[发明专利]挡风玻璃洗涤器流体加热器和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请请求在2008年8月18号提交的序列号为61/089,577的美国临时专利申请和在2009年8月14日提交的序列号为12/541,207的美国临时专利申请的优先权，二者的内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种车辆挡风玻璃除霜器和擦拭器，其使用被加热的洗涤器流体。

背景技术

数十年来，一直用传统的热空气除霜器来实现机动车辆挡风玻璃和擦拭器的除霜和除冰。驾驶员对这些用于提供迅速且安全的驾驶可见性的除霜器作用缓慢以及其他不良性能一直存在很多不满。政府发布的车辆安全标准(例如，基于19世纪60年代热空气机动车辆除霜器最低技术的FMVSS103)规定了最低除霜性能要求，即在0℉自冷起动发动机之后仍允许30分钟来清理预定标准量的霜。在该实验中，即使现代(每加仑27.5英里CAFE-公司平均燃料经济性)车辆通常仍需要15-25分钟来对挡风玻璃进行除霜。

因此，在通常的操作中，驾驶员不得不经常从挡风玻璃处刮冰并敲掉擦拭器刮片上的冰，或者浪费燃料且花费时间地等待发动机预热以使除霜器能够工作。刮冰器有效到达挡风玻璃是非常困难的，并且由于即将步入老年的7800万“婴儿潮”一代从挡风玻璃刮除冰的敏捷性降低，这种情况在美国会被恶化。再有，有证据显示全球变暖可能导致在冬季期间会有更强烈的风暴。

很多在冬季天气驾驶的驾驶员认为显著更好的除霜器性能是有必要的，特别是根据更好的可利用技术(例如电加热挡风玻璃)和更有效的新兴的被加热的洗涤器系统。迅速兴起的高燃料效率的内燃发动机种类、混合动力车辆、可插混合动力电动车辆、全电池电动车辆和燃料电池电动车辆显著增大了对更好的除霜的需要，以在2015年满足非常具有挑战性的新规定的每加仑35.5英里的CAFE要求，并且实现较不依赖燃油的国民经济(见证了飙升的燃料价格)和更环境友好的车辆。

由于这些即将来临的新车辆的高燃料效率，所以必然有显著更少的“废热”能量可供使用以使得基于传统发动机冷却剂热量的热空气除霜器和加热器能够表现良好。现在，汽车制造商和他们的供应商主动研究和发展新式除霜器和加热器技术(例如蓄热器、热泵、电加热、粘性摩擦加热器、冷却剂湍流加热器和燃料燃烧加热器)，来满足这些高燃料效率车辆的新需求。现在，具有较低燃料效率和较高“废热”的传统类型车辆将被大量淘汰。在驾驶之前预热发动机以在延长的时间段中对挡风玻璃除霜的习惯做法与现在降低污染和依赖国外燃油能量的共同目标相悖。

远程起动部件已经在售后市场上销售多年，并且近年来作为原始装备部件越来越受欢迎以用来改善除霜、加热和空调性能。然而，在降低空气污染并且改进燃料经济性的利益下，很多州和国家的反怠速法律加强了对可允许怠速时间(现在通常低至5分钟)的限制，而远程起动部件将趋向于具有相应的怠速时间限制问题。

电加热挡风玻璃可显著降低除霜时间，但其使用由于成本、复杂性、可靠性差和例如干扰电子通信装置的技术问题而受到限制。电加热挡风玻璃的替代成本比常规挡风玻璃多很多倍(例如已经发现多于5倍)并且替代数据显示平均每个车辆在其寿命期间具有大约个挡风玻璃。可看到的加热线缆和加热膜还能干扰并且降低挡风玻璃的清晰度和透明度。