УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДОГРЕВА ЖИДКОСТИ В СИСТЕМЕ ОМЫВАНИЯ СТЁКОЛ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Предлагаемое устройство относится преимущественно к автомобилестроению и может быть применено для улучшения эксплуатационных свойств системы смывания стекол транспортных средств.
Известно устройство для предпускового подогрева двигателя транспортного средства (свидетельство №22686 РФ на полезную модель от 20.11.2001 г. МКИ 7 F 02 N 17/04), которое снабжено подогревателем, выполненным в виде капсулы, установленной в масляном поддоне двигателя. В капсуле имеются торцевые крышки, подводящие и отводящие патрубки, заполненные циркуляционным тосолом. В торцевой крышке установлен электрический нагреватель. Это позволяет увеличить скорость нагрева тосола, следовательно, уменьшается время подогрева двигателя перед запуском. Однако в этом устройстве используют электрический нагреватель. Таким образом, известному устройству требуются дополнительные элементы и дополнительная энергия, что усложняет конструкцию и делает ее не экономичной.
Известно устройство для осуществления способа нагрева и привода жидкостных систем (Патент РФ №2170850 на изобретение от 30.08.1999 г. МКИ 7 F 02 N 17/00), которое принято за прототип. Устройство по прототипу содержит замкнутую полость с теплоносителем и циркуляционные патрубки с перепускными клапанами. Замкнутая полость сообщена с системой охлаждения двигателя с возможностью передачи импульса давления и тепла другим жидкостным системам двигателя через эластичные емкости их расходных баков.
Такое выполнение устройства обеспечивает возможность его использования для жидкостных систем, в том числе для системы смывания стекол, что позволяет повысить эксплуатационные свойства этих систем. Однако устройство по прототипу имеет относительно большие габариты и сложную конструкцию, а передача тепла происходит через эластичные емкости расходных
баков. При этом происходит потеря тепла, и увеличивается время нагрева. Это снижает эффективность устройства.
Технический результат, предлагаемой полезной модели - повышение эффективности устройства для обогрева жидкости в системе омывания стекол и упрощение конструкции устройства.
Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что оно содержит полость, которая сообщена с системой охлаждения двигателя. В отличие от прототипа полость выполнена в виде трубки из материала с высокой теплопроводностью. Трубка согнута в средней части, а в месте изгиба часть трубки выполнена в виде спирали. Спираль может быть навита вокруг прямолинейной части трубки. Концы трубки расположены параллельно друг другу, пропущены через отверстия в крышке бачка системы омывания стекол и соединены с системой охлаждения двигателя последовательно или параллельно. Крышка бачка системы омывания стекол выполнена из эластичного материала в виде цилиндрической пробки. В верхней части крышки по ее периметру выполнен бурт. На цилиндрической поверхности крышки и на внутренней поверхности бурта выполнены выступы или желобки.
Такая совокупность признаков позволяет при эксплуатации транспортного средства направить поток охлаждающей жидкости от двигателя (или часть этого потока) через трубку, погруженную в бачек с жидкостью для омывания стекол. Это позволяет пользоваться системой омывания стекол в зимнее время, а также для отмывания стойких загрязнений, и при простой конструкции устройства повышает его эффективность, за счет использования избыточного тепла двигателя транспортного средства.
Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид устройства, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, на фиг.3 схема последовательного соединения устройства с системой охлаждения двигателя, на фиг.4 - схема параллельного соединения устройства с системой охлаждения двигателя.
Предлагаемое устройство содержит полость, выполненную в виде трубки 1, из материала с высокой теплопроводностью, например, из меди или алюминия. Трубка 1 согнута в средней части. В месте изгиба 2 часть трубки I выполнена в виде спирали 3, которая может быть навита вокруг прямолинейной части 4 трубки 1, как это показано на фиг.1. Концы трубки 5 и 6 расположены параллельно друг другу и пропущены в отверстие в крышке 7 бачка 8 системы омывания стекол. Полость трубки 1 соединена с системой охлаждения двигателя транспортного средства последовательно или параллельно. При этом концы 5 и 6 трубки 1 могут быть подключены к системе охлаждения с помощью, например, шлангов 9 и 10 укрепленных на концах 5 и 6 трубки 1 с помощью хомутов 11 и 12. При последовательном соединении (фиг.3) шланги 9 и 10 подключены в разрыв магистрали 13, по которой циркулирует жидкость системы охлаждения двигателя. При параллельном соединении (фиг.4) шланги 9 и 10 подключены к магистрали 13 без ее разрыва, например, с помощью тройников.
Крышка 7 бачка 8 системы омывания стекол выполнена в виде цилиндрической пробки из эластичного материала, например, из полиуретана или резины. В верхней части крышки 7 по ее периметру выполнен буртик 14. На цилиндрической поверхности крышки 7 и на внутренней поверхности бурта 14 выполнены желобки или выступы 15.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Концы 5 и 6 трубки 1 пропускают через отверстия в крышке 7 и надевают на них шланги 9 и 10, закрепляя их хомутами 11 и 12. Шланги 9 и 10 могут быть выполнены, например, из резины. Затем крышку 7 вставляют в горловину 16 бачка 8 системы омывания стекол, заполненного омывающей жидкостью 17. Трубка 1 со спиралью 3 окажется погруженной в омывающую жидкость 17. Бурт 4 ограничит погружение крышки 7 в горловину 16 бачка 8. Выступы 15 создадут зазор между крышкой 7 и стенками горловины 16, который в случае испарения жидкости 17 внутри бачка 8 при ее нагреве будет играть роль дренажного отверстия, не позволяющего давлению внутри бачка 8 возрасти до недопустимого предела. По другому варианту роль дренажных отверстий будут
играть желобки на цилиндрической поверхности крышки 7 и на внутренней поверхности бурта 14, выполненные вместо выступов 15.
При эксплуатации транспортного средства в зимнее время либо при необходимости отмывать на лобовом и заднем стекле или на стеклах фар стойкие загрязнения, например, засохшие следы от насекомых или масляные загрязнения, необходима теплая или даже горячая омывающая жидкость. При работе двигателя транспортного средства в магистрали 13 системы охлаждения двигателя начнет циркулировать охлаждающая жидкость, например, тосол, постепенно нагреваясь от двигателя до температуры максимально допустимой для данного типа двигателя (~80...90°С). Горячий тосол из магистрали 13 поступит в трубку 1 и через ее стенки передаст тепло омывающей жидкости 17 в бачке 8 системы смывания стекол. В зависимости от объема бачка 8 и требуемой температуры нагрева омывающей жидкости 17 выбирают число и диаметр витков спирали 3. Увеличение числа витков и их диаметра увеличит площадь теплоотдачи от трубки 1 омывающей жидкости 17. Это повысит скорость и температуру нагрева жидкости 17.
При испарении жидкости 17 в результате ее нагрева пар при повышении давления в бачке 8 будет выходить через зазоры, образованные выступами 15 между горловиной 16 бачка 8, буртом 14 и цилиндрической частью крышки 7, либо через желобки, выполненные вместо выступов 15. Давление в бачке 8 останется постоянным, что предохранит его от избыточной нагрузки и от разрушения.
Схему подключения предлагаемого устройства к магистрали 13 системы охлаждения двигателя выбирают в зависимости от мощности двигателя транспортного средства. При относительно небольшой мощности двигателя, когда поток охлаждающей жидкости через магистраль 13 соизмерим с проходным сечением трубки 1 предлагаемого устройства, выбирают последовательную схему подключения (фиг.3). В этом случае через трубку 1 проходит весь поток жидкости, охлаждающей двигатель.
При большой мощности двигателя поток охлаждающей жидкости может быть значительно больше, чем пропускная способность трубки 1 предлагаемого устройства. Для подогрева омывающей жидкости 17 в этом случае достаточно лишь части потока охлаждающей жидкости. При этом целесообразнее применять схему параллельного подключения предлагаемого устройства к магистрали 13 с охлаждающей жидкостью (фиг.4). По этой схеме через трубку 1 будет проходить лишь часть горячей охлаждающей жидкости, достаточная для нагрева омывающей жидкости 17.
Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает технический эффект, заключающийся в повышении его эффективности за счет использования избыточного тепла двигателя и в повышении телоотдачи за счет погружения теплоотдающего элемента - трубки в нагреваемую жидкость. При этом упрощается конструкция устройства. Предлагаемое устройство может быть изготовлено и использовано с помощью известных в технике средств и материалов. Следовательно, предлагаемое устройство обладает промышленной применимостью.