本发明涉及一种加热伸缩式车辆表面清洁装置。
背景技术：
加热车辆表面清洁装置在本领域中是公知的。有时，这种清洁装置也被称为所谓的弹出式清洗喷嘴，其通常集成在客车的前保险杠或后保险杠中或舱口中。这些弹出式喷嘴主要用于清洁客车的前灯、后窗或摄像机镜头。
挡风玻璃的清洁通常通过附接至汽车的发动机罩上的静态喷嘴来进行，这些喷嘴设置在发动机罩的顶部或设置成隐藏在发动机罩与汽车的挡风玻璃之间的间隙中。
在冷冻条件下，清洗流体倾向于冷冻。因此，设置加热喷嘴是公知的。例如在de19902432a1中公开了一种加热的喷嘴。该参考文献公开了一种喷嘴装置，该喷嘴装置包括具有清洗液通道和加热元件的喷嘴以及具有用于软管的至少一个连接器和用于喷嘴的一个连接器的连接部分。连接部分设计成容纳至少两个电引线，以及用于使引线与加热元件接触的装置布置在连接部分和加热的喷嘴中，使得喷嘴在装配到连接部分中时机械地和电气地连接至连接部分。
集成至喷嘴或靠近喷嘴孔的喷嘴承载件中的电气元件可能适用于静态喷嘴，但不太适用于动态喷嘴，诸如前述的弹出式喷嘴。这主要是因为这种设计会需要暴露的电接触件或滑动电连接件，这种电接触件或滑动电连接件会受到腐蚀。
ep0174521a1公开了一种加热的喷嘴承载件，其包括集成至喷嘴承载件内并围绕喷嘴承载件内的流体通道的加热器主体。直接附接至加热器主体的是ptc加热元件，该ptc加热元件连接至电引线，该电引线被引导至喷嘴承载件中。这种设计也具有上述缺点。
需要布线的电气元件也不始终适于相对于车辆车身移动的清洁单元，因为电布线会经受频繁的弯曲。本领域的技术人员将会理解的是，由于疲劳，经常弯曲的线易于断裂。
还需要提供一种可伸缩喷嘴的设计，其可容易地组装和装配至车辆的车身。对于设计的模块化存在一定的需求，从而可容易地提供加热版或非加热版的清洁单元。
技术实现要素：
因此，本发明的一个目的是提供一种加热的伸缩式车辆表面清洁装置，其避免了上述缺陷，并且可容易地组装和安装。
这些目的和其它目的通过具有权利要求1的特征的伸缩式车辆表面清洁装置来实现。本发明的有利实施方式由从属权利要求覆盖。
在本申请的意义上，车辆表面可为车辆的任何暴露表面，清洁流体将推进到该暴露表面上。这可以是挡风玻璃、传感器的暴露表面，摄像机镜头、前灯屏幕、后视镜等。
在本申请的意义上，清洁流体可为液体和/或气体。更具体地，根据本专利申请的清洗液可以是水、水溶液或例如空气。在本专利申请的意义上，清洁流体也可为水和空气的混合物或液体清洁流体和空气的混合物。在本专利申请的意义上，水性溶液可以是例如包括添加剂如醇或表面活性剂的水。
根据本发明的一方面，提供了一种伸缩式车辆表面清洁装置，其包括清洗单元和清洁单元。清洗单元和清洁单元是两个分开的模块，加热单元配置为装置的加热子组件。
具体地，加热单元是与清洗单元分开的子组件使得可为可伸缩的清洗单元提供一个单一的整体设计，该可伸缩的清洗单元可设置为加热版以及非加热版。
优选地，伸缩式车辆表面清洁装置配置成使得加热单元可相对于清洗单元的伸缩式喷嘴承载件静止地布置/安装。这种配置允许以连接至加热单元的电引线的形式建立所需的电连接，而没有在加热单元相对于喷嘴承载件静止布置时产生过度弯曲和移动电引线的风险。
根据本发明的一方面，提供了一种包括清洗单元的伸缩式车辆表面清洁装置，该清洗单元包括喷嘴承载件壳体、喷嘴承载件和具有至少一个喷嘴孔的至少一个流体喷嘴，喷嘴承载件可相对于喷嘴承载件壳体在第一位置与第二位置之间移动，第一位置是静止位置，第二位置是伸出位置，该装置还包括加热单元，该加热单元配置成该装置的加热单元子组件，并且该加热单元包括具有优选为电阻加热元件的加热元件承载件，该加热元件承载件相对于该喷嘴承载件壳体固定，并且配置成使得该加热元件在该喷嘴承载件的静止位置中布置在该喷嘴孔的前面或邻近该喷嘴孔，从而在该加热元件的加热表面与该喷嘴孔之间保持空气间隙。
根据该构思，当喷嘴承载件相对于喷嘴承载件壳体在静止位置与伸出位置之间移动时，加热元件承载件保持静止，在伸出位置，清洁流体可被推动到待清洁的表面上。
加热元件优选地布置成使得在喷嘴的静止位置，喷嘴孔可由通过加热元件的所述加热表面与喷嘴孔之间的空气间隙的热传递进行加热。所述加热表面可设置在喷嘴孔附近。加热表面与喷嘴孔之间的距离可以是2mm至4mm的量级。
如果环境温度下降到给定阈值以下，则可在静止位置加热流体喷嘴，这足以在冷冻条件下保持喷嘴孔无冰。在清洁周期中，喷嘴孔仅在相对短的时间范围内暴露，在该时间范围内，由于喷嘴孔不位于加热表面的前面并邻近加热表面，所以不能进行加热。
加热表面可以由热耦合到电阻元件的导热元件提供。
在一个优选实施方式中，加热元件配置为自调节加热元件，最优选地配置为ptc电阻器。ptc电阻器可与提供所述加热表面的散热体直接接触，并优选地直接附接至提供该加热表面的散热体。
优选地，散热体由选自包括铝、铜、黄铜、镁、镍或其合金的材料组中的导热材料制成。
加热元件承载件可压配合和/或卡扣配合至喷嘴承载件壳体上。加热元件承载件可例如可拆卸地安装至喷嘴承载件壳体。
加热元件承载件本身可配置成散热体。例如，加热元件承载件可配置为由导热材料制成的护套，例如由金属护套或由填充有导热颗粒的热塑性材料制成的护套。
替代地，加热元件承载件可由热塑性材料制成，加热元件和/或散热体附接至该热塑性材料上。
加热元件承载件可包括形成散热体的金属插入件，散热体优选地压配合至加热元件承载件的接收开口中。
加热元件优选地设计为自调节加热元件，并且更优选地为ptc电阻器的形式，可直接附接至金属插入件。
加热元件承载件可包括其中安装有加热元件的袋。袋本身可配置成金属部件。
优选地，根据本发明的伸缩式车辆清洁装置包括至少一个可伸展和可收缩的活塞，该活塞可滑动地设置在喷嘴承载件壳体内，并且该活塞可通过清洁流体的压力而伸展。活塞可形成喷嘴承载件的部分。替代地，喷嘴承载件可以是附接至活塞前端的单独部件。
优选地，喷嘴承载件壳体可连接至清洁流体源。
附图说明
下文将参考附图通过实例来描述本发明的有利实施方式，在附图中：
图1示出了没有加热单元的伸缩式车辆表面清洁装置的清洗单元；
图2示出了根据本发明优选实施方式的伸缩式车辆表面清洁装置，该伸缩式车辆表面清洁装置安装有加热单元；
图3示出了穿过图2的伸缩式车辆表面清洁装置的纵向剖视图，其中喷嘴承载件处于静止位置；
图4示出了图3的伸缩式车辆表面清洁装置的纵向剖视图，其中喷嘴承载件处于伸出的清洁位置；
图5示出了根据图2至4的伸缩式车辆表面清洁装置的放大详图；
图6示出了根据本发明的伸缩式车辆表面清洁装置的另一设计变型；以及
图7示出了根据本发明的伸缩式车辆表面清洁装置的第二实施方式。
具体实施方式
参照图1至图4所示的实施方式，伸缩式车辆表面清洁装置包括清洗单元1和加热单元2，该清洗单元1和加热单元2配置成两个单独的功能单元。图1仅示出了清洗单元1，清洗单元也可为非加热清洗单元，并且通常准备好安装至车辆中，并且在没有加热单元2的情况下工作。
图2示出了清洗单元1和加热单元2的组件，加热单元2卡扣配合至清洗单元1上。
清洗单元1包括喷嘴承载件壳体3和与可滑动地设置在喷嘴承载件壳体内的活塞5一体形成的喷嘴承载件4。喷嘴承载件壳体3设计为活塞5可在其中往复运动的气缸。喷嘴承载件壳体3、活塞5或喷嘴承载件4可分别由热塑性材料注塑成型。
喷嘴承载件壳体3包括用于接收作为清洁流体供应管道的软管的乳头状件6，该清洁流体供应管道是车辆内清洁流体回路的部分。清洁流体供应管道和清洁流体回路的诸如泵的其它部分未在附图中示出。应当理解的是，这些元件在现有技术中是公知的，并且对于本领域技术人员来说是公知的。喷嘴承载件4可相对于喷嘴承载件壳体3呈现第一位置和第二位置，第一位置是图3所示的静止位置，第二位置是伸出位置，该伸出位置是暴露喷嘴7的清洁位置。喷嘴包括与清洁流体通道9连通的一个或多个喷嘴孔8，清洁流体通道9又与喷嘴承载件壳体3内的中空空间10连通。喷嘴承载件4和喷嘴孔8一体形成，即为单件设计。本领域的技术人员将理解的是，喷嘴可设计成所谓的眼球，其可压配合到喷嘴承载件4中的相应形状的容器中。未示出的清洁流体泵通过清洁流体供给导管向喷嘴承载件壳体3提供清洁流体，并且清洁流体通过清洁流体通道9供给至喷嘴7，并离开喷嘴孔8。
在图3所示的静止位置，活塞5通过两个螺旋弹簧11在喷嘴承载件壳体3内平衡。止回阀12关闭流体通道9，并且最初阻塞喷嘴7与中空空间10之间的流体连通。在清洁流体在压力下从清洁流体源输送至喷嘴承载件壳体3中的情况下，清洁流体进入中空空间10中，并且流体压力作用在止回阀12上。由于作用在止回阀12上的流体压力，活塞5将克服上螺旋弹簧11的偏压力向上推动，直到喷嘴承载件4处于图4所示的伸出位置，在该伸出位置，活塞5邻接喷嘴承载件3内的周边止动表面。进一步的加压使得止回阀12的阀体从其阀座抬起，从而将建立中空空间10与喷嘴7之间的流体连通。
配置为子组件的加热单元2设置为用于在冷冻条件下保持喷嘴孔8无冰，或如果喷嘴孔在冷冻条件下被阻塞，则使喷嘴孔除霜。加热单元2包括加热元件承载件13，在一个实施方式中，加热元件承载件13配置为套管，其可卡扣配合到喷嘴承载件壳体3上。如图3所示，用于喷嘴7的喷嘴承载件的静止位置完全由加热元件承载件13包围和保护。
图5示出了根据图2和图3的伸缩式车辆表面清洁装置的上部的放大视图。
加热元件承载件13包括圆柱形孔14，金属插入件15压配合在圆柱形孔14中。ptc电阻器16附接至金属插入件15的后侧。该后侧是金属插入件15的背向喷嘴孔8的侧部。金属插入件15配置为散热体，其在ptc电阻器16通电时通过喷嘴7与加热元件承载件13之间的空气间隙17传递由ptc电阻器16产生的热量。ptc电阻器16和通向ptc电阻器16和从ptc电阻器16引出的电线18设置在形成加热元件承载件13的部分的加热器室19内。
在喷嘴承载件3的静止位置，金属插入件15布置在喷嘴孔8的前面并邻近喷嘴孔8，使得空气间隙17保持在金属插入件的加热表面与喷嘴孔8之间。
加热元件承载件13的上部包括密封元件20，其设计成用于与车辆车身内的相应密封表面相遇。
喷嘴承载件单元3通过密封元件21密封在圆柱形加热元件承载件13内，密封元件21在密封元件承载件3的周边凹槽内延伸。
根据图6的伸缩式车辆表面清洁装置的设计与图2所示的设计略有不同，然而，根据发明构思，清洗单元1和加热单元2对应于图2和图4的清洗单元1和加热单元2，并且其相同的部件由相同的附图标记表示。
根据图7的伸缩式车辆表面清洁装置还具有另一设计。根据图7的实施方式的加热元件承载件13没有完全封闭喷嘴7。加热元件承载件13包括形成袋23的轭状件22，自调节加热元件，即，ptc电阻器16和散热体安装在该袋23中。轭状件22从加热元件承载件13的套筒状基座延伸，该套筒状基座卡扣配合至喷嘴承载件3上。同样，加热元件承载件13可由热塑性材料制成。轭状件22本身可由导热金属制成，诸如铜或铝，以便增强到喷嘴7的热传递。轭状件可在加热元件承载件13上具有相对于喷嘴承载件壳体3的纵向轴线成角度的位置。同样，清洗单元1具有与根据前述实施方式的清洗单元相同的设计。对于根据图7的实施方式，相同的部件也由相同的附图标记表示。
附图标记的说明
1清洗单元
2清洁单元
3喷嘴承载件壳体
4喷嘴承载件
5活塞
6乳头状件
7喷嘴
8喷嘴孔
9流体通道
10喷嘴承载件壳体内的中空空间
11螺旋弹簧
12止回阀
13加热元件承载件
14加热元件承载件中的孔
15金属插入件
16ptc电阻器
17空气间隙
18电线
19加热器室
20密封元件
21密封元件
22轭状件
23袋
1.一种伸缩式车辆表面清洁装置，包括清洗单元(1)，所述清洗单元(1)包括喷嘴承载件壳体(3)、喷嘴承载件(4)和至少一个流体喷嘴(7)，所述流体喷嘴具有至少一个喷嘴孔(8)，所述喷嘴承载件(4)能够相对于所述喷嘴承载件壳体(3)在第一位置与第二位置之间移动，所述第一位置是静止位置，所述第二位置是伸出位置，所述装置还包括加热单元(2)，所述加热单元(2)配置为所述装置的加热子组件，以及所述加热单元(2)包括具有电阻加热元件的加热元件承载件(13)，所述加热元件承载件(13)相对于所述喷嘴承载件壳体(3)固定，并且配置为使得在所述喷嘴承载件(4)的静止位置所述电阻加热元件布置在所述喷嘴孔(8)的前面并且邻近所述喷嘴孔(8)，使得在所述电阻加热元件的加热表面与所述喷嘴孔(8)之间保持空气间隙(17)。
2.根据权利要求1所述的伸缩式车辆表面清洁装置，其特征在于，所述电阻加热元件配置为自调节加热元件，优选配置为ptc电阻器(16)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的伸缩式车辆表面清洁装置，其特征在于，所述加热单元包括散热体。
4.根据前述权利要求中任一项所述的伸缩式车辆表面清洁装置，其特征在于，所述散热体由选自包括铝、铜、黄铜、镁、镍或其合金的材料组中的导热材料制成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的伸缩式车辆表面清洁装置，其特征在于，所述加热元件承载件(13)卡扣配合至所述喷嘴承载件壳体(3)上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的伸缩式车辆表面清洁装置，其特征在于，所述加热元件承载件(13)配置为套筒或护套。
7.根据权利要求6所述的伸缩式车辆表面清洁装置，其特征在于，所述加热元件承载件(13)相对于所述喷嘴承载件壳体(3)密封。
8.根据前述权利要求中任一项所述的伸缩式车辆表面清洁装置，其特征在于，所述加热元件承载件(13)配置为散热体。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的伸缩式车辆表面清洁装置，其特征在于，所述加热元件承载件(13)由热塑性材料制成。
10.根据权利要求1至7和9中任一项所述的伸缩式车辆表面清洁装置，其特征在于，所述加热元件承载件(13)包括形成散热体的金属插入件(14)，所述金属插入件压配合至所述加热元件承载件(13)的接收开口中。
11.根据权利要求10所述的伸缩式车辆表面清洁装置，其特征在于，优选为ptc电阻器(16)形式的所述电阻加热元件直接接触所述金属插入件(15)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的伸缩式车辆表面清洁装置，其特征在于，所述加热元件承载件(13)包括在其中安装有所述电阻加热元件的袋(23)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的伸缩式车辆清洁装置，其特征在于，所述喷嘴承载件(4)包括至少一个可延伸和可缩回的活塞(5)，所述活塞能够滑动地设置在所述喷嘴承载件壳体(3)内，并且所述活塞能够通过清洁流体的压力而延伸。
技术总结