Устройство и способ удаления льда с ветрового стекла

Устройство и способ удаления льда с ветрового стекла

Реферат

 

Изобретение относится к способам и устройствам для распыления нагретой воды на окна транспортного средства. Устройство 20 для очистки окна 24 транспортного средства 22 включает в себя сосуд 28 с входом 32, через который моющая жидкость поступает из резервуара, и выходом 34, через который данная жидкость выпускается для очистки окна. Предусмотрен нагревательный элемент для нагрева жидкости в сосуде. Данный элемент прогревает сосуд до впуска в него моющей жидкости, в результате чего по крайней мере начальная порция этой жидкости быстро нагревается и освобождается из сосуда. Способ заключается в том, что выпуск нагретой жидкости на окно осуществляется в соответствии с температурой снаружи транспортного средства, которая предварительно измеряется. Технический результат заключается в ускорении процесса удаления льда с окна транспортного средства. 2 с и 12 з.п. ф-лы, 17 ил.

Область техники

Настоящее изобретение, в общем аспекте, относится к нагреванию жидкостей, и более конкретно - к подогреву жидкости с целью очистки или удаления льда с автомобильного окна.

Уровень техники

Из уровня техники известны различные способы и устройства для распыления нагретой воды или другой моющей жидкости на окна транспортного средства. Нагретая жидкость особенно эффективна для удаления льда с ветрового стекла транспортного средства при холодной погоде. Выполнение функции по удалению льда с ветрового стекла требует, чтобы водитель транспортного средства ждал, пока жидкость нагреется. Известные способы и устройства, применяемые с этой целью, непрактичны, так как для нагрева жидкости они типично используют тепло или электричество, произведенное двигателем транспортного средства, заставляя водителя ждать неприемлемо долго, пока жидкость достигнет подходящей температуры.

Использование для нагрева жидкости батареи, независимой от двигателя транспортного средства, является проблематичным из-за большого тока, требуемого для нагрева жидкости в количестве, необходимом для эффективного удаления льда с ветрового стекла. Батарея обычно не может обеспечивать такой ток, чтобы нагреть за разумное время наполненную емкость моющей жидкости транспортного средства. Хотя и были предложены способы и устройства для оперативного нагревания жидкости, непосредственно перед ее распылением на ветровом стекле, тем не менее батарея все же не может и в этом случае обеспечить достаточный ток, чтобы нагреть достаточный объем распыляемой жидкости до достаточно высокой температуры, необходимой для эффективного удаления льда.

Патент США 5509606 описывает устройство для горячего мытья автомобильного ветрового стекла, которое содержит контейнер, в который перекачивают моющую жидкость из емкости и в котором жидкость прежде, чем распыляться на ветровое стекло, нагревается электронагревательным элементом. Контейнер изолирован и включает в себя термостат, который используется, чтобы гарантировать, что температура жидкости не превысит заранее определенной максимальной величины. Контейнер хранится заполненным, а тепло к нему подводится тогда, когда необходимо нагреть перекачиваемую в контейнер холодную жидкость до желаемой температуры.

Патент США 5118040 описывает электрический аппарат для мойки оконного стекла транспортного средства. Изолированный контейнер размещен между резервуаром с холодной моющей жидкостью и разбрызгивающими выводами к окну транспортного средства в нижнем, по отношению к сосуду, положении с тем, чтобы все время быть заполненным жидкостью. Когда на транспортном средстве включается зажигание, электрический нагреватель нагревает жидкость в контейнере и остается активным все время, в течение которого используется транспортное средство. Однако здесь не предусмотрено никаких средств для быстрого запуска и нагревания с целью удаления льда с окна транспортного средства.

Патент США 4090668 описывает систему для мойки и удаления льда с ветрового стекла, содержащую резервуар, имеющий внутри изолированный контейнер. Насос подает моющую жидкость из резервуара в контейнер и из контейнера - на множество разбрызгивающих насадков (сопел). Нагретый хладагент двигателя пропускают через трубопровод в резервуаре. Обмотка электрического сопротивления нагревает жидкость в контейнере всякий раз, когда температура падает ниже определенного минимума. Соленоидные клапаны направляют поток распыляющейся жидкости от резервуара к переднему или заднему окну транспортного средства. Однако здесь не высказано никаких предложений об использовании клапанов для каких-либо других функций управления жидкостью.

Патент США 5012977 описывает устройство для мойки окна транспортного средства, в котором моющая жидкость нагревается в резервуаре и в котором насос для распыления жидкости на окно транспортного средства имеет переменное выходное давление. По измеренной температуре моющей жидкости в резервуаре выходное давление насоса изменяют в обратной зависимости от этой температуры так, чтобы поддерживать более равномерное покрытие окна жидкостью, с учетом температурного изменения вязкости жидкости.

Патент США 5354965 описывает систему электроподогрева жидкости, служащей для очистки ветрового стекла автомашины. В этой системе имеется емкость, заполненная объемом жидкости, нагреваемой с помощью РТС-термосопротивлений или других электронагревательных элементов. Прежде чем жидкость будет распылена на ветровое стекло, управляющий контур устанавливает время ее нагрева, в соответствии с преобладающей температурой окружающей среды. Контур также предотвращает нагревание жидкости в течение времени, когда двигатель транспортного средства не работает.

Сущность изобретения

Целью настоящего изобретения является создание устройства и способа мойки или удаления льда с окна транспортного средства.

Другая цель согласно некоторым аспектам данного изобретения состоит в создании таких устройства и способа, которые допускали бы быстрый запуск процесса удаления льда с окна транспортного средства.

В предпочтительном варианте реализации изобретения предусмотрен сосуд для жидкости, нагреваемой прежде, чем она будет подана на окно транспортного средства. Перед заполнением жидкостью данный сосуд прогревается в течение одной минуты или менее, предпочтительно путем пропускания электрического тока через размещенный в нем нагревательный элемент.

По завершении прогрева в сосуд подается жидкость, которая быстро нагревается при контакте с ним. Это приводит к росту давления в сосуде благодаря испарению части жидкости. Затем жидкость высвобождается с заданными температурой и давлением так, чтобы произвести мойку и/или удаление льда с окна.

Хотя для предварительного подогрева сосуда потребляется лишь умеренная мощность батареи транспортного средства, это позволяет, тем не менее, получить за время, более короткое, чем во всех существующих стеклоочистительных системах, достаточное количество горячей жидкости для очистки окна ото льда до момента трогания транспортного средства. Более того, производимое испарением жидкости давление помогает удалить лед или иные закупорки, которые могут образоваться в трубопроводах или соплах, через которые жидкость распыляется на окно. Следует также отметить, что распыление нагретой жидкости на внешнюю поверхность окна эффективно устраняет запотевание его внутренней поверхности.

В некоторых предпочтительных вариантах изобретения после того, как исходное количество жидкости было нагрето и израсходовано из сосуда, в этот сосуд вводится и сразу же нагревается новое количество жидкости. Как только это последнее нагреется до заданной температуры, оно также выдается из сосуда, предпочтительно с задержкой в несколько секунд. Данный процесс продолжается в виде повторяющихся циклов “нагрев/расход” - до тех пор, пока с окна не будут полностью удалены загрязнения и лед.

Желательно, чтобы данные циклы образовывали временную последовательность, параметры которой (такие как продолжительность расхода жидкости, промежуток времени между последовательными расходами жидкости из сосуда) изменялись бы в зависимости от температур ненагретой жидкости и окружающей среды, в которой находится транспортное средство.

Под “транспортным средством”, в данной патентной заявке, следует понимать любое колесное средство передвижения, имеющее окна (например, легковой автомобиль или грузовик), а также и другие средства - например, лодку или самолет. Далее, термин “окно”, хотя и используется здесь типично, в смысле ветрового стекла транспортного средства, может также относиться к любой прозрачной поверхности, включая боковые и задние стекла, внешние зеркала, а также корпуса сигнальных огней и т.д.

Термин “очистка” ("cleaning") в данной заявке означает действие, вызывающее разбрызгивание подогретой жидкости по ветровому стеклу, а также - удаление с него льда. Специалистам должно быть ясно, что принципы данного изобретения приложимы к мойке и удалению льда и с иных поверхностей, в том числе - с внутренних окон и зеркал, а также могут относиться к применению нагретой жидкости с другими целями.

В этой связи согласно предпочтительному варианту изобретения предложено устройство для очистки окон транспортного средства, содержащее:

сосуд, имеющий вход, через который моющая жидкость подается из резервуара, а также выход, через который эта жидкость выдается для очистки окна,

нагревательный элемент для подогрева жидкости в сосуде, причем данный элемент прогревает сосуд до подачи в него моющей жидкости, в результате чего по меньшей мере исходное количество жидкости быстро нагревается и выдается из сосуда.

Предпочтительно, сосуд по крайней мере частично дренируется от содержимой в нем жидкости - до того, как нагревательный элемент прогреет сосуд. С этой целью сосуд снабжен дренажным клапаном, действующим согласованно с нагревательным элементом. Предпочтительно дренажный клапан содержит односторонний клапан. Также желательно, чтобы жидкость дренировалась из сосуда в резервуар независимо от их взаимного расположения по высоте.

В предпочтительном варианте устройство содержит насос, перекачивающий жидкость из резервуара в сосуд после прогрева последнего нагревательным элементом. Причем желательно, чтобы насос с резервуаром составляли часть уже существующей стеклоочистительной системы транспортного средства, в которой имеются сосуд и нагревательный элемент. В другом варианте, все устройство целиком может выпускаться в виде единого агрегата (вместе с насосом). Желательно, чтобы быстрый нагрев исходного количества моющей жидкости вызывал ее выдачу из сосуда под давлением, существенно большим, чем давление, создаваемое насосом на входе в сосуд.

Предпочтительно устройство содержит один или более клапанов, регулирующих, в зависимости от состояния нагревательного элемента, прохождение жидкости через сосуд. При этом один или более клапанов открываются и закрываются согласованно с нагревательным элементом. Желательно, чтобы указанные один или более клапанов включали в себя соленоидный клапан (либо гидравлический, пневматический или вакуумный клапаны). По меньшей мере один из клапанов установлен на входе в сосуд либо, по-другому или дополнительно, на выходе из сосуда, причем клапан на выходе открывается, когда давление в прогретом сосуде возрастает при контакте с ним моющей жидкости.

В предпочтительном варианте изобретения устройство содержит один или более датчиков температуры, формирующих сигналы в зависимости от рабочей температуры устройства, а также управляющее устройство, получающее эти сигналы и регулирующее расход жидкости из сосуда. Желательно, чтобы при выдаче исходного количества жидкости одна или более ее дополнительных порций восполняли сосуд и выдавались из него с перерывами, в зависимости от сигналов температурных датчиков (когда эти сигналы показывают, что температура жидкости в сосуде выше заранее заданного порогового значения). При этом выдача жидкости должна прерываться, когда температура в сосуде падает ниже указанного значения. По-другому или в дополнении к этому - порции жидкости могут контролироваться в заранее заданной временной последовательности, выбираемой в зависимости от сигналов датчиков температуры, а пороговые значения температуры могут варьироваться от порции к порции в этой последовательности.

В другом предпочтительном варианте управляющее устройство может анализировать сигналы для выявления неисправной работы устройства и прерывать действие нагревательного элемента в случае обнаружения неисправностей.

В предпочтительном варианте по меньшей мере один или более датчиков температуры находятся внутри транспортного средства. Хотя бы один датчик погружен (в значительной степени) в жидкость внутри транспортного средства. В другом варианте по меньшей мере один датчик установлен так, чтобы находиться вне жидкости и внутри транспортного средства - когда нагревательный элемент прогревает сосуд. Желательно, чтобы действие нагревательного элемента прерывалось, когда температура сосуда достигнет заранее заданного максимума.

В предпочтительном варианте изобретения по меньшей мере один или более датчиков температуры закреплены на внешней поверхности сосуда. По-другому или дополнительно - по меньшей мере один или более датчиков температуры закреплены на резервуаре и/или на внешней поверхности транспортного средства, наиболее желательно - на внешней поверхности очищаемого окна, будучи прикрыты (хотя бы частично) отражающими заслонками от солнечного излучения. В предпочтительном варианте жидкость в сосуде нагревается до температуры, изменяющейся в зависимости от сигналов температурных датчиков на внешней поверхности транспортного средства, т.е. в соответствии с температурой снаружи транспортного средства.

В предпочтительном варианте сосуд содержит сообщающееся с выходом внутреннее отделение (compartment), в котором установлен нагревательный элемент, а также внешнее отделение, охватывающее внутреннее отделение и сообщающееся со входом.

В предпочтительном варианте сосуд также включает в себя внешнюю изолирующую оболочку, охватывающую его внешнее отделение, и стенку между внутренним и внешним отделениями, которая прогревается с помощью нагревательного элемента. В другом варианте внешнее отделение окружено одним или более дополнительными отделениями для жидкости. Желательно также иметь в составе устройства предохранительный клапан давления.

Предпочтительно иметь в составе устройства байпасную линию, в обход сосуда, по которой жидкость могла бы подаваться к окну, когда ее подогрева не требуется.

Желательно, чтобы водитель транспортного средства мог выбирать, должно ли нагревательное устройство приводиться в действие, или, если этого не требуется, то жидкость посылалась бы в обход. В предпочтительном варианте устройство должно автоматически, в зависимости от нагревательного цикла резервуара, переключаться из режима подачи жидкости через сосуд в режим ее перепуска по байпасной линии. Когда подача жидкости не может осуществляться из сосуда, то данная ненагретая жидкость должна автоматически подаваться по байпасной линии.

В предпочтительном варианте реализации изобретения устройство включает в себя дистанционный блок ввода, который приводится в действие пользователем транспортного средства для прогрева резервуара перед началом движения транспортного средства.

Предпочтительно нагревательный элемент включает в себя проводник с сопротивлением. В альтернативном варианте или дополнительно нагревательный элемент передает жидкости в резервуаре тепло от источника тепла транспортного средства.

В соответствии с предпочтительным вариантом реализации изобретения, предлагается также устройство для очистки окна транспортного средства, содержащее:

сосуд, имеющий вход, через который моющая жидкость подается из резервуара, и выход, через который жидкость выдается для очистки окна,

нагревательный элемент для нагревания жидкости в сосуде,

температурный датчик, определяющий температуру в сосуде, и

клапан для управления потоком жидкости через сосуд, который периодически выпускает через указанный выход порции жидкости с требуемой температурой, в зависимости от температуры, измеряемой датчиком.

Предпочтительно очиститель ветрового стекла периодически включается в работу для очистки стекла при, соответственно, периодическом впрыске на него жидкости.

В предпочтительном варианте устройство включает в себя управляющий блок, который регулирует периодический впрыск жидкости согласно определенной (заранее заданной или программируемой) временной последовательности, причем эта последовательность изменяется в зависимости от окружающей температуры в транспортном средстве или (альтернативно или дополнительно) от температуры внешней поверхности окна.

Предпочтительно исходная порция жидкости выпускается под существенно более высоким давлением, чем последующие порции.

В соответствии с предпочтительным вариантом изобретения предлагается также способ очистки окна транспортного средства с использованием моющей жидкости, который включает:

предварительный нагрев сосуда;

подачу порции жидкости в предварительно нагретый сосуд и повышение, посредством этого, температуры и давления жидкости;

выдачу жидкости на указанное окно при повышенных температуре и давлении.

Предпочтительно, сосуд перед прогревом дренируют от жидкости.

Далее ввод жидкости производят путем ее накачки в сосуд под давлением, создаваемым насосом, причем давление, под которым жидкость выдается из сосуда, существенно превышает давление насоса.

В предпочтительном варианте способ включает измерение температуры жидкости, а процесс выдачи жидкости предусматривает управление этим процессом, в зависимости от измеренного значения температуры. Дополнительно или альтернативно, измеряют температуру внешней поверхности транспортного средства, причем процесс выдачи жидкости включает в себя управление этим процессом, в зависимости от температуры данной внешней поверхности.

Кроме того, в соответствии с предпочтительным вариантом изобретения, предлагается способ очистки окна транспортного средства, с использованием моющей жидкости, который включает повторение последовательности шагов:

нагрева порции жидкости;

контроля температуры порции жидкости; и

выдачи этой порции при выполнении заранее заданного условия, накладываемого на нагрев жидкости.

В предпочтительном случае указанное условие будет удовлетворено, когда температура порции жидкости достигнет заранее выбранного значения. Альтернативно или дополнительно это условие удовлетворится, если с начала нагревания прошло заранее заданное время.

Кроме того, предлагается, в соответствии с предпочтительным вариантом изобретения, устройство для удаления льда с ветрового стекла транспортного средства, содержащее: множество индивидуальных нагревательных блоков и емкость в многослойном кожухе, причем каждый кожух охватывает один из нагревательных блоков, а кожухи связаны между собой трубопроводами с впускным и выпускным отверстиями. При этом емкость сообщена через впускное отверстие с источником моющей жидкости ветрового стекла и через выпускное отверстие - с разбрызгивающей головкой ветрового стекла, а нагревательные блоки моющей жидкости осуществляют нагрев ее потока к указанной разбрызгивающей головке, чем в результате и достигается удаление льда с ветрового стекла.

Далее предлагается согласно предпочтительному варианту изобретения электрическое устройство транспортного средства для удаления льда, содержащее подогреваемый контейнер жидкости для мойки ветрового стекла, который установлен между резервуаром с моющей жидкостью и разбрызгивающими головками, расположенными напротив этого стекла, и снабжен отверстиями для впуска и выпуска жидкости. При этом устройство имеет электронагреватель, размещенный внутри указанного контейнера и подключаемый к батарее транспортного средства, а остаточная емкость контейнера не превышает 300 мл. Электронагреватель рассчитан на подогрев жидкости в контейнере до температуры, дающей эффект очистки ото льда, но в течение времени не более одной минуты.

Настоящее изобретение будет более понятно при детальном описании предпочтительного варианта его реализации совместно с чертежами.

На фиг.1 схематично представлено устройство для очистки ветрового стекла автомобиля с помощью нагретой моющей жидкости согласно предпочтительному варианту реализации изобретения.

На фиг.2 представлена схема устройства для очистки по фиг.1 согласно предпочтительному варианту реализации изобретения.

На фиг.3 дана схематическая иллюстрация, показывающая положение датчика температуры на ветровом стекле автомобиля по фиг.1, согласно предпочтительному варианту реализации изобретения.

На фиг.4 представлена блок-схема, иллюстрирующая функции электронного управляющего устройства в чистящем устройстве по фиг.1, согласно предпочтительному варианту реализации изобретения.

На фиг.5 представлена временная диаграмма (циклограмма) устройства по фиг.1 согласно предпочтительному варианту реализации изобретения.

На фиг.6 схематично представлено детальное исполнение устройства для очистки ветрового стекла согласно другому предпочтительному варианту реализации изобретения.

На фиг.7 дан вид в разрезе нагреваемого сосуда, используемого в устройстве для очистки ветрового стекла, согласно предпочтительному варианту реализации изобретения.

На фиг.8 дан вид в разрезе нагреваемого сосуда, используемого в устройстве для очистки ветрового стекла, согласно другому предпочтительному варианту реализации изобретения.

На фиг.9 дан вид в перспективе нагреваемого сосуда, согласно еще одному предпочтительному варианту реализации изобретения.

На фиг.10 представлена электрическая схема, показывающая связь нагревательных элементов в сосуде по фиг.9, согласно предпочтительному варианту реализации изобретения.

На фиг.11 представлен боковой вид части стенки внутренней части сосуда по фиг.10, согласно предпочтительному варианту реализации изобретения.

На фиг.12 дан частичный вид сосуда по фиг.11 в сечении по линии ХII-ХII.

На фиг.13А и 13В даны, соответственно, вид сверху и боковой вид в разрезе по линии ХIII В-ХIII В сосуда по фиг.11.

На фиг.14 дана схематическая иллюстрация, показывающая окно и очищающее устройство в альтернативной конфигурации, согласно предпочтительному варианту реализации изобретения.

На фиг.15 представлена схема нагреваемого сосуда, используемого в устройстве для очистки окна, согласно предпочтительному варианту реализации изобретения.

На фиг.16 дана схема нагревательного проводника для использования в сосуде по фиг.15 согласно предпочтительному варианту реализации изобретения.

На фиг.17А-L представлены схемы, показывающие действие сосуда по фиг.15 и устройства, в котором этот сосуд используется, согласно предпочтительному варианту реализации изобретения.

Детальное описание предпочтительного варианта реализации изобретения

В соответствии с предпочтительным вариантом реализации изобретения на фиг.1 дана упрощенная иллюстрация, показывающая в сборке электрическое устройство 20 для чистки и удаления льда с окон транспортных средств, применительно к автомобилю 22 с ветровым стеклом 24, покрытым льдом 26.

Нагреваемый сосуд 28 с моющей жидкостью для ветрового стекла установлен между резервуаром моющей жидкости 30 автомобиля 22 и разбрызгивающими головками 32, которые распыляют эту жидкость на ветровое стекло 24, когда устройство приводится в действие водителем 25 автомобиля. Водитель может приводить в действие данное устройство или изнутри автомобиля 22, или с внешней стороны, как показано на чертеже и описано далее. Сосуд 28 имеет входной ввод 34, через который поступает жидкость из резервуара 30, и выходной ввод 36, через который нагретая жидкость подается к разбрызгивающим головкам 32. Жидкость перекачивается насосом 40, который является обычной принадлежностью автомобиля 22 и служит для разбрызгивания ненагретой моющей жидкости по ветровому стеклу 24. Устройство 20 питается мощностью от батареи 42, а стеклоочистители 44 очищают ветровое стекло от растаявшего льда и грязи, как это известно из уровня техники. Управляющий блок 46 регулирует работу устройства 20 и при необходимости также управляет стеклоочистителями 44 совместно с действием устройства. Другие аспекты и детали устройства описаны ниже.

На фиг.2 дана схема, показывающая детали исполнения сосуда 28 и других элементов устройства 20 согласно предпочтительному варианту изобретения. Сосуд 28 имеет цилиндрическую форму и содержит внутреннее отделение 52, вокруг которого образовано внешнее отделение 54. Внутреннее отделение 52 ограничено внутренней стенкой 56, предпочтительно из металла, например нержавеющей стали. Внешнее отделение (камера) 54 окружено внешней стенкой 58 сосуда, предпочтительно из изоляционного материала, например пластика. Нагревательный элемент 50 во внутренней камере 52 нагревает жидкость, содержащуюся в сосуде 28. В результате указанного концентрического исполнения камер 52 и 54, теплопотери из сосуда 28 минимальны, поскольку тепло, теряемое горячей жидкостью в камере 52, расходуется в значительной степени на подогрев холодной жидкости в камере 54. Поскольку жидкость в камере 54 холоднее, ее теплопотери через внешнюю стенку 58 относительно невелики.

Нагревательный элемент 50, предпочтительно, содержит термосопротивление, питаемое от батареи 42 через управляющий блок 46 в соответствии с циклограммой нагрева (как описано ниже). В ином варианте или дополнительно, элемент 50 может нагреваться путем теплообмена с источником тепла автомобиля 22, например, с жидкостью, охлаждающей двигатель, или выхлопными газами. Электронагрев от батареи 42 предпочтительнее, т.к. позволяет сосуду 28 быстро нагреваться перед троганием автомобиля. Элемент 50 предпочтительно потребляет 400 Вт, что легко обеспечивается автомобильными батареями. Кроме того, сосуд 28 предпочтительно спроектирован таким образом, чтобы в течение менее чем одной минуты нагреть и выдать жидкость в объеме и при температуре, достаточных для расплавления льда 26. С этой целью внутренняя камера 52 содержит, предпочтительно, около 50 мл жидкости. Легко видеть, однако, что принципы данного изобретения применимы и к любым другим параметрам сосуда 28 и мощности элемента 50. В частности, если устройство 20 используется на более крупных транспортных средствах (грузовиках или судах), объем и подводимая к сосуду мощность должны быть большими, чем в случае автомобиля 22.

Когда водитель 25 транспортного средства 22 включает устройство 20, управляющий блок 46 разрешает току от батареи 42 течь к нагревательному элементу 50, так чтобы сосуд 28 начал прогреваться. Любая жидкость в сосуде 28, предпочтительно, может дренироваться через ввод 60 - путем открытия дренажного клапана 62. Клапан 62, как и другие клапаны, используемые в устройстве 20, как это описано ниже, предпочтительно содержат соленоидный клапан любого подходящего типа, управляемый управляющим блоком 46. Этот блок, предпочтительно, дает сравнительно большой начальный ток на открытие клапана, но затем снижает ток до меньшего уровня, требуемого для поддержания клапана в открытом состоянии. Таким образом элемент прогревает сосуд, включая его внутреннюю стенку 56. Возрастающее тепло стремится испарить остаточную жидкость в сосуде, создавая давление, выталкивающее жидкость через ввод 60, независимо от того, установлен ли сосуд 28 выше или ниже резервуара 30. В предпочтительном варианте температурный датчик 64 измеряет температуру в сосуде 28 и посылает сигнал обратной связи управляющему блоку 46.

После того как в сосуде будет достигнута требуемая температура, предпочтительно при нагреве элемента 50 до нескольких сотен градусов, дренажный клапан 62 закроется, и откроется впускной клапан 66. По-другому, клапаны могут быть просто открыты по прошествии заранее заданного времени, т.к. наличие остаточной жидкости на дне сосуда 28 надежно предотвратит перегрев сосуда. Насос 40 запускается для перекачки исходного количества моющей жидкости (предпочтительно, от 30 до 50 мл) из резервуара 30 к впускному вводу 34. Односторонний клапан 68, предпочтительно, предотвращает обратный поток жидкости к дренажному вводу 60. Выпускной клапан 74, предпочтительно, является трехходовым клапаном, т.е. имеет два входа и один выход (сюда жидкость может поступать через выход и течь обратно ко входам), позволяя обоим входам сообщаться с выходом. Клапан 74 установлен для того, чтобы поток жидкости мог течь от выпускного ввода 36 к разбрызгивающим головкам 32 и для блокировки потока через байпасную линию 76. В другом исполнении могут применяться отдельные клапаны для выхода и для байпасной линии.

Жидкость заполняет внешнюю камеру 54 и перетекает во внутреннюю камеру 52 через отверстия 70 во внутренней стенке 56. Дополнительное отверстие 72 в верхней части стенки 56 способствует выравниванию давлений во внутренней и внешней камерах. При контакте с нагретым элементом 50 и стенкой 56 жидкость сама быстро нагревается и частично испаряется. Давление пара вытесняет горячую жидкость с повышенными давлением и температурой через выпускной ввод 36 и разбрызгивающие головки 32.

Возможно также, чтобы выпускной клапан 74 удерживался закрытым даже после открытия впускного клапана 66 и открывался только после достижения достаточно высокого давления в сосуде 28, что может обеспечиваться автономно или с помощью управляющего блока 46. Горячая жидкость под давлением не только облегчает быстрое растапливание льда 26 на ветровом стекле 24, но и удаляет закупорки в жидкостных трубопроводах между вводами 36 и 32, которые могут вызываться льдом или грязью. Одноходовой клапан 78, предпочтительно, сообщает выпускной ввод 36 с окружающей атмосферой, чтобы уменьшить возможное вакуумироваиие.

После выдачи исходного количества жидкости запускаются насос 40 и впускной клапан 66 для повторного заполнения сосуда 28. Хотя нагревательный элемент 50 и стенка 56 уже не так горячи, как были перед впуском жидкости в сосуд, они все же сохраняют некоторое остаточное тепло, убыстряющее нагрев новой порции жидкости. Когда заполнившая сосуд жидкость по прошествии определенного времени достигнет заданной температуры, она выпускается через клапан 74 и разбрызгивающие головки 32. Этот процесс последовательно повторяется нужное число раз до тех пор, пока не будет завершена вся серия выпусков жидкости (как это описывается ниже), либо - пока ветровое стекло ни очистится и/или с него ни удалится лед. Процесс может быть завершен также при падении температуры в сосуде ниже заранее заданного минимума, или, наконец, по команде водителя 25. (Следует заметить, что в нормальной ситуации температура сосуда будет, в основном, падать от одной порции жидкости к последующим. Если управляющий блок 46 получит сигнал о повышении температуры - типично в случае неисправного функционирования системы, например при незаполнении жидкостью сосуда, то он, в предпочтительном режиме, отключит питание элемента 50.) Водитель должен тогда вновь включить устройство 20 и начать новый цикл нагрева и выпуска жидкости.

Сосуд 28, заполненный нагретой жидкостью, предпочтительно, каждый раз освобождается от нее через разбрызгивающие головки в течение примерно 3 с, при интервалах около 5 с и более между заполнениями, что определяется, в основном, потребным временем для достижения заданной температуры жидкости. Температура последующих выпускаемых порций жидкости может быть меньше, чем для начальной и предыдущих порций. Также желательно, чтобы стеклоочистители 44 действовали согласованно с выпуском жидкости из устройства 20 так, чтобы эти стеклоочистители работали во время и немного после выпуска жидкости. В другом варианте действие стеклоочистителей может быть задержано с тем, чтобы они не работали при выпуске начальной порции жидкости, когда лед еще не растаял, но начинали лишь со второй и следующих за ней порций.

По завершении серии выпусков нагретой жидкости клапаны 66 и 74 закрываются (по отношению к сосуду 28), а дренажный клапан 62, предпочтительно, открывается так, чтобы любая остаточная жидкость в сосуде дренировалась обратно в резервуар 30. (Насос 40, как правило, не заблокирован от попятного течения.) Верхняя часть 61 дренажного ввода 60, предпочтительно, приподнята относительно дна камеры 52 так, что минимальное количество жидкости может быть подано в сосуд 28 даже после дренажа. Сосуд в этом случае готов для использования при следующем включении устройства 20.

Байпасная линия 76 дает возможность перекачивать ненагретую жидкость непосредственно к разбрызгивающим головкам 32, минуя сосуд 28. Линия 76 дает доступ к разбрызгивающим головкам всегда, когда (трехходовой) клапан 74 закрыт по отношению к выпускному вводу 36. Линия 76 может использоваться в теплую погоду, когда не требуется очистки ото льда, или когда очищающая струя нужна немедленно, а для прогрева жидкости нет времени. Клапан 74, предпочтительно, остается открытым в линию 76 с тем, чтобы жидкость из этой линии могла подаваться к разбрызгивающим головкам 32 в любое время при неработающем нагревающем устройстве. Односторонний клапан 80 в линии 76, предпочтительно, предотвращает любое попятное течение жидкости через эту линию.

Таким образом, устройство 20, при относительно низких затратах, дает дополнительные функциональные возможности по очистке окна автомобиля 22. Устройство может устанавливаться как часть стеклоочистительной системы нового автомобиля, либо как приставка к существующей моющей системе. Кроме показанных на фиг.1 и 2 частей устройства 20, установленных в определенных местах и положениях относительно автомобиля 22 и его моющей системы, возможны и другие варианты этой установки. Например, сосуд 28 может быть размещен под иными, чем на фиг.1 и 2, углами - это относится и к элементам 34, 36 и 60 системы.

На фиг.2 представлен предпочтительный вариант исполнения, в котором устройство 20 содержит клапаны 62, 66 и 74, управляющие вводами 60, 34 и 36 сосуда 28. Однако возможны и иные конфигурации этого устройства. В частности, не обязательно наличие трех клапанов: можно, например, обойтись без клапанов 66 и 74 для линии 76, при этом управление потоком жидкости к сосуду 28 будет производиться насосом 40. Кроме того, хотя элементы устройства 20 показаны здесь (для ясности) как отдельные агрегаты, связанные трубопроводами, фактически, по крайней мере частично, устройство 20 должно выполняться в виде модуля с тем, чтобы уменьшить теплопотери. При этом в подобной конфигурации холодная моющая жидкость может протекать вблизи соленоидных клапанов, что обеспечит отвод от нее тепла и повысит производительность нагревательного процесса. Следует отметить, что, поскольку устройство 20 находится в закрытом состоянии в течение продолжительного времени и отрабатывает лишь серии коротких циклов “нагрев - заполнение сосуда - выдача жидкости”, то протечки или потери жидкости не имеют существенного влияния на его функционирование.

Как уже отмечалось, управление устройством 20 с помощью управляющего блока 46 основано на использовании в этом блоке обратной связи от датчика 64. Этот датчик, как показано на фиг.2, размещен сверху сосуда 28, где он может измерять как температуру пара, так и жидкости в камере 52 в зависимости от того, заполнена эта камера или нет. Управляющий блок 46, предпочтительно, наблюдает и отслеживает температурные изменения, фиксируемые датчиком 64 в ходе циклов “нагрев - заполнение сосуда выдача жидкости”, отрабатываемых сосудом 28. Если температура превзойдет заданное максимальное значение, или если ее изменение не будет следовать заранее заданному закону, то управляющий блок зафиксирует неисправную работу, например, закупорку вводов 34 или 36 или неисправность датчика 64, прекратит работу устройства и выдаст водителю 25 соответствующий сигнал.

В дополнении к датчику 64 или вместо него может быть предусмотрен датчик те