并且高熱效率地清除擋風(fēng)玻璃外表面上的開始時較重 的霜，而具有熱源72的小且低流量的除霜和除霧管道71用于在正常運行期間保持車輛的 擋風(fēng)玻璃清晰。該管道還能夠從空調(diào)系統(tǒng)中提供除濕空氣，以協(xié)助給擋風(fēng)玻璃內(nèi)表面除 霧。可選的返回空氣管道73能被用在擋風(fēng)玻璃的頂部內(nèi)表面并且能通過利用頭部引導(dǎo)件 (headliner)和擋風(fēng)玻璃的頭部框架結(jié)構(gòu)的導(dǎo)管形狀而被有成本效益地形成，以更有效地 使除霜/除霧保持空氣附著到擋風(fēng)玻璃的上部區(qū)域，從而最少化從其他位置進(jìn)入車廂并且 導(dǎo)致?lián)躏L(fēng)玻璃的上部區(qū)域損失清晰度的空氣。
現(xiàn)在參考圖27-圖30，顯示了另一洗滌器流體加熱器100。加熱器100包括形成 了細(xì)長并且大體圓柱形的殼體腔室104的殼體102。優(yōu)選地，殼體102由兩個殼體外殼106和108形成，每一個在形狀上基本為圓柱形 并且分別具有一個開放端Iio和112。殼體外殼106和108各自的開放端110和112以任 何常規(guī)的方式被固定一起，例如通過旋轉(zhuǎn)熔接。大致管狀且圓柱形的子殼體114被設(shè)置在殼體腔室104內(nèi)并且將殼體腔室104分 為環(huán)形外部殼體腔室116和內(nèi)部殼體腔室118，所述環(huán)形外部殼體腔室形成在子殼體114和 殼體102之間，內(nèi)部殼體腔室118形成在子殼體114內(nèi)。此外，子殼體114由熱傳導(dǎo)材料構(gòu) 成，優(yōu)選為金屬(例如鋁)，并且具有多個沿圓周間隔開的翅片120(圖觀)，它們大體整體 徑向延伸通過外部殼體腔室116。優(yōu)選地，子殼體114包括金屬積壓件形狀?，F(xiàn)參考圖28-圖30，圓柱狀核心122被設(shè)置在內(nèi)部殼體腔室118內(nèi)。核心122包 括多個隔開件124，它們圍繞核心122在圓周上間隔開。優(yōu)選隔開件IM是細(xì)長的并且沿核 心122的長度延伸。隔開件IM使核心122位于內(nèi)部殼體腔室118的中心，以使得薄且優(yōu) 選均勻的環(huán)形腔室1 在核心122和子殼體114之間形成。在圖28-圖30中顯示的環(huán)形腔室1 的形狀是管狀且圓柱形的。然而，可替代地， 環(huán)形腔室126可包括例如在圖10-圖12中顯示的交錯翅片。核心122由熱傳導(dǎo)材料制成，例如鋁。因此，核心122不僅被迅速地加熱，并且儲
存熱能。隔開件124的高度限定了環(huán)形腔室126的徑向厚度。如在圖四中很好地顯示的， 環(huán)形腔室126的徑向厚度與子殼體114的內(nèi)部尺寸相比較是非常小的。核心122被定尺 寸，以使得腔室126的被浸濕的壁表面積與腔室126的容積的比例等于至少700米7米3， 并且優(yōu)選超過2000米7米3。如在圖四中很好地顯示的，擋風(fēng)玻璃洗滌器流體進(jìn)口 130被附接至殼體102的一 端133，而相似地，擋風(fēng)玻璃洗滌器流體出口 134被附接至殼體102的另一端132。擋風(fēng)玻 璃洗滌器流體進(jìn)口 130和出口 134對環(huán)形腔室126的相對端均流體連通地開放。兩個流體 進(jìn)口 130和流體出口 134還分別包括帽138和140，它們密封地延伸通過子殼體114的開 放端。這種密封與進(jìn)口 130和出口 134之間的流體密封件136以及殼體102組合以流體密 封進(jìn)口 130和出口 134至殼體102，并且將環(huán)形腔室1 與外部殼體腔室104流體隔離。然 而，端部帽138和140上的微凹125將端部帽138和140間隔遠(yuǎn)離核心122并且建立進(jìn)口 130、出口 140和環(huán)形腔室1 之間的流體連通，以由此建立來自進(jìn)口 130、通過腔室1 并 且通過出口 134流出的流體流?，F(xiàn)參考圖27和圖四，發(fā)動機(jī)冷卻劑進(jìn)口 150被形成在殼體102中并且對外部殼體 腔室104開放。相似地，冷卻劑出口 152也被安裝至殼體102并且在從冷卻劑進(jìn)口 150間 隔開的位置處對外部殼體腔室104開放。如在附圖中顯示的，冷卻劑進(jìn)口 150和冷卻劑出 口 152被安裝到殼體102的相同端133。然而，冷卻劑進(jìn)口 150和冷卻劑出口 152可在不偏 離本發(fā)明的精神和范圍的情況下被安裝到殼體102的相對端。可選擇地，過濾器可關(guān)聯(lián)于洗滌器流體進(jìn)口 130，以防止殘渣進(jìn)入子殼體114的內(nèi)部。在運行中，擋風(fēng)玻璃擦拭器流體進(jìn)口 130被連接至加壓擋風(fēng)玻璃洗滌器流體源，例如安裝在大部分車輛上的擋風(fēng)玻璃流體泵。然后，擋風(fēng)玻璃洗滌器流體出口 134被流體 連接至安裝到車輛上并且指向車輛擋風(fēng)玻璃的噴灑噴口或者被連接至擋風(fēng)玻璃擦拭器刮 片，例如先前說明的類型。因此，一旦致動擋風(fēng)玻璃洗滌器流體泵，擋風(fēng)玻璃洗滌器流體被 泵送到進(jìn)口 130內(nèi)，通過環(huán)形腔室126并且穿出洗滌器流體出口 134。同時，被加熱的發(fā)動機(jī)冷卻劑流體流動至冷卻劑進(jìn)口 150中，通過外部殼體腔室 104并且穿出冷卻劑出口 152。雖然發(fā)動機(jī)冷卻劑的一些泄漏可直接從進(jìn)口 150流動至出 口 152，而沒有沿殼體102縱向流動，但是通過殼體102的冷卻劑的大部分被子殼體114上 的翅片116引導(dǎo)，從殼體102的一端133到其另一端132，如箭頭IM所示。在殼體端部133 的流體壩155(圖31)抵靠端部帽138并且防止流體從進(jìn)口 150直接流至出口 152。為了引導(dǎo)發(fā)動機(jī)冷卻劑整體通過外部殼體腔室104并且最小化從冷卻劑進(jìn)口 150 直接到冷卻劑出口 152的泄漏，優(yōu)選地在翅片120和殼體152之間產(chǎn)生過盈配合。在運行中，來自發(fā)動機(jī)冷卻劑的熱量被子殼體114傳導(dǎo)以加熱環(huán)形腔室126內(nèi)的 擋風(fēng)玻璃洗滌器流體。由于環(huán)形腔室126的被浸濕的表面積區(qū)域和腔室126的容積的比 例如此高，所以加熱環(huán)形腔室126中的擋風(fēng)玻璃洗滌器流體不僅迅速而且?guī)缀跏峭耆浞?的。事實上，自出口 134的擋風(fēng)玻璃洗滌器流體的溫度接近發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度。事實上，在使用擋風(fēng)玻璃洗滌器系統(tǒng)之后，包含在環(huán)形腔室126內(nèi)的任何擋風(fēng)玻 璃洗滌器流體將汽化返回至儲蓄池。已經(jīng)說明了本發(fā)明，可以看出本發(fā)明提供了簡單但高效的被加熱的擋風(fēng)玻璃洗滌 器流體系統(tǒng)，其對機(jī)動車輛的擋風(fēng)玻璃和擦拭器進(jìn)行迅速且有效的除冰和除霜。已經(jīng)說明 了本發(fā)明，然而，對本發(fā)明的許多修改對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得明顯，這些修改沒有偏 離本發(fā)明由權(quán)利要求的范圍所限定的精神。
權(quán)利要求
1.一種擋風(fēng)玻璃洗滌器流體加熱器，其包括 具有兩個端部的殼體，所述兩個端部限定了殼體腔室，子殼體，其被置于所述殼體腔室內(nèi)，所述子殼體由熱傳導(dǎo)材料構(gòu)造成并且將所述殼體 腔室分為外部殼體腔室和內(nèi)部殼體腔室，所述外部殼體腔室位于所述殼體和所述子殼體之 間，所述內(nèi)部殼體腔室位于所述子殼體之內(nèi)，所述內(nèi)部殼體腔室和外部殼體腔室彼此流體 隔離，置于所述內(nèi)部殼體腔室中的核心，其在所述核心和所述子殼體之間形成環(huán)形腔室， 向所述環(huán)形腔室的一端開放的所述殼體上的洗滌器流體進(jìn)口和向所述環(huán)形腔室的另 一端開放的所述殼體上的洗滌器流體出口，向所述外部腔室開放的發(fā)動機(jī)冷卻劑進(jìn)口和在與所述進(jìn)口間隔開的位置處向所述外 部腔室開放的發(fā)動機(jī)冷卻劑出口，以使得流入所述冷卻劑進(jìn)口的大部分冷卻劑流動通過所 述外部殼體腔室并且通過所述冷卻劑出口流出。
2.如權(quán)利要求1限定的加熱器，其中所述核心被定尺寸，以使得環(huán)形腔室被浸濕的表 面積與所述環(huán)形腔室的容積的比例超過700米7米3。
3.如權(quán)利要求1限定的加熱器，其中所述洗滌器流體進(jìn)口位于所述殼體的一端并且所 述洗滌器流體出口位于所述殼體的另一端。
4.如權(quán)利要求1限定的加熱器，其中所述發(fā)動機(jī)冷卻劑進(jìn)口和所述發(fā)動機(jī)冷卻劑出口 在圓周上被間隔開的位置處被安裝到所述殼體的一端。
5.如權(quán)利要求1限定的加熱器，其中所述子殼體包括位于所述外部殼體腔室中的多個 熱傳導(dǎo)翅片。
6.如權(quán)利要求5限定的加熱器，其中所述子殼體包括金屬擠壓件。
7.如權(quán)利要求5限定的加熱器，其中所述子殼體是一體的鋁制擠壓件。
8.如權(quán)利要求1限定的加熱器，其中所述殼體包括被密封地固定在一起的兩個塑料外殼。
9.如權(quán)利要求1限定的加熱器，其中所述核心包括多個被間隔開的隔開件，其將所述 核心定位為與所述子殼體同軸，所述隔開件限定所述環(huán)形腔室的徑向?qū)挾取?br> 10.如權(quán)利要求1限定的加熱器，其中所述環(huán)形腔室的徑向?qū)挾刃∮?.020英寸。
11.如權(quán)利要求1限定的加熱器，其中所述核心被定尺寸，以使得所述環(huán)形腔室被浸濕 的表面與所述環(huán)形腔室的容積的比例超過2000米7米3。
12.如權(quán)利要求1限定的加熱器，其包括圍繞所述環(huán)形腔室的一部分設(shè)置的電加熱器。
13.如權(quán)利要求1限定的加熱器，其中所述核心由熱傳導(dǎo)材料形成并且形成為蓄熱元件。
14.如權(quán)利要求1限定的加熱器，其中所述殼體包括位于所述外部殼體腔室內(nèi)的多個 翅片。
15.一種擋風(fēng)玻璃洗滌器流體加熱器，其包括具有兩個端部的殼體，所述兩個端部限定了殼體腔室； 設(shè)置在所述殼體腔室內(nèi)的核心，其在所述核心和所述殼體之間形成了環(huán)形腔室， 向所述環(huán)形腔室的一端開放的所述殼體上的洗滌器流體進(jìn)口和向所述環(huán)形腔室的另 一端開放的所述殼體上的洗滌器流體出口，圍繞所述殼體設(shè)置的電加熱器。
16.如權(quán)利要求15限定的加熱器，其中所述核心被定尺寸，以使得所述環(huán)形腔室被浸 濕的表面與所述環(huán)形腔室的容積的比例超過700米7米3。
17.如權(quán)利要求15限定的加熱器，其中所述環(huán)形腔室的徑向?qū)挾刃∮?.020英寸。
18.如權(quán)利要求15限定的加熱器，其中所述核心被定尺寸，以使得所述環(huán)形腔室被浸 濕的表面與所述環(huán)形腔室的容積的比例超過2000米7米3。
19.如權(quán)利要求15限定的加熱器，其包括用于所述電加熱的被恒溫控制的電源，所述 被恒溫控制的電源將所述殼體的溫度保持在預(yù)定范圍內(nèi)。
20.如權(quán)利要求15限定的加熱器，其中所述核心由熱傳導(dǎo)材料形成并且形成蓄熱元件。
21.如權(quán)利要求15限定的加熱器，其包括在沒有流體流過所述環(huán)形腔室的情況下將電 源與所述電加熱器斷開的開關(guān)。
22.—種擋風(fēng)玻璃擦拭器刮片，其包括具有在一端封閉的流體導(dǎo)管的細(xì)長滾軸，所述導(dǎo)管的另一端適于連接至加壓流體源， 從所述滾軸向外延伸的擦拭器邊緣，形成在所述主體內(nèi)的多個縱向間隔開的孔，每個孔延伸至所述流體導(dǎo)管， 其中所述孔之間的間隔從所述導(dǎo)管的所述另一端向所述導(dǎo)管的所述一端遞減。
23.如權(quán)利要求22限定的刮片，其中所述孔被激光形成。
24.如權(quán)利要求22限定的擦拭器刮片，其中所述孔被沖壓機(jī)形成。
25.如權(quán)利要求22限定的擦拭器刮片，其包括將所述流體導(dǎo)管連接至洗滌器流體源的 快速連接接頭。
全文摘要
一種具有殼體的擋風(fēng)玻璃洗滌器流體加熱器，所述殼體限定了殼體腔室。子殼體被設(shè)置在殼體腔室中。該子殼體由熱傳導(dǎo)材料構(gòu)造成并且將殼體腔室分為外部殼體腔室和內(nèi)部殼體腔室，所述外部殼體腔室位于殼體和子殼體之間，所述內(nèi)部殼體腔室位于子殼體之內(nèi)。內(nèi)部殼體和外部殼體腔室彼此流體隔離。核心被置于內(nèi)部殼體腔室內(nèi)，因此在核心和子殼體之間形成了環(huán)形腔室。殼體上的洗滌器流體進(jìn)口向環(huán)形腔室的一端開放而在另一端的洗滌器流體出口向環(huán)形腔室的另一端開放。發(fā)動機(jī)冷卻劑進(jìn)口向外部殼體腔室開放而發(fā)動機(jī)冷卻劑出口在與進(jìn)口間隔開的位置處也向外部腔室開放，以使得流體流入發(fā)動機(jī)冷卻劑進(jìn)口流過外部殼體腔室并且流至發(fā)動機(jī)冷卻劑出口?？商娲兀娂訜崞鞅挥糜诩訜岚h(huán)形流體腔室的殼體腔室。
文檔編號F24H1/10GK102123893SQ200980132282
公開日2011年7月13日 申請日期2009年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月18日
發(fā)明者J·R·蘭辛格 申請人:J·R·蘭辛格