专利名称：机动车车窗的清洗方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及机动车车窗的清洗方法和装置。
背景技术：
在本领域中已知有各种将热水或其它清洗流体喷雾在机动车车窗上的方法和装置。热水对在寒冷气候时去除机动车挡风玻璃上的冰特别有效。此去除冰的功能要求驾车人在机动车挡风玻璃能去冰之前、流体被加热时进行等待。然而，本领域中已知的方法和装置是不实用的，因为它们通常应用机动车发动机本身发出的热或电以加热流体，这要求驾车人等待一个长得令人不能接受的时间，以便流体达到适当的温度。
应用与机动车发动机无关的机动车电池加热流体也是有问题的，因为，加热足够量的流体以便有效地对挡风玻璃去冰要求引出大的电流。电池通常不能提供足够的电流用以在合理的时间总量后加热机动车的清洗流体的整个贮槽。虽然已提在流体即将被喷雾在挡风玻璃上时，在线加热流体的方法和装置，电池也不能提供足够的电流，以便将足够体积的雾柱加热至足够高的温度，以获得有效的去冰。
美国专利5509606描述了一种汽车挡风玻璃的热洗装置，它包括一个容器，清洗流体从贮槽泵送至容器中，流体在它被喷雾在挡风玻璃上之前于容器中由电加热元件加热。容器是绝缘的，并包括一个定温器，用以确保流体的温度不超过预定的最高值。容器保持充满，在需要时对其加热，以便使泵入容器中的冷流体达到要求的温度。
美国专利5118040描述了一种清洗机动车车窗玻璃用的电装置。绝缘容器置于冷清洗流体的贮槽与至汽车车窗的雾柱出口之间，其位置低于贮槽，从而保持流体被充满。当机动车点着火时，电加热器加热容器中的流体，并在机动车使用时，保持运行。但是，没有快速启动并加热以便对机动车车窗去冰的装置。
美国专利4090668描述了一种挡风玻璃的清洗和去冰系统，它包括一个贮槽，贮槽中有一个密封的容器。泵将清洗流体从贮槽转送至容器，然而从容器转送至若干喷嘴。加热的发动机冷却剂通过贮槽中的管道。电阻线加热贮槽中的流体，只要温度降低至一定的最低值以下。电磁阀将喷雾从槽中引至机动车的前或后车窗，但是没有建议应用阀对流体进行任何其它目的的控制。
美国专利5012977描述了一种机动车车窗清洗机，其中，清洗机的流体在贮槽中加热，而用于将流体喷雾在机动车车窗上的泵具有可变的出口压力。流体在贮槽内的温度受到检测，而泵的出口压力与清洗机流体的温度成反比地加以变化，以保持流体更稳定地沉积在车窗上，因为流体的粘性随温度而改变。
美国专利5354965描述了一种对摩托车中一个容积的挡风玻璃清洗流体进行电加热的系统。一个容器内充装着该容积的欲加热的流体，应用PTC热敏电阻或其它电加热元件。在流体喷雾至挡风玻璃上之前，控制线路根据周围的主要温度调节流体加热的时间长度。当摩托车马达不运行时，线路还阻止流体加热的操作。
转让给本受让人的PCT申请PCT/US98/13023描述了去冰装置，其中设置了一个容器，用于在流体喷射至机动车车窗之前，加热清洗流体。在流体输入容器之前，最好借助使电流流过容器中的加热元件约一分钟或更少，使容器进行预热。当预热完成，允许流体进入容器，并通过与其接触而快速加热，由于部分流体的蒸发，导至容器中压力的增加。然后在要求的温度和压力下将流体射出，从而对车窗进行清洗和/或去冰。
虽然容器的预热只从机动车电池中引出适度的电输入，但它能产生足够量的热流体，在机动车发动前，比本领域中任何已知的实际车窗清洗系统更快地对车窗进行去冰。此外，由于流体蒸发产生的压力有助于去冰或清除流体喷雾在车窗上时通过的管道或喷嘴中的其它阻塞。还应指出的是，将加热流体喷雾在车窗的外表面还能有效地对其内表面进行扫雾。
发明内容
本发明的一个目的就是对PCT申请PCT/US98/13023中叙述的机动车车窗的清洗或去冰装置和方法加以改进。
为此，本发明提供了一种机动车车窗清洗方法，包括流体的顺序加热及排出循环，其中包括在一容器中，对一初始量的流体加热至第一目标温度，在该温度下，所述容器中的初始量的流体被排出，并且引入第二量的流体至该容器；并且加热所述第二量的流体至第二目标温度，在该温度下，所述容器中的第二量的流体被排出，并且引入第三量的流体至该容器；其中，所述容器中的加热操作在整个顺序加热中是基本连续的。
在本发明的较优实施例中，设置了一台容器，用于在将流体喷向机动车车窗之前加热清洗流体。在流体被输入容器之前，容器最好借助使电流通过容器中的加热元件例如约一分钟加以预热。当预热完成时，允许流体进入容器，流体通过与此处接触而快速加热，由于部分流体汽化导至容器中的压力增加。于是，流体在要求温度和压力下被排出，从而对车窗进行清洗和/或去冰。
虽然容器的预热只从机动车电池中引出适度的电输入，但它能产生足够量的热流体，在机动车发动前，比本领域中任何已知的实际车窗清洗系统更快地对车窗进行去冰。
在本发明的某些较优实施例中，在初始流体量已被加热，并从容器排出后，另一个量被输入容器，并被立即加热。一旦另一个量已达到要求的温度，它也被排出，且最好在几秒钟的延迟之后。此过程按重复加热/排放循环持续至车窗已被完全洗净和去净冰。加热/排放循环最好按系列加以定时，它们的参数，诸如排放持续时间以及排放之间的间隔，随机动车的周围温度和未加热流体加以改变。
应明白的是，在本专利申请文本及在权利要求中应用的名词“机动车”可指具有车窗的任何类型的带轮机动车，诸如汽车或卡车，也可指船只或飞机。此外，名词“车窗”虽然通常指机动车的挡风玻璃，也能指任何透明表面，包括侧窗或后窗以及外部反光镜，还有前灯的罩等。此外，每当在本申请及权利要求中应用名词“清洗”以涉及有关将热流体喷雾在车窗上的操作时，此名词应理解为也包括去冰。本领域的技术人员将看到，本发明的原理可用于对其它表面进行清洗和去冰，包括例如内窗户和反光镜，也可输送其它目的用的流体。例如，本发明的系统提供一条旁通路线，用于使清洗流体能直接喷在挡风玻璃上，以便对其进行日常清洗。
从而根据本发明的较优实施例提出一种机动车车窗的清洗或去冰装置，该装置包括贮槽，它用于在其中容纳清洗流体；容器，它具有入口，来自贮槽的清洗流体通过入口而被接收，和出口，流体通过出口而排出，以便清洗机动车车窗；以及第一加热元件，它设置在容器中，用以加热容器内的流体；其特征在于辅助加热元件，它被设置在容器中，用以加热容器内的流体，其中，辅助加热元件被设置在容器的底部部分上，并进行运行以加热一定流体量，该流体量不一定足以覆盖第一加热元件。
根据本发明的较优实施例还设置了若干传感器，它们向控制器输送数据，数据至少涉及温度以及容器内流体的流体水平中的一个，控制器根据数据控制第一和辅助加热元件的激励。
根据本发明的较优实施例还提出一种机动车车窗的清洗或去冰装置，该装置包括贮槽，它用于在其中容纳清洗流体；容器，它具有入口，来自贮槽的清洗流体通过入口而被接收，和出口，流体通过出口而排出；喷雾头，它与出口进行流体联通，流体通过它喷在机动车车窗上；以及加热元件，它设置在容器中，用于加热在容器中的流体；其特征在于，一个温度传感器，它安装在喷雾头的邻近，温度传感器与控制器进行通讯联络，该控制器根据温度传感器检测到的温度，控制加热元件的加热。
根据本发明的较优实施例还提出一种机动车车窗的清洗或去冰装置，该装置包括贮槽，它用于在其中容纳清洗流体；容器，它具有入口，来自贮槽的清洗流体通过入口而被接收，和出口，流体通过出口而排出；喷雾头，它与出口进行流体联通，流体通过它喷在机动车车窗上；以及加热元件，它设置在容器中，用于加热在容器中的流体；其特征在于，一个风速传感器，它与控制器进行通讯联络，其中，控制器将由风速传感器检测到的风速与从喷雾头喷出的流体温度相关联，并根据由风速传感器检测到的风速控制加热元件的加热。
根据本发明的较优实施例还提出一种机动车速度传感器，其特征在于，控制器也将由机动车速度传感器检测到的机动车速度与从喷雾头喷出的流体温度相关联，并根据由机动车速度传感器检测到的机动车速度控制加热元件的加热。
根据本发明的较优实施例还提出一种机动车车窗的清洗或去冰装置，该装置包括贮槽，它用于在其中容纳清洗流体；容器，它具有入口，来自贮槽的清洗流体通过入口而被接收，和出口，流体通过出口而排出，以便清洗机动车车窗；以及第一加热元件，它设置在容器中，用以加热容器内的流体；其特征在于泵送系统，该泵送系统与贮槽和容器进行流体联通，并有选择地将流体从贮槽泵送至容器中，以及将流体从容器泄出返回至贮槽。
根据本发明的较优实施例，泵送系统至少包括一个螺线管，该螺线管与贮槽及容器进行流体联通，并可从第一位置切换至第二位置，其特征在于，在第一位置时，该至少一个螺线管允许进行从贮槽至容器的流动，并基本阻止将流体从容器泄出排回至贮槽，其特征还在于，在第二位置时，该至少一个螺线管允许将流体从容器泄出排回至贮槽，并基本阻止进行从贮槽至容器的流动。
根据本发明的较优实施例，泵送系统包括可逆泵，它在第一操作定向时，将流体从贮槽泵送至容器，而在第二操作定向时，将流体从容器泵回至贮槽。可逆泵最好包含齿轮泵。
根据本发明的较优实施例还提出一种机动车车窗的清洗或去冰装置，该装置包括贮槽，它用于在其中容纳清洗流体；容器，它具有入口，来自贮槽的清洗流体通过入口而被接收，和出口，流体通过出口而排出；喷雾头，它与出口进行流体联通，注体通过它喷在机动车车窗上；以及挡风玻璃雨刷，它用于擦净车窗；其特征在于，喷雾头包括多出口喷雾头，它包括若干喷雾出口。
根据本发明的较优实施例，设置了控制器，它控制若干出口的喷雾形式。
根据本发明的较优实施例，设置了传感器，用于检测挡风玻璃雨刷的角向位置，其特征在于，控制器根据挡风玻璃雨刷的角向位置，控制若干出口的喷雾形式。最好设置马达，该马达驱动挡风玻璃雨刷。
根据本发明的较优实施例，凸轮安装在挡风玻璃雨刷上，该凸轮有选择地打开出口，使流体得以由此流动通过。
根据本发明的较优实施例，设置了驱动挡风玻璃雨刷的马达以及检测马达扭矩的传感器，其特征在于，控制器根据马达的扭矩控制若干出口的喷雾形式。
根据本发明的较优实施例，挡风玻璃雨刷在两个行程的极限之间擦拭车窗，且挡风玻璃雨刷能放置在夏季停车模式和冬季停车模式，其特征在于，在夏季停车模式时，雨刷一般静止于行程极限之一上，且特征还在于，在冬季停车模式时，雨刷位于行程极限之间。
根据本发明的较优实施例还提出一种机动车车窗的清洗或去冰装置，该装置包括贮槽，它用于在其中容纳清洗流体；容器，它具有入口，来自贮槽的清洗流体通过入口而被接收，和出口，流体通过出口而排出；喷雾头，它与出口进行流体联通，流体通过它喷在机动车车窗上；以及挡风玻璃雨刷，它用于擦净车窗；其特征在于，挡风玻璃雨刷具有通过其中而形成的纵向中心孔，用于流体由此流动通过，其特征在于，中心孔与成形于雨刷中的若干出口孔进行流体联通，用于将流体喷在车窗上。
根据本发明的较优实施例，流体在雨刷的一端进入中心孔，而雨刷的相对端则是基本密封的。
根据本发明的较优实施例还提出一种机动车车窗的清洗或去冰装置，该装置包括贮槽，它用于在其中容纳清洗流体；容器，它具有入口，来自贮槽的清洗流体通过入口而被接收，和出口，流体通过出口而排出，用于清洗机动车车窗；以及其特征在于，还包括药夹，该药夹在流体排出之前向流体分送添加剂。
根据本发明的较优实施例，药夹包括添加剂的固体块。
此外，根据本发明的较优实施例，药夹装配在穿孔的容器中，该穿孔容器被塞子所封口，塞子包括螺纹颈以及成形有若干穿孔的颈部分，孔与中心孔进行流体联通，而中心孔转而又与穿孔容器进行流体联通，其特征在于，螺纹颈能拧入至一个储器中，流体能通过该储器流入容器内，其特征在于，当流体流动通过储器时，添加剂与流体混合。
根据本发明的较优实施例还提出一种机动车车窗的清洗或去冰装置，该装置包括贮槽，它用于在其中容纳清洗流体；容器，它具有入口，来自贮槽的清洗流体通过入口而被接收，和出口，流体通过出口而排出，用于清洗机动车车窗；以及其特征在于，还包括一种流体核定系统，用于检查被核定流体的使用。
根据本发明的较优实施例，流体核定系统包括薄膜，薄膜由这样的材料制成，如果它不是存在于核定使用的流体中时，它就会分解。
根据本发明的较优实施例还提出一种机动车车窗的清洗或去冰装置，该装置包括贮槽，它用于在其中容纳清洗流体；容器，它具有入口，来自贮槽的清洗流体通过入口而被接收，和出口，流体通过出口而排出，用于清洗机动车车窗；以及其特征在于，还至少包括一根与流体进行流体联通的管子以及螺线管，该螺线管有选择地挤压和密封该至少一根管子，用以阻止流体由此流动通过，和有选择地使流体得以由此流动通过。
根据本发明的较优实施例，还提出了用以防止由于流体冻结引起损坏的装置。
此外，根据本发明的较优实施例，用以防止损坏的装置包括一个配置成在容器内滑移的平台，该平台可由于在流体冻结期间，流体压靠于其上的力而实施滑移。
再此外，根据本发明的较优实施例，用以防止损坏的装置包括一个装备在容器上的盖，该盖可由于在流体冻结期间，流体压靠于其上的力而实施从容器移开。
另外，根据本发明的较优实施例，设置了加热元件的电源切断装置。
根据本发明的较优实施例，电源切断装置包括熔丝，它电连接至加热元件。
此外，根据本发明的较优实施例，熔丝位于容器之内，并与容器中的清洗流体相接触。
再有，根据本发明的较优实施例，熔丝包括一个主体，盖部分在焊接连接处被焊接至主体上，该盖部分受偏压装置的偏压，该熔丝通过焊接连接电连接至加热元件，其特征在于，当达到预定温度时，焊接连接由于至少其部分熔化而变弱，偏压装置将盖部分推出主体，从而引起加热元件电源的切断。
另外，根据本发明的较优实施例，熔丝安装在底座上，底座相对容器借助底盖而密封，因底盖将底座压靠在安装于容器上的O形圈上。
根据本发明的较优实施例，电源切断装置包括熔丝，它实际上位于加热元件之内，并电连接至加热元件。
此外，根据本发明的较优实施例，电源切断装置包括第一FET，它与控制器进行电通信联络，熔丝位于容器之外，并在运行中与第一FET相连接，第二FET在运行中与熔丝相连接，该第二FET至少与温度传感器中的一个温度传感器进行通信联络，定温器安装在容器中，而逻辑线路与第二FET位于电通信联络之中。
根据本发明的较优实施例，如果没有命令信号从控制器输送给第一FET，第一FET开路，而加热元件未被激励。如果命令信号从控制器输送给第一FET，第一FET闭合，加热元件被激励。如果没有命令信号从控制器输送给第一FET，但跨越第一FET存在一个近乎零的电压降，于是第二FET被命令闭合，从而通过熔丝输送电流，它断开熔丝，并切断加热元件的电源。如果命令信号从控制器输送给第一FET，但跨越第一FET存在一个一般大于零的电压降，于是机动车车窗的清洗或去冰装置被命令停止运行。
此外，根据本发明的较优实施例，一个螺线管与安装在容器内的控制线路印刷电路板(PCB)进行直接电通信联络，螺线管确定，流体是直接流至喷雾头，或通过容器流至该喷雾头。螺线管最好装备至PCB上。
根据本发明的较优实施例，PCB可有选择地连接至机动车的计算机，其特征在于，螺线管及机动车车窗的清洗或去冰装置的运行可至少由PCB与机动车的计算机中之一加以控制。
由本发明较优实施例的以下详细说明，并结合附图，可对本发明进行更充分的了解，其中图1是一张示意性图片，它展示了根据本发明较优实施例提出的应用加热的清洗流体对汽车的挡风玻璃进行清洗的装置；图2是一张示意性框图，它展示了根据本发明较优实施例提出的图1中清洗装置的细节；图3是一张简化示图，它展示了在图2的车窗的去冰和清洗装置中使用的充装和泄水泵送系统，该泵送系统根据本发明的较优实施例加以建造和进行运行；图4是一张简化示图，它展示了在图2的车窗的去冰和清洗装置中使用的充装和泄水泵送系统，该泵送系统根据本发明的较优实施例加以建造和进行运行；图5是一张定时框图，它展示了按本发明较优实施例提出的图1的装置的运行；图6是一张简化示图，它展示了按本发明较优实施例建造和运行的多出口喷雾头；图7是一张简化示图，它展示了按本发明较优实施例建造和运行的多出口喷雾头；图8和9是简化示图，它们展示了按本发明较优实施例建造和运行的挡风玻璃雨刷驱动器系统，其中图8展示夏季停车模式，而图9展示冬季停车模式；图10是图8和9中的挡风玻璃雨刷驱动器系统的简化方框图；图11A-11F是按本发明较优实施例提出的，图8和9的挡风玻璃雨刷驱动器系统的典型操作系列；图12是按本发明较优实施例提出的凸轮系统的简示图，用于控制图11A-11F中的挡风玻璃雨刷驱动器系统的操作系列期间的喷雾头；图13和14是按本发明较优实施例建造和运行的挡风玻璃雨刷的相应简化透视图和截面视图，图14沿图13中直线XIV-XIV截取；图15是药夹的简化局部截面图，药夹包含添加剂，该添加剂能被添加至在按本发明较优实施例建造的挡风玻璃清洗装置中应用的流体中，其中药夹安装在系统中，而添加剂与流体一起流入溶液中；图16是图15的药夹的简化透视图；图17是用于承放若干此类药夹的简化透视图；图18是一个简化、局部截面图，它展示一种流体核定系统，用于检查被核定流体在按本发明较优实施例建造的图1中挡风玻璃雨刷清洗装置内的应用；图19A和19B是简化、局部截面图，它们展示按本发明较优实施例建造的螺线管，该螺线管用于本发明的挡风玻璃雨刷清洗装置中，图19B沿图19A的直线19B-19B截取；图20是一个简化、局部截面图，它展示一种用以防止由于流体在按本发明较优实施例建造的图1中挡风玻璃雨刷清洗装置内冻结引起损坏的装置；图21是一个简化图，它展示按本发明较优实施例建造的图1中挡风玻璃雨刷清洗装置的电源切断装置，用于防止由于过热可能引起的损坏；图22是一个简化图，它展示图21中的装置与图1中挡风玻璃雨刷清洗装置组装在一起时的组装图；图23是一个简化截面图，它展示按本发明另一较优实施例建造的图1中挡风玻璃雨刷清洗装置的电源切断装置，用于防止由于过热可能引起的损坏；图24是一个简化截面图，它展示按本发明又另一较优实施例建造的图1中挡风玻璃雨刷清洗装置的电源切断装置，用于防止由于过热可能引起的损坏；图25是一个简化方框图，它展示按本发明又另一较优实施例建造的图1中挡风玻璃雨刷清洗装置的电源切断装置，用于防止由于过热可能引起的损坏；图26-29是简化截面图，它们展示应用在按本发明另一较优实施例建造的挡风玻璃雨刷清洗装置中的螺线管。
具体实施例方式
现请参看图1，它是一个示意性图片展示，表示根据本发明较优实施例提出的电力供能的机动车车窗的去冰及清洗装置20，装置20以组装形式用于汽车22中，汽车22具有被冰26覆盖的挡风玻璃24。
挡风玻璃清洗流体的加热容器28连接在汽车22的清洗流体贮槽30与喷雾头32之间，喷雾头32当被汽车的操作人25启动时将流体喷雾在挡风玻璃24上。操作人可或由汽车22的内侧，或由汽车22的外侧，诸如如图1所示，下文将进一步描述的，借助遥控器90启动装置。容器28具有入口端口34，它接收来自贮槽30的清洗流体；以及出口端口36，加热流体通过它排至喷雾头32。流体由泵40加以驱动，泵40通常已存在于汽车22中，用于对未加热流体进行喷雾以清洗挡风玻璃24。电池42向装置20提供电源，而雨刷44如本领域已知的从挡风玻璃上清除融化的冰及污垢。控制器46控制装置20的运行，可任选的是还能控制连同装置一起运行的雨刷44。装置20的其他方面和细节将在下文进一步加以描述。
现请参看图2，它表示按本发明较优实施例提出的装置20的容器28及其它部件的细节。容器28通常为圆柱形形状，并包括由外腔室54包围的内腔室52。内腔室52由内壁56容纳和限定，内壁56最好由诸如不锈钢的金属制成。外腔室54被容器的外壁58所围绕，外壁最好由诸如塑料的绝缘材料制成。加热元件50位于内腔室52的内侧，加热容器28内的流体。由于腔室52和54同轴地布置，从容器28传出的热损失达到最小，因为由腔室52中的热流体给出的热损失大部分被用于预热腔室54中较冷的流体。由于腔室54中的流体较冷，因此其通过外壁58的热损失也较小。
加热元件50最好包括电阻性加热的电元件，它由电池42借助控制器46根据下文将进一步描述的加热次序供电。替而代之或在此之外，元件50可通过与诸如发动机冷却流体或废气的汽车22中的热源的热交换而加热。但是，由电池42进行的电加热是有优越性的，因为它使容器28得以甚至在汽车启动之前就快速地加热。元件50最好提取约400瓦，一般的汽车电池能容易地供应它。此外，容器28的尺寸最好是，在开动的约一分钟或更少的时间内，它能加热和排出一个容积的流体，其温度足以融化冰26。为此目的，内腔室52最好包含约50ml的流体。但是，需要明白的是，本发明的这些原理通过容器28的容积与元件50的功率的按比例换算，同样可适用于任何要求的容量。特别是，当装置20用于诸如卡车或船只的较大机动车时，容器的容积和功率提取通常将显著大于在汽车22中的。
初始量的加热流体被排出后，泵40和入口阀66动作以重新充装容器28。虽然加热元件50和壁56不再像初始量的流体输入容器前那样的热，它们仍保留一定的残余热量，促进重新充装的流体快速加热。当重新充入的流体达到要求温度，最好加热元件50达到几百℃的温度时，和/或预定时间间隔后，它通过喷雾头32排出。此过程依次重复要求的次数，直至如下文所述地，整个喷射系列已完成，或直至挡风玻璃被洗净和/或去净冰，或直至容器28中的温度降至预定最低温度以下，或直至操作人25打断它。于是驾车人可再次启动装置20，开始新一轮的流体加热和排放。
最好加热流体在约3秒钟内通过喷雾头32而排出，而每次容器28在两次充装之间的再充装间隔约为5秒或更长，这通常取决于流体达到诸如80-100℃的要求温度所需的时间。在排放系列中，稍后排放的温度可能低于初始及其它稍早排放的温度。此外，雨刷44最好协同流体从装置20的排出一起运行，从而雨刷44只在流体排放期间和在其后不久进行。可任选的是，雨刷的运行可加以延迟，这样，雨刷不是在冰26尚未融化的初始排放期间运行，而只是从第二次及其后的排放开始。
加热流体排放系列完成后，阀66关闭(相对容器28)，而泄水阀62最好打开，从而任何残留在容器内的流体能泄入排回至贮槽30中。泵40一般不为阻挡反流而密封。因此最好设置卸压阀73以卸去在此情况下建立的任何流体压力。卸压阀73使流体得以在过压情况流回贮槽30。泄水端口60的上端61最好相对腔室52的底部而升高，从而即使在泄水之后仍有最少量的流体留在容器28内。于是容器准备好在下一次装置20被启动时快速运行。
旁通管线76使未加热的流体得以从贮槽30直接泵送至喷雾头32，无需通过容器28。管线76每当阀74，最好是三通阀，相对出口端口36关闭时，就向着喷雾头32打开。管线76能在气候暖和，不需去冰时应用，或在立即需要清洗喷雾、没有时间加热流体时应用。阀74最好相对管线76而打开，从而每当加热装置不启动时，流体就从管线传送至喷雾头32。在管线76中的单通阀80最好阻断任何流体反流通过管线。
这样，装置20就具有附加的汽车22的车窗清洗功能，其成本较低，且不干扰先前存在的车窗清洗能力。装置或可作为新汽车中车窗清洗系统的一部分加以安装，或可方便地改装在已有的清洗系统中。虽然图1和2所示的装置20的零件位于相对汽车22及其中清洗系统的某些位置和定向，但其它位置和定向显然也是可能的。例如，容器28可放置在与图中所示定向成不同的角度上，只要端口34、36和60适当地放置和定位在容器中。
在上文被描述的控制器46对装置20的控制是基于由传感器64提供给控制器的反馈。图2所示的此传感器被放置在容器28的上端，在此处，根据腔室是空的或是充满的，它或将测量腔室52中蒸汽的温度，或将测量腔室52中流体的温度。控制器46最好追踪和监视容器28的加热/充装/排放循环期间传感器64检测到的温度改变。如果温度超过预定最高值，或者温度变化不按照预定的正常剖面，则控制器将断定已产生出错，诸如入口34或出口36的阻塞，或传感器64失效，最好将中断装置的运行，并通过适当信号通知操作人25。
在传感器64之外或作为替代物，可在较靠近容器28的底部设置温度传感器301，用以测量此处的流体温度，或在加热元件50内、上或附近安装温度传感器302。其它传感器，诸如压力传感器或定压器，或流体水平传感器303，也可固定在容器中，向控制器46提供反馈。还可应用另一些温度传感器，包括在容器28外表面上的传感器82、在贮槽30内用于测量其中流体温度的传感器84、以及在汽车22的外表面上，最好在挡风玻璃24上的传感器86。这些传感器向控制器46提供输入，控制器46相应设置参数，诸如施加于元件50的电压和/或容器28内元件和流体加热的时间长度。
控制器最好将参数设置成，喷雾在挡风玻璃24上的流体的温度高得足以在例如由传感器86指示的占优势的四周条件下快速融化冰26，但又不是如此之高(相对挡风玻璃的温度)，以致有造成挡风玻璃破裂的危险，或有破坏这方面的安全条例的危险。参数的选择最好是自动的，不要求汽车22的操作人25的干预，除去按要求启动或消动装置20外。
上述说明是披露于PCT申请PCT/US98/13023中的装置的说明。现将说明此装置的改进，首先参看图2。
在传感器64之外或作为替代物，最好在每一喷雾头32上或附近安装温度传感器304。温度传感器304可额外地安装在喷雾头的T型连接305上。喷雾头32的温度输入给控制器46，提供设置参数用的进一步反馈控制，这些参数包括诸如施加至元件50的电压，和/或元件及流体在容器28内的加热时间的长度。
容器28的初始加热期间，如上文所述及如图2所示，一般有少量流体存留于其中。可看到，对于这样少量的流体，加热元件50可能不浸没在流体中，而是其大部分长度暴露至容器28内侧的空气中。在此情况，给加热元件50通电可能是浪费的且是有害的，因为这可能引起由于过热造成的破坏。为解决这一问题，最好在容器28的底部设置辅助加热元件306。加热元件306可成形成例如线圈加热器，或任何其它合适的低剖面形状。
加热元件306如现在描述的，最好连接至控制器46，并由控制器46加以控制。如果容器28内的流体量足以覆盖加热元件306，但不能覆盖大部分加热元件50，则加热元件306将花费较短的时间，以便将流体加热至预定温度，诸如沸点。但是，如果容器28内的流体量足以将加热元件50和306均加以覆盖，则加热元件306将花费较长时间以便将流体加热至预定温度。温度传感器301和302，以及流体水平传感器303和309或任何其它安装在容器28内的任选传感器可用于监控预定温升所需的时间，该时间由控制器46加以处理以便控制加热元件50和306的加热。例如，如果受监控的时间较短，即低于预定阈值，控制器46将此理解为流体只覆盖加热元件306，从而只对加热元件306通电，而不对加热元件50通电。如果时间等于或超过预定阈值，则控制器46将此理解为流体足以将加热元件50和306均加以覆盖，从而对加热元件50和306均通以电流。
如上所述，所叙述的控制器46对装置20的控制是基于传感器64向控制器提供的反馈。当控制系统中有故障时，作为一个附加的安全特征，可在容器28的上端设置一个与控制器不相连的热开关308，根据腔室是空的或是充满的，热开关308监控腔室52内的蒸汽或流体的温度。如果温度超过预定最高值，热开关308就独立地停止装置的运行，即使在机动车或装置20的电系统中有故障时也如此，且可任选的是，可应用适当的信号通知操作人25。
现请参看图3，它展示了充装和泄水泵送系统310，该系统310对车窗的去冰及清洗装置20有用，并按本发明的较优实施例加以建造和运行。在图3的实施例中，系统310最好应用上述的泵40。泵40最好是离心式水泵，这意味着，它是一台不可逆的泵，即流体通常从入口40A流向出口40B。
根据本发明的较优实施例，第一螺线管312位于泵40的入口40A与贮槽30之间的流体联通处。螺线管312的接口端口314最好通过流体管线312连接至贮槽30，而出口端口315最好通过流体管线326和T形接头316连接至入口40A。同样，第二螺线管318最好位于泵40的出口40B与容器28的流体联通处。螺线管318的接口端口320最好通过流体管线328和T形接头330连接至入口端口34。螺线管318的另一端口319最好通过T形接头322和流体管线327连接至出口40B。
在螺线管312的正常打开位置，端口315是开的，而第三端口340是关的。同样，在螺线管318的正常打开位置，端口319是开的，而第三端口336是关的。相反，在螺线管312的关闭位置，端口315是关的，而第三端口340是开的，在螺线管318的关闭位置，端口319是关的，而第三端口336是开的。螺线管312和318以及系统310的其它部件的控制最好借助控制器46来完成。根据本发明的较优实施例，螺线管312和318可如图19A和19B所示地加以建造，并在下文将参照图19A和19B加以叙述。
泵送系统310用于当螺线管最好处于正常打开位置时对容器28进行充装。泵40进行运行，用以将流体从贮槽30通过流体管线324(沿图3中的实线方向)抽至螺线管312。流体进入端口314、流出开的端口315、通过流体管线326、流过T形接头316、流至泵40的入口40A。需指出的是，流体不会从T形接头316流向螺线管318，因为端口336是关闭的。流体从泵40的出口40B通过T形接头322、借道流体管线327流向螺线管318的开的端口319。流体通过端口320和流体管线328(沿图3中的实线方向)离开螺线管318而流至T形接头330。
容器28最好装备有单通阀334，它使流体只能从泄水端口60流出。因此，流体只能从T形接头330流至入口端口34，它最好包括一个阀(文中也称为阀34)。阀34由控制器46打开，流体充入容器28。
当要求将流体从容器28中泄出时，螺线管被激励至关闭位置。泵40的泵送作用引起流体从泄水端口60排出，并通过单通阀334流至T形接头330。阀34被控制器46关闭，从而流体被迫在流体管线328(沿图3中的虚线方向)流至螺线管318的端口320。由于端口319是关闭的，流体从螺线管318的端口336流出，通过流体管线338流至T形接头316(沿图3中的虚线方向)。由于螺线管312的端口315是关闭的，流体只能从T形接头316流至泵40的入口40A。流体离开泵40的出口40B，流至T形接头322。由于螺线管318的端口319是关闭的，流体只能从T形接头322流至螺线管312的端口340(沿图3中的虚线方向)。然后，流体离开螺线管312的端口314返回至贮槽30(沿图3中的虚线方向)，于是泄水完成。
现参看图4，它展示了充装和泄水泵送系统350，该系统350对车窗的去冰及清洗装置20有用，并按本发明的另一较优实施例加以建造和运行。泵送系统350的结构与泵送系统310的相似，其中相同的部件用相同的数字表示(为简单起见，卸压泵73及其它部件未加表示)。泵送系统350与系统310的不同在于，在系统350中更可取地应用了诸如齿轮泵的可逆泵352，即流体在第一端口352A和第二端口352B均能流入和流出。此外，在泵送系统350中不需螺线管。
当要求将流体充入容器28时，泵352进行这样的运行，以使流体沿箭头356的方向被泵送。流体从贮槽30借助流体管线324流过泵352，由此通过流体管线328流至T形接头330，最后通过打开的阀34进入和充装容器28，因为流体不能流动通过单通阀334。
当要求将流体从容器28中泄出时，泵352的泵送方向逆向，从而现在泵352在箭头354的方向泵送流体。流体从泄水端口60泄出，通过单通阀334流至T形接头330。阀34是关闭的，从而流体被迫在流体管线328中流回至泵352，由此返回至贮槽30，于是泄水完成。
现请参看图5，这是一个定时图表，它展示了按本发明较优实施例提出的装置20的加热/充装/排放循环的系列96。所应用的泵送系统可以是图4的可逆泵送系统。在此情况，泵送系统可将流体泵向容器28(在图表中用正的纵坐标表示)，或它可将流体从容器28泄出(在图表中用负的纵坐标表示)。要指出的是，泵352在需要时可间歇地加以驱动，或替而代之，泵352可连续地加以驱动，而控制器46可用于按需要将泵352在充装模式或泄水模式之间进行转接。
如上文所述，一开始泄水阀62打开，而加热元件306和/或加热元件50被激励以预热容器28。阀62最好在约15sec后关闭。可替而代之的是，泄水阀可保持一个短间隔的关闭，最好约20sec，这样，在阀被打开之前，流体在容器28中加热至高温。此替代方法在以下情况特别有用，即如果控制器46确定阀中有一个阀，特别是入口阀66是堵塞的，不能打开，这时，加热流体就被用于迫使阀打开。
加热持续至传感器64或301达到腔室52中的目标温度，最好约85℃(随传感器的严格位置不同而不同)，或约加热70sec，如果温度未达到目标温度的话。此时，泵40以及入口和出口阀66和74打开，允许初始流体量得以排出。腔室52中的温度下降，然后重新加热，最好加至约60℃，于是允许第二次流体量得以排出。再加热、充装和排放的过程持续预定的循环量，或直至被操作人25终止。
系列96中的最后一次排放后，泄水阀62打开，而在系列全过程中基本连续激励的加热元件50和/或306则再保持多激励约15sec，以便加热残留于容器28中的流体，尽可能多地将其从容器28中排出，使其下降至上端部61的水平。于是装置准备好在使用者需要时，开始下一个系列。最为可取的是，如由图5可见，加热元件306在加热元件50激励之前首先激励，最好在加热元件50激励之前有约2-10sec的延迟。同样，最为可取的是，加热元件50在循环结束时的断开要早于加热元件306。加热元件50和306之间在循环开始与结束时的延迟是工作循环的最可取的部分，从而得以阻止加热元件50的过热，确保存留在容器28底部的流体量的适当初始加热。
在参照图5叙述的运行模式中，冷流体可能在喷雾头的方向存留在流体管线中。这是不符合要求的，因为最开始喷雾在挡风玻璃上的流体将是冷的，只有在这之后加热流体将到达挡风玻璃。与结合图5描述的运行模式相反，可采用不同的运行模式以便防止这一现象。泵送系统可停止，而流体仍在流向容器28(由于惯性运动)，且只有在延迟之后，可借助阀，将流体从向着容器28的方向重新改道至向着喷雾头的方向。应用此方法，任何可能剩留在流体管线内的冷流体只会流入容器28，而不会流向喷雾头。
现请参看图6，它展示了一种按本发明较优实施例建造和操作的多出口喷雾头360。多出口喷雾头360最好包含若干出口，诸如一个中心出口362及2个外出口364和366，虽然也可应用任何数目的出口。在图6的实施例中，较可取的是流体借助螺线管368送入出口。螺线管368具有一个入口382，流体能从加压流体源流入入口382。流体最好从出口372离开螺线管368，并借助T形接头374流至喷雾头出口364和366。流体最好直接从加压流体源通过T形连接送至中心出口362。
在螺线管368的正常打开位置，端口372是开的，而第三端口378是关的。相反，在螺线管368的关闭位置，端口372关闭，第三端口378打开。但是，在图6的实施例中，第三出口378被塞住，没有使用。
在图6的实施例中，来自喷雾头360的流体流动可借助诸如控制器46的控制，以便以各种形式从出口向外喷雾。例如，控制器46能将螺线管368激励至关闭位置，从而流体在初始时刻只从中心出口362喷出，而没有流体在初始时刻从出口364和366喷出。某个初始延迟后，螺线管368能打开，因而流体从出口364和366喷出，且流体基本上同时从这两个出口喷出。然后控制器46能继续从出口362，以及出口364和366向外喷雾，或产生任何型式的从这三个出口喷出的间歇和连续喷雾的组合。要指出的是，在图6的实施例中，出口364和366总是一起喷射的。
现请参看图7，它展示了一个根据本发明另一较优实施例建造和运行的多出口喷雾头360，其中没有T形接头374。端口372供应喷雾头出口364，而第三端口378供应喷雾头出口366。
在图7的实施例中，来自喷雾头360的流体流动可借助诸如控制器46的控制，以便以各种形式从出口向外喷雾。例如，控制器46可关闭螺线管368，从而流体在初始时刻从中心出口362和出口366喷出，而没有流体喷出出口364。某个初始延迟后，螺线管368可被打开，因而流体从中心出口362和出口364喷出，而没有流体从出口366喷出。也可能将螺线管368置于部分打开位置，其中流体能从两个出口364和366，还有中心出口362喷出。图6和7所示实施例之间的差异在于，在图6的实施例中，出口364和366总是一起喷射的，而在图7的实施例中，出口364和366相互独立地喷射。这样可看到，一般讲，图7的实施例可比图6的实施例有更多种类的喷雾形式。
现请参看图8和9，它们展示了根据本发明较优实施例建造和运行的挡风玻璃雨刷驱动器系统400。挡风玻璃雨刷驱动器系统400能将挡风玻璃雨刷402和404或置于夏季停车模式(图8)，或置于冬季停车模式(图9)。
挡风玻璃雨刷驱动器系统400可取地包含马达406，马达406借助枢轴转动地连接至连杆臂410的杆408连接至雨刷，连杆臂410又借助连杆构件412和414相应地枢轴转动地连接至雨刷402和404。连杆构件412和414的行程极限用幻象线示于图8和9中。可看到，最好设置传感器，以便检测行程极限。例如，在所示实施例中，设置了一对微型开关416和418。在夏季停车模式，雨刷402和404被置于水平或近于水平位置，马达406的触头420驱动微型开关416。在冬季停车模式，雨刷402和404被置于非水平位置，可能甚至于竖直位置，触头420驱动微型开关418。要清楚的是，可应用其它传感器以替代微型开关，诸如霍尔效应传感器，用以检测行程的极限。
在夏季停车模式，雨刷静止于水平或近乎水平位置，因为在夏季通常没有冰。但是，在冬季，如果形成了冰，雨刷可能粘至挡风玻璃上，或即使不粘住，形成的冰会阻碍雨刷的运动。如果雨刷在初始时位于水平位置，则在去冰开始时，雨刷只能在挡风玻璃的底部部分开始运动，初始清除的挡风玻璃面积仍不能为安全驾驶提供一个适当的可视面积。驾驶人必须等待，直至去冰装置已融化足够量的冰，使雨刷能摆动向上，以便为安全驾驶在挡风玻璃上清除出一个可视刈幅。将雨刷置于非水平的冬季停车模式，在去冰过程的开始时刻，挡风玻璃上初始清除的区域就已经能为安全驶驾提供一个适当的可视区域。
要指出的是，在图9中清洗机流体(标号为407)是从雨刷402和404本身喷出的，这样的实施例将于下文结合图13和14加以展示和说明。
现请参看图10，它展示了挡风玻璃雨刷驱动器系统400的简化框图。马达406最好由雨刷控制器422加以控制，雨刷控制器422最好通过功率驱动器424驱动马达406。微型开关416和418最好与控制器422进行电联结。温度传感器64或304最好也与控制器422进行电联结。最好设置轴编码器426，它能检测马达406的旋转，从而也能检测雨刷的旋转。轴编码器426还能对雨刷运行期间马达406的脉冲数进行计数，其重要性将在下文进一步说明。
另一些传感器的实例是可向控制器46提供数据以便控制加热元件50和306的加热的传感器，它们是风速传感器57和机动车速度传感器59，后者最好是与机动车测速计一起使用的标准速度传感器。风在其到达挡风玻璃之前能冷却流体。因此，控制器46能将风速换算成对流体温度的热效应，并为此在流体喷射至挡风玻璃上之前通过将流体加热至较高的温度而进行补偿。可替而代之的是，如果没有明显的风，则控制器46可节省电能，将流体加热至稍微低一些的温度。
驾驶人能手动地将挡风玻璃雨刷驱动器系统400置于冬季停车模式。可替而代之是，系统400可自动地加以驱动。例如，温度传感器64或304，或者在机动车外侧的温度传感器可用于检测夜间的温降，然后此检测到的温度改变被控制器422所解释，用以将挡风玻璃雨刷置于冬季停车模式。
如上所述，当有冰形成时，雨刷可能粘至挡风玻璃上，或即使不粘住，则形成的冰会阻碍雨刷的运动。在此初始阶段，马达406被要求产生大的扭矩量，可能变得过热或损坏。因此，重要的是要阻止这种对马达406的损害。这可用若干种方法来完成。例如，轴编码器426或马达406的换向系统可用于对雨刷运行期间马达406的脉冲数进行计数。控制器422能将此脉冲数与预定数进行比较，用以解释马达406是否过度使用。如果马达406是过度使用，于是控制器422可停止马达406的运行，以防止对此的损坏。
作为另一实例是，由于控制器422发给驱动器424的电信号一般正比于驱动器424输入给马达406的电流输出，因此，驱动器424的输出电流的过度上升可用于指示马达406的过热。在此情况，当然，轴编码器426就不再需要了。
作为又一实例是，微型开关416和418的激励或非激励给控制器46和422提供了雨刷402和404的顺时针或逆时针运动的指示。通过简单地检测，哪一个微型开关先于另一个被激励，则控制器46和422能分辨雨刷运动的方向。即使对于雨刷的微小运动，其中只有一个微型开关可被激励，控制器46和422仍旧能检测雨刷运动的方向。特定微型开关被激励的次数，或替而代之，马达406的脉冲数能指示雨刷的运动。此外，微型开关416和418能用于监控马达406的任何可能的过载，而无需轴编码器426或甚至驱动器424。例如，马达406的触头420最初与微型开关416接触。如果雨刷的运动没有障碍，则马达406将开始旋转，微型开关416将被松开。但是，如果存在雨刷运动的障碍，则马达406会停住少许，且微型开关416不被松开。于是，控制器422能解释微型开关416的松开或不松开，用以检测和阻止马达406的过热。
现请参看图11A-11F，它们展示了按本发明较优实施例提出的挡风玻璃雨刷驱动器系统400的典型运行系列。在随后的说明中，流体从喷雾头360喷出(图7)，但应理解，其它喷雾头也可应用。
在图11A中，雨刷402和404处于冬季停车模式，从而放置在某个非水平位置。喷雾头360的中心出口362和出口364将流体喷于区域430和432，以便开始融化积聚在挡风玻璃上的冰。马达406试图在箭头434指示的顺时针方向摆动雨刷。在预定的时间间隔内，诸如0.5sec，测量马达406的扭矩。如果扭矩达到某个预定值，控制器422停止马达406运行。
在图11B中，喷雾头360的中心出口362和出口364继续将流体喷在区域430和432上。马达406试图在箭头436指示的逆时针方向摆动雨刷。再次在预定的时间间隔内测量马达406的扭矩，如果扭矩达到某个预定值，控制器422停止马达406运行。
在图11C中，喷雾头360的中心出口362和出口364继续将流体喷在区域430和432。这一次，流体成功地融化了某些冰。马达406现在得以在顺时针和逆时针两个方向(箭头434和436)摆动雨刷。当马达406的扭矩达到某一预定水平，控制器422将雨刷的摆动方向从顺时针转换至逆时针，或反之。
在图11D中，出口366开始将流体喷在区域438，而出口364暂时停止运行。中心出口362继续喷雾流体。现在马达406试图在逆时针方向摆动雨刷，从而开始清除挡风玻璃上，另一幅刈幅。应明白的是，可替代的是，出口364可保持打开，以便将流体继续喷在挡风玻璃上。还要明白的是，在清洗挡风玻璃和去除其上的冰时，可应用各种喷雾形式，上述形式只是这些可能性中的一种。
在图11E中，雨刷的刈幅已增大，更多的挡风玻璃已干净。在图11F中，流体已成功地融化了冰，雨刷能自由地横越挡风玻璃而摆动。
如上所述，喷雾头360可取地由控制器46加以控制。但喷雾头的控制可以以任何合适的方式加以完成，例如，电子的或机械的。现在将说明一种喷雾头新颖控制方法的实例。
现请参看图12，它展示了一种凸轮系统440，用于在按本发明较优实施例提出的挡风玻璃雨刷驱动器系统400的运行系列期间控制喷雾头360。在凸轮系统440中，出口362、364和366最好由单个阀442、444和446分别加以控制。阀可例如是电子阀或螺线管阀。阀相应地装备有推杆448、450和452，这些推杆由连接至雨刷402或404的凸轮454驱动。
凸轮454的凸轮表面根据要求的喷雾形式加以设计。例如，如图12所示，凸轮454可向下推压在杆448和450上，用以驱动阀442和444，得以从出口362和364向外喷雾，而杆452在初始时刻是不被凸轮454向下推压的，因此出口366在初始时刻是关闭的。由于雨刷402或404在逆时针方向摆动，凸轮454向下推压在杆452上，并打开出口366，以便由此通过进行喷雾，而出口362和364则总是保持打开。要明白的是，可在挡风玻璃的清洗和去冰中应用各种喷雾形式，上述形式只是这些可能性中的一种。
现请参看图13和14，它们展示了按本发明的较优实施例建造和运行的挡风玻璃雨刷460。挡风玻璃雨刷460可取地具有纵向孔462，它成形成由此贯通，以便流体通过此处而流动。孔462与若干出口孔464进行流体的联通，用以将流体喷在挡风玻璃上。刮刀466从雨刷460的主体468向外伸展，用于清洁挡风玻璃。流体最好在雨刷460的一端470进入孔462中，而相对端472是基本密封的。
现请参看图15和16，它们展示了在诸如图1中的本发明的挡风玻璃雨刷清洗装置中有用的药夹480，此药夹480按本发明的较优实施例加以建造。在本发明的挡风玻璃雨刷清洗装置中应用的流体是任何一种合适的挡风玻璃清洗机流体，以及诸如可包含例如如防冻液的添加剂的流体。药夹480是一种适宜将这样一种添加剂添加至挡风玻璃清洗机流体中的装置。
请参看图16，药夹480包含添加剂482。药夹480可由任何合适的材料，诸如塑料或金属制成，添加剂482可是液体或固体。当为固体形状时，药夹480本身就可是添加剂的固体块。药夹480装配在穿孔的容器484中，容器484由塞子486加以封口。塞子486最好密封压紧地装配穿孔容器484中，并设置有螺纹颈488。在螺纹颈488之下是成形有若干穿孔487的颈部分485。孔487与中心孔483进行流体联通，中心孔483又与穿孔容器484进行流体联通。
现请参看图15，可看到，螺纹颈488可拧入至容器490中，并最好由O形圈491加以密封。容器490具有流体入口492和流体出口494。流体可诸如从贮槽30(图2)进入入口492，并通过孔487和中心孔483流入穿孔容器484。药夹480变成浸没在流体中，而添加剂482通过诸如像渗滤、浸出或溶解与流体混合。于是，带有添加剂482的流体通过出口494流出，并流入容器28。请参看图17，可看到托架496可用于方便地贮存若干个药夹480。
现请参看图18，图18展示了一种流体核定系统500，它用于检查被核定流体在图1的挡风玻璃雨刷清洗装置中的应用，并按本发明的较优实施例加以建造。流体核定系统500最好包括薄膜502和观察窗504，它们两者最好均由密封件506加以密封，密封件506可诸如是O形圈，其形状可例如是圆形或是矩形。薄膜502最好由这样的材料制成，即如果它不是存在于本发明的挡风玻璃雨刷清洗装置使用的核定流体时，它就会分解。例如，添加剂482与水混合后可产生化学反应，它禁止薄膜502的解体或分解。(一个实例是，一种薄膜当存在于基础溶液中时会分解，但添加剂482将溶液的pH值改变至中性或酸性，从而阻止薄膜分解。)如果没有应用经核定的流体，于是薄膜502的任何分解都可通过观察窗504观察到。
现请参看图19A和19B，它们展示了按本发明的较优实施例建造的，并在本发明的挡风玻璃雨刷清洗装置中有作用的螺线管510。螺线管510最好包括中心轴512，在中心轴512的远端固定着大致为倒U形的轭架514。设置了电磁装置511，用于大致线性地移动轴512。杆516最好用钉518固定地钉在轭架514上。连接至螺线管510的主体520的底部部分的是一件管状接受构件522。管状接受构件522也最好包含一对固定杆532和534，它们分别穿过成形在轭架514中的孔536和538。如由图19A和19B可见，管528放置在轭架514的杆516与固定杆532之间。管530放置在轭架514的杆516与固定杆534之间。轭架514设置在管状接受构件522的腔540内。管528和530最好由诸如橡胶或聚氯丁橡胶的弹性材料制成。弹性管从受压状态弹性回复至非受压状态对轴512作用了一个力，这进一步帮助轴512的大致为线性的移动，从而实现能量节省。
图19A展示螺线管510的正常打开位置。在此位置时，杆516挤压管530，从而基本密封管530，使流体不能由此通过。管530(以及管528)最好具有椭圆形横截面(或其它合适的非圆形横截面)以促进其变扁平。再有，此形状还能使中心轴512具有较小的移动距离，及螺线管在管上作用较大的力。在正常打开位置，管528不受挤压，流体可由此通过。
螺线管510能被激励至关闭位置。在此位置时，杆516在图19A和19B的意义上被向上移动，于是挤压管528，从而基本密封管528，流体不能由此通过。在关闭位置时，管530不受挤压，流体可由此通过。也可以将螺线管510激励至部分打开的位置，其中，流体从管528和530中都能流出。
本领域中的技术人员都清楚，如需要的话，螺线管510的结构可加以适当改变，用以只密封和打开一根管，或密封和打开两根以上管。还清楚的是，正常的打开位置和关闭位置可加以颠倒。此外，管能由诸如T形接头的适当接头加以连接。
现请参看图20，它展示了一种装置600，该装置600用以防止由于流体冻结在图1中挡风玻璃雨刷清洗装置中而引起的破坏，并按本发明的较优实施例加以建造。装置600最好包含可移动平台602，它装备在位于容器28的内、外腔室52和54的底部的杆604上。诸如螺旋弹簧的偏压装置606安装在杆上，并通常推动平台602向上。杆604配置成得以通过孔607滑移出容器28。如果流体在内或外腔室52和54中冻结，并在冻结时膨胀，则冻结的流体将抵压平台602而膨胀。平台602将压缩偏压装置606，并由于膨胀着的冻结流体的力而向下移动。这样，膨胀着的冻结流体就不会抵压壁56而膨胀，从而不会对壁56产生损坏。
防止由于流体冻结引起的损坏的装置的另一实例示于图23中。在此实施例中，盖608设置在容器28的顶部。盖608通常密封容器28。如果流体在内或外腔室52和54内冻结，并在冻结时膨胀，则冻结的流体将抵撞盖608而膨胀。盖608不是紧密地固定至容器28上的，它能由于膨胀着的冻结流体的力而向上移动。这样，膨胀着的冻结流体简单地推出盖608，向外和向上膨胀，而不是抵压在壁56上，从而对壁56不会产生损坏。
现参看图21和22，它们展示了切断图1中挡风玻璃雨刷清洗装置的电源的装置，以便阻止由于过热可能产生的损坏，该装置按本发明的较优实施例进行建造。在此实施例中熔丝610设置成与加热元件50进行电连接。熔丝610包含一个暴露于容器28内流体中的部分612。当达到预定临界温度时，超过此温度就可能对挡风玻璃雨刷清洗装置的部件产生损坏，熔丝610切断加热元件50的电源，从而防止由于过热可能引起的损坏。这样，熔丝610是一件保护元件，它位于容器28之内，并接触容器28内的流体。
现请参看图23，它展示了切断图1中挡风玻璃雨刷清洗装置的电源的装置，以便阻止由于过热可能产生的损坏，该装置按本发明的另一较优实施例进行建造。在此实施例中，熔丝614设置成与加热元件50进行电连接。熔丝614包含一个主体616，盖部分618在焊接连接619处被焊接至主体616上。盖部分618被诸如螺旋弹簧的偏压装置620所偏压。熔丝614至加热元件50的电连接通过焊接连接619。
熔丝暴露于容器28内的流体中。当达到预定临界温度时，超过此温度就可能对挡风玻璃雨刷清洗装置的部件产生损坏，焊接连接619由于焊料的部分或全部熔化而变弱，偏压装置620将盖部分618推动向上，并推出主体616，从而引起加热元件50的电源切断，这样就阻止了由于过热可能产生的损坏。熔丝614也是一件保护元件，它位于容器28的内部，并接触容器28的流体。
熔丝614最好安装在底座622上，该底座622相对容器28借助O形圈624而密封。底盖626拧在容器28的底部上，并具有一根长的中心榫舌628，它将底座622压靠在O形圈624上，从而相对容器28形成密封连接。
现请参看图24，它展示了切断1中挡风玻璃雨刷清洗装置的电源的装置，以便阻止由于过热可能产生的损坏，该装置按本发明的又另一较优实施例进行建造。在此实施例中，熔丝630被设置成实际上位于加热元件50之内，并与加热元件50进行电连接。加热元件50包括电阻丝631，它通过导电罩套管635而接至地线633。熔丝630可以例如是一个焊点。在达到预定临界温度时，超过此温度可能对挡风玻璃雨刷清洗装置的部件产生损坏，熔丝630切断加热元件50的电源，从而防止由于过热可能引起的损坏。
现请参看图25，它展示了切断图1中挡风玻璃雨刷清洗装置的电源的装置，以便阻止由于过热可能产生的损坏，该装置按本发明的又另一较优实施例加以建造。在此实施例中，FET(场效应晶体管)632与控制器46进行电通信联络，并包括如上所述的，用于控制装置20的运行的部分控制线路。FET 632接受来自控制器46的命令电压信号。FET 632与加热元件50，当然还与电池40相连接。设置了电压传感器633，用于检测跨越FET 632的触点A和B的电压降。熔丝634设置在容器28的外侧。当达到预定温度时，超过此温度可能对挡风玻璃雨刷清洗装置的部件产生损坏，熔丝634切断加热元件50的电源，从而防止由于过热可能引起的损坏。
另一FET 636最好并联地连接至FET 632和加热元件50。FET 636从以下三个源之一接受命令电压信号，这三个源是1.任何一个与容器28相关联的温度传感器，例如诸如传感器301和302。
2.定温器638，它安装在容器28中(图23)，并专用于向FET 636输送命令信号。
3.逻辑线路640，它能向FET 636输送命令信号。
命令信号最好通过接口线路642送向FET 636。
现解释图25中装置的运行。如果没有命令信号从控制器46送至FET632，FET开路，而例如如12V的电压降跨越FET 632的触点A和B而存在。这是一个正常状态，其中加热元件50未被激励。
如有一个例如如5V信号的命令信号从控制器46送至FET 632，FET632闭合，跨越FET 632的触点A和B的电压降近似零。这是一个正常状态，其中加热元件50被激励并发热。
但是，如果没有命令信号从控制器46送至FET 632，而电压传感器633检测到跨越A和B的电压降近乎零，于是已发生故障。被电压传感器633检测到的近乎零的电压降被传送至逻辑线路640，它命令FET 636闭合，从而输送一个大电流通过熔丝634，该大电流熔断熔丝634，从而切断向加热元件50供应电源。这样，引起系统过热的故障被防止。
但是，如果命令信号从控制器46送至FET 632，而电压传感器633检测到一个跨越A和B的电压降，诸如如上述的12V，于是已发生另一类型的故障。此类型故障不危险，因为FET 632是开路的(因为检测到存在12V电压降)，加热元件50未被激励。但不管如何，由于系统已检测到故障，如需要，逻辑线路640仍可命令系统停止运行。
现参看图26-29，这些图展示了在图1的挡风玻璃雨刷清洗装置中有作用的螺线管650，它按本发明的另一较优实施例加以建造。螺线管650最好包含一个与控制线路印刷电路板(PCB)654进行电连接的线圈652。与单独建造的元件并被电连接至挡风玻璃雨刷清洗装置的其它螺线管不同，螺线管650的特征在于诸如借助硬布线或电触头直接电连接至PCB654，硬布线或电触头将螺线管650的电部件，如线圈652，连接至PCB654。螺线管650最好借助任何适当的方法，诸如借助机械紧固件、焊接、粘接等连接至PCB 654。螺线管650还包含一个入口656和一对出口658和660。出口658与喷雾头进行流体联通，而出口660与容器28进行流体联通。螺线管650具有柱塞662，它用于对流体通过螺线管650的流动进行导向。
在图26和27中，柱塞662放置成略微远离螺线管650的入口端，从而打开通道668，将流体的流动引至出口658。在图28和29中，柱塞662已移向螺线管650的入口端，从而基本密封通道668，将流体的流动引至出口660。
螺线管650通常由从PCB 654的局域控制线路664发出的控制信号加以控制。控制线路664控制泵、加热元件、高电压源等的作用。PCB 654的另一部分，即线路666，控制通常由机动车计算机控制的作用。通常，螺线管650的运行由线路664和666加以控制。可替而代之的，线路666可诸如借助光学链路、硬线、开关操作等连接至机动车计算机，在此情况，螺线管650的运行由线路664和机动车计算机进行控制。
将明白的是，上述较优实施例借助举例加以例述，而本发明的全部范围只由权项加以限定。
权利要求
1.一种机动车车窗的清洗或去冰装置，该装置包括贮槽，它用于在其中容纳清洗流体；容器，它具有入口，来自贮槽的清洗流体通过入口而被接收，和出口，流体通过出口而排出，以便清洗机动车车窗；以及第一加热元件，它设置在容器中，用以加热容器内的流体；其特征在于，辅助加热元件，它被设置在容器中，用以加热容器内的流体，其中，所述辅助加热元件被设置在容器的底部部分上，并进行运行以加热一定流体量，该流体量不需足以覆盖第一加热元件。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于，该装置还包括若干传感器，它们向控制器输送数据，数据至少涉及温度以及容器内流体的流体水平中的一个，所述控制器根据数据控制第一和辅助加热元件的激励。
3.根据权利要求1的装置，其特征在于，该装置还包括安装在所述辅助加热元件中的温度传感器。
4.一种机动车车窗的清洗或去冰装置，该装置包括贮槽，它用于在其中容纳清洗流体；容器，它具有入口，来自贮槽的清洗流体通过入口而被接收，和出口，流体通过出口而排出；喷雾头，它与出口进行流体联通，流体通过它喷在机动车车窗上；以及加热元件，它设置在容器中，用于加热在所述容器中的流体；其特征在于，一个温度传感器，它安装在所述喷雾头的邻近，所述温度传感器与控制器进行通讯联络，该控制器根据所述温度传感器检测到的温度，控制所述加热元件的加热。
5.一种机动车车窗的清洗或去冰装置，该装置包括贮槽，它用于在其中容纳清洗流体；容器，它具有入口，来自贮槽的清洗流体通过入口而被接收，和出口，流体通过出口而排出；喷雾头，它与出口进行流体联通，流体通过它喷在机动车车窗上；以及加热元件，它设置在容器中，用于加热在所述容器中的流体；其特征在于，一个风速传感器，它与控制器进行通讯联络，其中，所述控制器将由所述风速传感器检测到的风速与从喷雾头喷出的流体温度相关联，并根据由所述风速传感器检测到的风速控制所述加热元件的加热。
6.根据权利要求5的装置，其特征在于，该装置还包括机动车速度传感器，其中，所述控制器也将由所述机动车速度传感器检测到的机动车速度与从喷雾头喷出的流体温度相关联，并根据由所述机动车速度传感器检测到的机动车速度控制所述加热元件的加热。
7.一种机动车车窗的清洗或去冰装置，该装置包括贮槽，它用于在其中容纳清洗流体；容器，它具有入口，来自贮槽的清洗流体通过入口而被接收，和出口，流体通过出口而排出，以便清洗机动车车窗；以及第一加热元件，它设置在容器中，用以加热容器内的流体；其特征在于，泵送系统，该泵送系统与所述贮槽和所述容器进行流体联通，并有选择地将流体从所述贮槽泵送至所述容器中，以及将所述流体从所述容器泄出返回至所述贮槽。
8.根据权利要求7的装置，其特征在于，所述泵送系统至少包括一个螺线管，该螺线管与所述贮槽及所述容器进行流体联通，并可从第一位置切换至第二位置，其特征在于，在所述第一位置时，所述至少一个螺线管允许进行从所述贮槽至所述容器的流动，并基本阻止将所述流体从所述容器泄水排回至所述贮槽，其特征还在于，在所述第二位置时，所述至少一个螺线管允许将所述流体从所述容器泄出排回至所述贮槽，并基本阻止进行从所述贮槽至所述容器的流动。
9.根据权利要求7的装置，其特征在于，所述泵送系统包括可逆泵，它在第一操作定向时，将所述流体从所述贮槽泵送至所述容器，而在第二操作定向时，将所述流体从所述容器泵回所述贮槽。
10.根据权利要求9的装置，其特征在于，所述可逆泵包括齿轮泵。
11.一种机动车车窗的清洗和去冰装置，该装置包括贮槽，它用于在其中容纳清洗流体；容器，它具有入口，来自贮槽的清洗流体通过入口而被接收，和出口，流体通过出口而排出；喷雾头，它与出口进行流体联通，流体通过它喷在机动车车窗上；以及挡风玻璃雨刷，它用于擦净所述车窗；其特征在于，所述喷雾头包括多出口喷雾头，它包括若干喷雾出口。
12.根据权利要求11的装置，其特征在于，该装置还包括控制器，它控制所述若干出口的喷雾形式。
13.根据权利要求12的装置，其特征在于，该装置还包括传感器，用于检测所述挡风玻璃雨刷的角向位置，其特征在于，所述控制器根据所述挡风玻璃雨刷的角向位置控制所述若干出口的喷雾形式。
14.根据权利要求11的装置，其特征在于，该装置还包括安装在挡风玻璃雨刷上的凸轮，所述凸轮有选择地打开出口，使所述流体得以由此流动通过。
15.根据权利要求12的装置，其特征在于，该装置还包括驱动挡风玻璃雨刷的马达以及用以检测所述马达的扭矩的传感器，其特征在于，所述控制器根据所述马达的扭矩控制所述若干出口的喷雾形式。
16.根据权利要求11的装置，其特征在于，所述挡风玻璃雨刷在两个行程的极限之间擦拭所述车窗，且所述挡风玻璃雨刷能放置在夏季停车模式和冬季停车模式，并且，在所述夏季停车模式时，所述雨刷一般静止于行程极限之一上，而且，在所述冬季停车模式时，所述雨刷位于所述行程极限之间。
17.一种机动车车窗的清洗和去冰装置，该装置包括贮槽，它用于在其中容纳清洗流体；容器，它具有入口，来自贮槽的清洗流体通过入口而被接收，和出口，流体通过出口而排出；喷雾头，它与出口进行流体联通，流体通过它喷在机动车车窗上；以及挡风玻璃雨刷，它用于擦净所述车窗；其特征在于，所述挡风玻璃雨刷具有通过其中而形成的纵向中心孔，用于流体由此流动通过，其中，所述中心孔与成形于所述雨刷中的若干出口孔进行流体联通，用于将流体喷在所述车窗上。
18.根据权利要求17的装置，其特征在于，流体在所述雨刷的一端进入所述中心孔，而所述雨刷的相对端是基本密封的。
19.一种机动车车窗的清洗和去冰装置，该装置包括贮槽，它用于在其中容纳清洗流体；容器，它具有入口，来自贮槽的清洗流体通过入口而被接收，和出口，流体通过出口而排出，用于清洗机动车车窗；以及其特征在于，还包括药夹，该药夹在流体排出之前向流体分送添加剂。
20.根据权利要求19的装置，其特征在于，所述药夹包括所述添加剂的固体块。
21.根据权利要求19的装置，其特征在于，所述药夹装配在穿孔的容器中，该穿孔容器被塞子所封口，所述塞子包括螺纹颈以及成形有若干穿孔的颈部分，所述孔与中心孔进行流体联通，而中心孔转而又与所述穿孔容器进行流体联通，其特征在于，所述螺纹颈能拧入至一个储器中，流体能通过该储器流入容器内，其特征在于，当流体流动通过所述储器时，添加剂与流体混合。
22.机动车车窗的清洗或去冰装置，该装置包括贮槽，它用于在其中容纳清洗流体；容器，它具有入口，来自贮槽的清洗流体通过入口而被接收，和出口，流体通过出口而排出，用于清洗机动车车窗；以及其特征在于，还包括一种流体核定系统，用于检查被核定流体的使用。
23.根据权利要求22的装置，其特征在于，所述流体核定系统包括薄膜，该薄膜由这样的材料制成，如果它不是存在于核定使用的流体中时，它就会分解。
24.一种机动车车窗的清洗或去冰装置，该装置包括贮槽，它用于在其中容纳清洗流体；容器，它具有入口，来自贮槽的清洗流体通过入口而被接收，和出口，流体通过出口而排出，用于清洗机动车车窗；以及其特征在于，还至少包括一根与流体进行流体联通的管子以及螺线管，该螺线管有选择地挤压和密封所述至少一根管子，用以阻止流体由此流动通过，和有选择地使流体得以由此流动通过。
25.一种螺线管，该螺线管包括管状接受构件；至少一根管子，它通过所述管状接受构件；一根轴，它布置成能相对所述管状接受构件进行大体为线性的运动，所述轴有选择地倚靠所述管状接受构件挤压和密封所述至少一根管子，用以阻止流体由此流动通过，以及有选择地从所述至少一根管子移开，使流体得以由此流过；以及电磁装置，它大致线性地移动所述轴。
26.根据权利要求25的螺线管，其特征在于，所述至少一根管子具有圆形横截面。
27.根据权利要求25的螺线管，其特征在于，所述至少一根管子具有非圆形横截面。
28.根据权利要求25的螺线管，其特征在于，该螺线管包括两根所述管子，其中，所述电磁装置将所述轴移动至一个位置，从而流体能从两根所述管子中都通过。
29.根据权利要求25的螺线管，其特征在于，所述至少一根管子具有弹性，以致当所述至少一根管子从受压状态回复至非受压状态时，所述至少一根管子在所述轴上作用一个力，以帮助所述轴的大致为线性的运动。
30.根据权利要求4的装置，其特征在于，该装置还包括用以防止由于流体冻结引起损坏的装置。
31.根据权利要求30的装置，其特征在于，用以防止损坏的所述装置包括一个配置成在所述容器内滑移的平台，所述平台可由于在所述流体冻结期间，所述流体压靠于其上的力而实施滑移。
32.根据权利要求30的装置，其特征在于，用以防损坏的所述装置包括一个装备在所述容器上的盖，该盖可由于在所述流体冻结期间，所述流体压靠于其上的力而实施从所述容器移开。
33.根据权利要求4的装置，其特征在于，该装置还包括所述加热元件的电源切断装置。
34.根据权利要求33的装置，其特征在于，所述电源切断装置包括熔丝，它电连接至所述加热元件。
35.根据权利要求34的装置，其特征在于，所述熔丝位于所述容器之内，并与所述容器中的所述清洗流体相接触。
36.根据权利要求34的装置，其特征在于，所述熔丝包括一个主体，盖部分在焊接连接处被焊接至主体上，所述盖部分受偏压装置的偏压，所述熔丝通过所述焊接连接电连接至所述加热元件，当达到预定温度时，所述焊接连接由于至少其部分熔化而变弱，偏压装置将所述盖部分推出所述主体，从而引起所述加热元件电源的切断。
37.根据权利要求34的装置，其特征在于，所述熔丝安装在底座上，底座相对所述容器借助底盖而密封，因底盖将所述底座压靠在安装于所述容器中的O形圈上。
38.根据权利要求33的装置，其特征在于，所述电源切断装置包括熔丝，它实际上位于所述加热元件之内，并电连接至所述加热元件。
39.根据权利要求33的装置，其特征在于，所述电源切断装置包括第一FET，它与所述控制器进行电通信联络，熔丝位于所述容器之外，并在运行中与所述第一FET相连接，第二FET在运行中与所述熔丝相连接，所述第二FET至少与所述温度传感器中的一个温度传感器进行通信联络，定温器安装在所述容器中，而逻辑线路与所述第二FET位于电通信联络之中。
40.根据权利要求39的装置，其特征在于，如果没有命令信号从所述控制器输送给所述第一FET，所述第一FET开路，而所述加热元件未被激励。
41.根据权利要求39的装置，其特征在于，如果命令信号从所述控制器输送给所述第一FET，所述第一FET闭合，所述加热元件被激励。
42.根据权利要求39的装置，其特征在于，如果没有命令信号从所述控制器输送给所述第一FET，但跨越所述第一FET存在一个近乎零的电压降，于是所述第二FET被命令闭合，从而通过所述熔丝输送电流，它断开所述熔丝，并切断所述加热元件的电源。
43.根据权利要求39的装置，其特征在于，如果命令信号从所述控制器输送给所述第一FET，但跨越所述第一FET存在一个一般大于零的电压降，于是所述机动车车窗的清洗或去冰装置被命令停止运行。
44.根据权利要求4的装置，其特征在于，该装置还包括一个螺线管，它与安装在所述容器内的控制线路印刷电路板(PCB)进行直接电通信联络，所述螺线管确定，所述流体是直接流至所述喷雾头，或通过所述容器流至所述喷雾头。
45.根据权利要求44的装置，其特征在于，所述螺线管装备至所述PCB上。
46.根据权利要求44的装置，其特征在于，所述PCB可有选择地连接至机动车计算机，其中，所述螺线管和所述机动车车窗清洗或去冰装置的运行可至少由所述PCB与所述机动车计算机中之一加以控制。
47.根据权利要求7的装置，其特征在于，所述泵送系统包括第三运行定向，其中所述泵送系统停止，而流体仍流向所述容器，并只在一个延迟之后，流体从向着所述容器的方向改线至离开所述容器的方向。
全文摘要
机动车车窗(24)的清洗或去冰装置(20)包括贮槽(30)，它用于在其中容纳清洗流体；容器，它具有入口，来自贮槽的清洗流体通过入口而被接收，和出口，流体通过出口而排出，以便清洗机动车车窗；以及第一加热元件(50)，它设置在容器中，用于加热容器中的流体；其特征在于辅助加热元件(306)设置在容器中用于加热容器中的流体，其中辅助加热元件设置在容器的底部部分上，并进行运行以加热一定量的流体，这个量的流体不需足以覆盖第一加热元件。
文档编号B60S1/52GK1524747SQ20041000335
公开日2004年9月1日 申请日期1999年11月2日 优先权日1998年11月6日
发明者维奇斯拉夫·伊万诺夫, 约瑟夫·罗格钦斯基, 尤里·阿尔卡谢夫斯基, 罗格钦斯基, 维奇斯拉夫 伊万诺夫, 阿尔卡谢夫斯基 申请人:显微加热公司