Обогреваемая форсунка (варианты)

 

Изобретение относится к гидравлическим устройствам для диспергирования и подачи жидкости, применяемым в стеклоомывателях транспортных средств, в частности в автомобилях, а также в других областях техники, связанных с применением подобных устройств. Форсунка имеет плоское сопло, сформированное двумя сходящимися под некоторым углом плоскостями и двумя поверхностями, изогнутыми по кривой второго порядка. Представлены два варианта выполнения указанных поверхностей на различных элементах форсунки: корпусе и вкладыше. Такая конструкция сопла создает верхний поток распыляемой жидкости, а тепловыделяющий элемент выполнен в виде полупроводникового прибора в интегральном исполнении со схемами ограничителя по току и температуре. Конструкция обогреваемой форсунки позволяет использовать ее при эксплуатации транспорта при низких температурах, предотвращая замерзание омывающей жидкости в форсунке и создавая возможность оттаивания замерзшей, например, при парковке на морозе, жидкости. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к гидравлическим устройствам для диспергирования и подачи жидкости, применяемым в стеклоомывателях транспортных средств, в частности в автомобилях, а также в других областях техники, связанных с применением подобных устройств.

Известны устройства [1], предназначенные для распыления жидкости и подачи ее на очищаемую поверхность, например ветровое стекло автомобиля, и снабженные подогревателями, предотвращающими замерзание жидкости в форсунке или ликвидирующими такое замерзание. В частности, патентом Великобритании N 2044601 предложена форсунка с подводящим каналом, обмотанным резистивным нагревательным элементом в виде эластичной ленты, в электрической цепи которого имеется выключатель, связанный с термостатом. Недостатками этой форсунки являются, во-первых, коническое сопло, дающее факел распыленной жидкости с круговой симметрией, и, во-вторых, наличие дополнительных устройств - термостата с выключателем.

Известно также устройство [2] по патенту США N 4212425, в котором в качестве нагревательного элемента используется таблетка материала, обладающего положительным термическим коэффициентом электросопротивления. Это позволяет поддерживать необходимую температуру, но распылительная головка форсунки также дает факел жидкости только круговой симметрии.

Известно также устройство [2] по патенту США N 4212425, в котором в качестве нагревательного элемента используется таблетка материала, обладающего положительным термическим коэффициентом электросопротивления. Это позволяет поддерживать необходимую температуру, но распылительная головка форсунки также дает факел жидкости только круговой симметрии.

Известна также форсунка (патент Великобритании N 2062452 A, МКИ B 60 S 1/52) для стеклоочистителя автомобиля, в которой поток жидкости сначала сжимается в сужающемся канале, а затем расширяется в воронкообразном плоском выходе, резко расширяющемся в одной плоскости и слегка - в перпендикулярной. Тем самым формируется веерный поток. Недостатком указанной конструкции является потеря энергии потока при его расширении, а, главное, такая форсунка не является обогреваемой.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что форсунка выполняется в виде корпуса, в котором сформирована одна из сходящихся плоскостей, и вкладыша из теплопроводного материала, в котором сформирована вторая сходящаяся плоскость, и поверхности, изогнутые по кривой второго порядка. Между вкладышем и корпусом имеется зазор, в который вставляется тепловыделяющий элемент, например стабилизатор напряжения в интегральном исполнении в пластмассовом корпусе типа ТО-220, включающий в себя схемы ограничения по току (до 1 A) и по температуре (до 120^oC). Другим вариантом того же решения может быть корпус, в котором сформированы обе сходящиеся плоскости, а во вкладыше - только поверхности, изогнутые по кривой, причем вкладыш облегает лента из теплопроводного материала, например из алюминия, которая и контактирует с тепловыделяющим элементом.

На фиг. 1 представлен продольный разрез форсунки, где 1 - корпус форсунки, 2 - вкладыш, 3 - сходящиеся плоскости, верхняя из которых сформирована во вкладыше, а нижняя - в корпусе, 4 - штуцер для ввода жидкости, а 5 - тепловыделяющий элемент.

На фиг. 2 представлен вкладыш в трех проекциях, на первой из которых поз. 1 обозначены поверхности, изогнутые по кривой второго порядка, образующие вместе со сходящимися плоскостями 3 (фиг.1) - плоское сопло.

На фиг. 3 представлен другой вариант форсунки, где 1 - тоже корпус, 2 - тоже вкладыш, а 3 - лента из теплопроводного материала, 4 - тепловыделяющий элемент. Сходящиеся плоскости в этом случае сформированы как в корпусе, так и на вкладыше - поз. 1 (фиг. 3). Поверхности, изогнутые по кривой второго порядка, сформированы также во вкладыше - фиг. 4.

На фиг. 5 представлена лента из теплопроводного материала, где 1 - щелевая просечка, а 2 - отверстие, совмещаемое со штуцером для ввода жидкости.

Форсунка работает следующим образом: жидкость поступает через штуцер 4 (фиг. 1) в камеру форсунки и истекает из нее через щелевое сопло, образованное сходящимися плоскостями 3 (фиг.1) и изогнутыми по кривой второго порядка поверхностями 1 (фиг.2). Тепловыделяющий элемент, в качестве которого, в частности, может использоваться полупроводниковый прибор интегрального исполнения, включающий в себя схемы ограничения по току и температуре, подключен к электросети транспортного средства и выделяет тепло, которое передается за счет теплопроводности вкладышу, в одном случае, и ленте - в другом, что предотвращает замерзание жидкости при использовании форсунки при низких температурах и создает возможность оттаивания замерзшей в форсунке жидкости при, например, парковке транспортного средства на морозе.

Для испытания предложенной конструкции были изготовлены две форсунки с вкладышем из алюминия, в одном случае, и из пластмассы, в другом - с алюминиевой лентой. Корпуса в обоих случаях выполнялись из пластмассы литьем. В качестве тепловыделяющего элемента использовалась микросхема KP-142 EH-5А с ограничением по току 1 A и по температуре 120^oC. Форсунки устойчиво работали в потоке воздуха при температуре -18^oC и оттаивали за 5 - 7 с.

Источники информации 1. Патент Великобритании N 2044601, кл. B 60 S 1/46.

2. Патент США N 4212425, кл. B 60 S 1/52.

3. Патент Великобритании N 2062452, кл. B 60 S 1/52.

Формула изобретения

1. Обогреваемая форсунка для стеклоомывателя транспортного средства, включающая в себя плоское сопло, отличающаяся тем, что плоское сопло образовано двумя сходящимися под некоторым углом плоскостями и двумя поверхностями, изогнутыми по кривой второго порядка, а форсунка состоит из корпуса, в котором сформирована одна из сходящихся плоскостей, снабженного штуцером для подачи омывающей жидкости, и вкладыша из теплопроводного материала, в котором сформирована вторая из сходящихся плоскостей и обе изогнутые поверхности, контактирующего с тепловыделяющим элементом.

2. Форсунка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве тепловыделяющего элемента использован полупроводниковый прибор интегрального исполнения, включающий в себя схемы ограничения по току и температуре.

3. Обогреваемая форсунка для стеклоомывателя транспортного средства, включающая в себя плоское сопло, отличающаяся тем, что плоское сопло образовано двумя сходящимися под некоторым углом плоскостями и двумя поверхностями, изогнутыми по кривой второго порядка, а форсунка состоит из корпуса, в котором сформированы обе сходящиеся плоскости, снабженного штуцером для подачи омывающей жидкости, вкладыша, в котором сформированы поверхности, изогнутые по кривой второго порядка, и элемента, выполненного из ленточного теплопроводного материала, облегающего вкладыш и контактирующего с тепловыделяющим элементом.

4. Форсунка по п.3, отличающаяся тем, что в качестве тепловыделяющего элемента использован полупроводниковый прибор интегрального исполнения, включающий в себя схемы ограничения по току и температуре.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5