CN104713010A - 车辆灯组件 - Google Patents

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Abstract

具有热量集中区域的灯组件设置有诸如增强热量集中区域发出的热量的镀铝涂层或嵌入件的导热面。吸收面应用在壳体内或遮光板上以增强布置在热量集中区域上方的位置处的热吸收。在导热面至吸收面之间引起灯组件内的对流气流。公开的方法包括将导热面应用于热量集中区域以及在灯组件内应用吸收面涂层。

Description

车辆灯组件
技术领域
本发明涉及具有改进的表面发热控制的车辆灯组件。
背景技术
用于车辆的外部灯组件通常包括壳体、光源、遮光板(bezel)、反射件、透镜、以及电源。根据灯组件的设计以及光源和电源的位置，部件上的局部区域会具有“热点”，“热点”处形成超过200℃的极高温度。这样的高温会给由热固性或热塑性聚合物制成的灯组件带来不利影响。
减少热点的一个方法是为灯部件添加散热装置，但这种方法给组件增加了很多重量。可在灯结构上做其他改变，这些改变会增加灯组件的成本。风格和封装方面的考虑限制了灯设计的变化。相关于热点的问题经常未被发现，直到在测试了样品和产品灯组件之后的设计过程的后期。
本发明针对上述问题以及如下面概述的其他问题。
发明内容
本发明一方面提供了一种车辆灯组件，包括：灯壳体；布置在灯壳体内的光源；和具有热发射率T1且布置在灯壳体内的反射件；以及具有热发射率T2的导热面，导热面布置在反射件上的热量集中区域处，其中，T2大于T1。
根据本发明，灯壳体具有热吸收率T1以及吸收面，吸收面具有热吸收率T2，其中，T2大于T1。
根据本发明，吸收面为黑色涂料的涂层。
根据本发明，吸收面具有至少0.8的吸收率。
根据本发明，导热面为镀铝涂层。
根据本发明，导热面具有至少0.75的发射率。
根据本发明，导热面为具有12瓦每米每库伦(W/mC)的热导率的嵌入件。
根据本发明，光源和电源由反射件支撑且产生热量集中区域。
根据本发明，吸收面位于灯壳体的内部表面上。
根据本发明，导热面和吸收面定位成在壳体内产生空气循环，通过对流传热降低热量集中区域中的温度。
根据本发明，在光源的运行期间，对流传热通过无源辐射热交换产生对流气流以降低热量集中区域处的温度。
本发明另一方面提供了一种降低灯组件内的热量集中区域的温度的方法，灯组件包括灯壳体、光源和反射件，热量集中区域由具有为T1的热发射率的材料形成，方法包括：在热量集中区域处提供具有为T2的热发射率的表面，T2大于T1。
根据本发明，表面为镀铝表面涂层。
根据本发明，表面为具有至少0.9瓦每米每库伦的热导率的嵌入件。
根据本发明，灯组件的一部分具有为T1的热吸收率，方法还包括：在表面上方的位置处提供位于灯组件内具有热吸收率T2的吸收面，T2大于T1。
根据本发明，吸收面与表面间隔开。
根据本发明，吸收面为黑色涂料的涂层。
根据本发明，还包括：点亮光源以在灯组件内产生对流气流，使用无源辐射热交换来降低热量集中区域的温度。
本发明再一方面提供了一种降低灯组件内的热量集中区域的温度的方法，灯组件包括灯壳体、光源和反射件，方法包括：提供具有比壳体的一部分的固有吸收率大的吸收率的吸收面，吸收面设置在壳体上且间隔地位于热量集中区域上方。
根据本发明的一个方面，提供了车辆灯组件，其包括灯壳体、布置在壳体内的光源和可操作地连接至壳体内的光源的电源。壳体围绕设置有导热面(conductive surface)的反射件或其他部件，导热面定位在组件中的具有热量集中区域的热的表面上。导热面具有比形成热的表面的材料的固有热发射率大的热发射率。吸收面可设置在壳体内的导热面上方的较冷的表面上。该吸收面具有比形成较冷的表面的材料的固有吸收率大的吸收率并且可与导热面间隔开。
根据本发明的其他方面，吸收面可以为哑黑色涂料的涂层。在一些实施例中，吸收面可具有至少0.8且可大于0.95的吸收率。
导热面可以是镀铝涂层。可选地，在一些实施例中，导热面可以是金属或塑料嵌入件或覆盖物。导热面可具有大于0.75且可大于0.9的热导率。嵌入件或覆盖物可具有至少0.9瓦每米每库伦的热导率。
根据本发明的另一些方面，反射件可布置在壳体内并且导热面可位于反射件的与光线相反的侧面上。光源和电源可由反射件支撑且可能是热量集中区域的主要热源。吸收面可位于壳体或遮光板的内表面上。
导热面和吸收面可定位成在壳体内产生空气循环以通过对流传热降低热量集中区域中的温度。在光源的运行期间，对热流热传递通过无源辐射热交换产生对流气流以降低热量集中区域处的温度。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于降低形成灯组件中的热量集中区域的热表面的温度的方法，灯组件包括灯壳体、光源和反射件。该方法包括提供热导热面，其具有比形成热表面的材料的热发射率大的热发射率。
根据该方法的其他方面，导热面可以为镀铝表面涂层。镀铝表面涂层可具有大于0.75的热发射率。导热面可为具有至少0.9瓦每米每库伦的热导率的嵌入件。
该方法可还包括提供可位于导热面上方的具有大于0.8的吸收率的吸收面。吸收面可与导热面间隔开。通过将哑黑色涂料的涂层应用于壳体内的表面可提供吸收面。
根据本发明的另一个方面，提供了一种降低灯组件内的热量集中区域的温度的方法，其包括提供吸收面，其具有比形成壳体内的较冷的表面的材料的固有吸收率大的吸收率。较冷的表面可布置在热量集中区域的上方。
该方法还可进一步包括点亮光源以在灯组件内产生对流气流，使用无源辐射热交换来降低热量集中区域的温度。
下文将参考附图更为详细地描述本发明的上述方面和其他方面。
附图说明
图1是示出灯组件的车辆的前端的局部立体图；
图2是灯组件的局部截面图；
图3是具有高热量集中的灯组件的模拟的温度廓线；以及
图4是灯组件的模拟的温度廓线，灯组件具有布置在高热量集中区的热导热面以增加远离高热量集中区域的对流传热。
具体实施方式
下面提供了本发明的所示实施例的详细描述。所公开的实施例是可以多种替代形式实施的本发明的实例。附图未必按比例绘制。为示出特定部件的细节，可放大或最小化一些部件。本申请所公开的具体的结构性和功能性细节不应理解为限制，而仅仅是用来教导本领域的技术人员如何实践本发明的代表性基础。
参见图1，车辆10以双点划线示出，并具有以实线示出的灯组件12。灯组件12的外透镜16是仅为图1中示出的灯组件12的一部分。
参见图2，示出了根据本发明制造的灯组件12的一个实例，其包括单个灯泡18、或光源。应当理解，用于灯组件的许多现行设计包括若干不同的光源18、或灯泡。光源18可包括前灯、远光灯或转向信号灯中的一个或多个。光源可以是白炽灯泡、二极管灯、卤素投光灯、高强度放电灯等。
根据光源的类型，给定的光源可能需要电源20。使用白炽灯泡，灯泡18通常是灯组件内的热源。由于其他类型的灯(诸如LED灯)，电源20可能是灯组件12内的主要热源。
反射件22用来反射从灯泡18发出的光线。除反射件22以外，壳体26和遮光板28围绕并支撑反射件22和光源18。除了灯组件12的外透镜16以外，可在壳体26内配置有内透镜30。反射件22具有用于反射从灯泡18、或其他光源发出的光线的反射面32。
在所示实施例中，反射件22的后表面上的热量集中区域一般由参考数字34标示。热量集中区域34可由灯泡18或电源20产生。反射件22可由具有小于0.75的热发射率的热固性聚合树脂形成。
在热量集中区域34处提供导热面36。所示出的导热面是铝涂层。可选地，导热面36可以是嵌入件或附接件。比如，金属嵌入件、或者高传导性聚合物嵌入件或覆盖物可附接至反射件22的背面。附图中所示的导热面36应理解为是涂层或嵌入件。
吸收面38可设置在壳体26内。壳体26可由具有小于0.8的热吸收率的热固性聚合树脂形成。
吸收面38可以是施加在壳体26或遮光板28的内表面上的哑黑色涂料的涂层。吸收面38可位于热量集中区域34的上方并且还位于导热面36的上方。由线40表示的对流气流是由导热面36和优选地位于导热面36上方的吸收面38引起的。
吸收面38优选地具有大于0.8且可至少为0.95的热吸收率。导热面36优选地具有大于0.75且可至少为0.9的热发射率，并且具有12瓦每米每库伦(W/mC)的热导率。
参见图3，提供了模拟的灯组件的示意图，该灯组件不包括应用于高热量集中区域的导热面。为了对比目的，图4是与图3中示出的灯组件相同的灯组件的温度廓线的图形表示，图4中的灯组件具有应用于高热量集中区域的高导热面。
参见图3，示出了最大热量集中区域42，其具有在光源点亮时223℃的模拟温度的模拟的最大热量集中区域。散热区域44示出为围绕最大热量集中区域42的较浅阴影部分。
参见图4，最大热量集中区域46被示出为比图3所示的最大热量集中区域的更大的区域。此外，以较浅阴影示出的散热区域48围绕最大热量集中区域46。把导热面应用到反射件22的背部之后，最大热量集中区域46的温度模拟为已降至194℃的温度。
在图3和图4所示的模拟中，唯一的变化是包括了反射件22的后部上的导热面。如图2所示，吸收面38应用于壳体26内部的表面。通过包括导热面36和在导热面36上方的吸收面38增强了壳体26内的气流40，从而增加灯组件12内的对流热流。
根据灯组件12的精确设计和结构，将改变传导涂层和吸收面38的相对位置。多个导热面36可设置于任何确定的热量集中区域。多个吸收面38可设置于壳体26内或在灯组件12的遮光板28上。通常，吸收面38设置在导热面36上方的位置处。
所公开的方法用于降低包括灯壳体26、光源18(其可或不可包括在灯壳体22内的相关的电源20)和反射件的灯组件12中的热量集中区域34的温度。根据该方法的一个方面，具有大于0.75的发射率的导热面36应用于或附接至热量集中区域34。根据该方法，镀铝表面涂层可被涂覆、喷射、或以其它方式应用在反射件32的后表面上。可选地，具有至少0.9瓦每米每库伦的热导率的嵌入件或覆盖物可附接至反射件22或其它的热量集中区域34。
此外，该方法可包括提供吸收面38，诸如，在壳体26或遮光板28的一部分上的哑黑色涂料。吸收面可具有大于0.8的吸收率。
根据本方法，吸收面可位于导热面36上方以将额外的对流区流体40从导热面36引至吸收面38。当光源点亮时，在灯组件12内产生对流气流。无源辐射热交换用来降低热量集中区域的温度。
尽管上面描述了示例性实施例，但这并不意味着这些实施例描述了本发明的所有的可能形式。然而，说明书中所使用的词语是描述性词语而非限制，而且应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可做出各种变化。此外，多个可执行实施例的部件可进行组合以形成本发明的其他实施例。

Claims (11)

1.一种车辆灯组件，包括：
灯壳体；
布置在所述壳体内的光源；和
具有热发射率T1且布置在所述壳体内的反射件；以及
具有热发射率T2的导热面，所述导热面布置在所述反射件上的热量集中区域处，其中，T2大于T1。
2.根据权利要求1所述的车辆灯组件，其中，所述灯壳体具有热吸收率T1以及吸收面，所述吸收面具有热吸收率T2，其中，T2大于T1。
3.根据权利要求2所述的车辆灯组件，其中，所述吸收面为黑色涂料的涂层。
4.根据权利要求2所述的车辆灯组件，其中，所述吸收面具有至少0.8的吸收率。
5.根据权利要求1所述的车辆灯组件，其中，所述导热面为镀铝涂层。
6.根据权利要求1所述的车辆灯组件，其中，所述导热面具有至少0.75的发射率。
7.根据权利要求1所述的车辆灯组件，其中，所述导热面为具有12瓦每米每库伦(W/mC)的热导率的嵌入件。
8.根据权利要求7所述的车辆灯组件，其中，所述光源和电源由所述反射件支撑且产生所述热量集中区域。
9.根据权利要求1所述的车辆灯组件，其中，吸收面位于所述灯壳体的内部表面上。
10.根据权利要求9所述的车辆灯组件，其中，所述导热面和所述吸收面定位成在所述壳体内产生空气循环，通过对流传热降低所述热量集中区域中的温度。
11.根据权利要求10所述的车辆灯组件，其中，在所述光源的运行期间，对流传热通过无源辐射热交换产生对流气流以降低所述热量集中区域处的温度。
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