CN108302501A - 用于前照灯的水分电解装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于前照灯的水分电解装置，包括：第一电极，所述第一电极被构造成暴露于前照灯壳体的内部空间，并且具有涂布有介电物质的表面；第二电极，所述第二电极被设置成与第一电极隔开预定距离；和放电通风路径，所述放电通风路径被构造成在第一电极的涂布有介电物质的表面和第二电极之间形成。

Description

用于前照灯的水分电解装置

技术领域

本发明涉及通过电解从根本上除去前照灯内形成的水分的装置。

背景技术

通常，由于当前照灯内的光源发光时车辆的前照灯产生热量，因而前照灯的内部被加热至高温。前照灯的外表面受穿行风或者周围环境的作用而被冷却，由于前照灯的外表面与前照灯的被加热的内部之间的温差，前照灯内的水气容易达到冷凝点并且在透镜的内表面上形成水滴。如果水滴在透镜内部形成并且流动，那么透镜周围的部件受腐蚀并且损坏，或者如果反复冷凝成水滴且水滴蒸发，那么在透镜的表面留下痕迹并且透镜起雾，因此前照灯的照明度可能降低。

为了解决上述问题，通常使用如下方法：在前照灯中安装风扇等以强制地使前照灯内的空气循环或者使前照灯的内部空间处于真空状态并且密封前照灯。然而，为了驱动风扇可能消耗另外的能量，为了使前照灯的内部处于真空状态可能增加成本，并且即使当仅需要更换光源时必须更换一组前照灯，这大大增加了维修成本。

公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面提供一种装置，所述装置通过电解前照灯的壳体内的水分来除去水分从而解决前照灯内的水气冷凝的问题并且避免前照灯的性能降低。

根据本发明的示例性实施方案，提供一种用于前照灯的水分电解装置，包括：第一电极，所述第一电极被构造成连接至电源的一个电极，暴露于前照灯壳体的内部空间，并且具有涂布有介电物质的表面；第二电极，所述第二电极被构造成连接至电源的另一个电极，暴露于前照灯壳体的内部空间，并且被设置成在与第一电极隔开预定距离的同时形成间隙；和放电通风路径，所述放电通风路径被构造成在第一电极的涂布有介电物质的表面和第二电极之间形成，使前照灯中的空气在所述通风放电路径中循环，并且通过第一电极和第二电极之间产生的放电现象电解空气中的水分。

第一电极和第二电极可以具有平面形状并且可以被设置成彼此平行面对。

第一电极和第二电极可以各自具有多个通风孔。

第一电极和第二电极的通风孔可以被形成为彼此交错。

电源可以为DC电源。

第一电极可以为负电极。

第一电极和第二电极可以被设置成穿透防尘盖以暴露于前照灯壳体的内部空间中。

介电物质可以为离聚物。

介电物质可以通过将离聚物浸入聚四氟乙烯(PTFE)层而形成。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体描述，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1为示意性显示根据本发明的示例性实施方案的用于前照灯的水分电解装置的构造的图。

图2和图3为显示根据本发明的示例性实施方案的用于前照灯的水分电解装置的电极和介电物质的图。

图4为显示根据本发明的示例性实施方案的用于前照灯的水分电解装置的防尘盖的图。

应当了解，所附附图并非按比例地绘制，显示了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图中，贯穿附图的多幅图，附图标记涉及本发明的相同或等同的部分。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

下面将参考所附附图对本发明的示例性实施方案进行描述。

图1为示意性显示根据本发明的示例性实施方案的用于前照灯的水分电解装置的构造的图，并且图2和图3为显示根据本发明的示例性实施方案的用于前照灯的水分电解装置的电极和介电物质203的图，并且图4为显示根据本发明的示例性实施方案的用于前照灯的水分电解装置的防尘盖的图。

根据本发明的示例性实施方案的用于前照灯的水分电解装置包括：第一电极201，所述第一电极201被构造成连接至电源的一个电极，并且暴露于前照灯壳体101的内部空间，并且具有涂布有介电物质203的表面；第二电极205，所述第二电极205被构造成连接至电源的另一个电极，并且暴露于前照灯壳体101的内部空间，并且被设置成在与第一电极201隔开预定距离的同时形成间隙；和放电通风路径207，所述放电通风路径207被构造成在第一电极201的涂布有介电物质203的表面和第二电极205之间形成，使前照灯中的空气在其中循环，并且通过第一电极201和第二电极205之间产生的放电现象电解空气中的水分。第一电极201和第二电极205可以具有平面形状并且可以被设置成彼此平行面对。

当车辆在夜间行驶时，通过使用来自前照灯的光线保证驾驶员的视野。在前照灯工作的同时前照灯的内部由于光源产生的热而被加热，从而使前照灯维持高温，因此即使在前照灯中有水分，前照灯的内部也维持气态，因此前照灯内的表面上不形成水分。然而，当前照灯关闭时，使前照灯内的水分维持气态的能量来源消失，同时前照灯的外部通过与环境热交换而处于低温状态，因此水气开始在前照灯的内表面上冷凝。

或者，当车辆停放在直接曝露于阳光的户外时，前照灯的内部空间的温度由于温室效应逐步增加，从而前照灯内的不可见位置处存在的水分蒸发，使得水气均匀地扩散至前照灯的内部。另一方面，由于与环境热交换，前照灯的外部维持比前照灯的内部更低的温度，因此扩散的水气在前照灯内的表面上冷凝，因此可能产生水滴。

此时，当冷凝的水滴在前照灯内形成并且流动时，前照灯附近的相关部件受腐蚀，从而可能损坏，并且当反复冷凝成水滴且水滴蒸发时，在前照灯的透镜的内表面留下痕迹，并且透镜起雾，因此前照灯的照明度可能降低。

为了解决所述问题，需要将前照灯内的湿度保持得较低。为此目的，可以使用如下方法：在完全除湿的空间中组装前照灯从而避免从一开始引入水分。然而，在之后需要更换灯泡或者需要维修前照灯的情况下，始终有可能引入水分。因此，之后需要降低前照灯内的湿度。

存在两种用于降低空气中的湿度的方法。一种方法是通过增加空气温度降低相对湿度，另一种方法是通过除去空气中的水分降低绝对湿度。降低相对湿度的方法不是根本方法，因为当前照灯内的温度降低时水气在前照灯内重新冷凝。因此，本发明旨在通过电解水分除去前照灯内的水分。

通常地，通过在包含电解质的水中插入电极从而电解水。然而，对于前照灯来说，水分的量不足因此电流不能流动，因此典型的电解方法可能不适用于前照灯。

因此，本发明旨在通过在低压下引发放电从而电解空气中的水分。

参考图1和图2，第一电极210连接至电源的一个电极并且暴露于前照灯壳体101的内部空间，第二电极205被设置成与第一电极201隔开预定距离。基本上，电流沿着连接的电线流动，但是当施加非常高的电压时，即使在电线断开的状态下，电子在断开的电线之间直接跳跃从而电流流动，因此可以产生放电。然而，难以保证能够在车辆中引发直接放电的高电压，并且在包括多个电子元件的车辆中在高压下产生放电并不是优选的。因此，需要在低压下产生放电。

涂布在第一电极201上的介电物质203用于在低压下产生放电。介电物质203涂布在电极的表面上从而在电极的整个表面上均匀地产生放电并且促进电子发射，即使在低压下也能引发放电的产生。

在第一电极201的涂布有介电物质203的表面和第二电极205之间形成间隙从而形成放电通风路径207，前照灯中的空气可以穿过所述放电通风路径207。在放电通风路径207中产生放电，在前照灯中的空气穿过该空间的同时前照灯中包括的水分被电解。因此，可以降低前照灯中的空气的绝对湿度。

第一电极201和第二电极205可以各自具有多个通风孔209。第一电极201和第二电极205的通风孔209可以被形成为彼此交错(cross)。

在第一电极201和第二电极205之间形成的放电通风路径207具有非常狭窄的间隔。当电极之间的间隔较宽时，相当于绝缘体的空气的量增加，从而电阻增加，使得难以在低压下产生放电。因此，所述间隔被形成为数mm或更小的狭窄间隔。在该情况下，前照灯中的空气不能平稳地供应至放电通风路径207。

因此，根据本发明的示例性实施方案，如图3所示，电极本身具有通风孔209从而将空气平稳地供应至放电通风路径207。此外，第一电极201和第二电极205中形成的通风孔209不彼此对齐而是彼此交错以增加通过通风孔209引入的空气在放电通风路径207中停留的时间，从而提供足够的时间从而分解空气中的水分。

根据本发明的示例性实施方案，使用DC电源作为电源。

当使用DC电源时，需要高压在彼此不连接的电极之间产生电流流动。然而，这可能造成过多的能量损失并且造成周边元件的损坏，因此工业上已经应用使用AC电流的低压放电。

然而，车辆中使用的电池等为DC电源，但是可能存在的问题是DC电源不产生能够平稳产生放电的高压。当然，可以通过使用包括变流器的额外装置将DC电源改变成AC电源从而解决所述问题，这增加成本并且需要放置另外元件的空间，因此效率低下。

因此，根据本发明的示例性实施方案，第一电极201涂布有介电物质203从而在使用DC电源的同时在低压下产生放电。

根据本发明的示例性实施方案，涂布有介电物质203的第一电极201被设定为负电极。

介电物质203使用下文具体描述的离聚物。离聚物使用静电力帮助电子移动从而促进低压下的放电。存在电子的负电极涂布有介电物质从而直接帮助电子移动，在低电压下引起放电的平稳产生。

第一电极201和第二电极205被安装成穿透防尘盖103，从而可以暴露于前照灯壳体101的内部空间。

第一电极201和第二电极205需要最终暴露于前照灯壳体101的内部，将第一电极201和第二电极205附接至前照灯的最经常出现水气冷凝的内表面可能是最为有效的。然而，由于暴露于外部，这可能造成屏蔽前照灯的光线并且破坏外观的问题。

因此，第一电极201和第二电极205附接至前照灯壳体101的顶部或底部处的遮光板105的后表面等(不能从前照灯壳体101的外部直接观察到)，从而在元件组装之后可以安装在隐蔽部分。

或者，如图4所示，第一电极201和第二电极205可以安装在防尘盖103上，所述防尘盖103主要用于之后更换车头灯内的灯泡。这样的话，不论汽车型号如何，本发明可以仅通过更换防尘盖103而应用于所有汽车型号，因此可以实现公用部件从而节省制造成本。

介电物质203为离聚物。

介电物质203需要帮助电子移动从而即使在低压下也能有效地产生放电。

离聚物为包括正电荷和负电荷的聚合物材料。更具体地，离聚物为具有共价键和离子键的热塑性塑料材料并且具有非常出色的静电力。基本上，离聚物为塑料聚合物材料并且具有介电物质203和绝缘体的特性，但是利用出色的静电力帮助电子移动从而促进在低压下放电。

介电物质203可以通过将离聚物浸入聚四氟乙烯(PTFE)层而形成。

即使当前述介电物质230在安装于车辆的前照灯的长时间内暴露于振动和温度和湿度的各种变化时，介电物质230本质上具有维持性能的必要的耐久性。

因此，根据本发明的示例性实施方案，电极涂布有浸入PTFE的离聚物，即多孔铁氟龙层，所述多孔铁氟龙层即使在电镀之时也不容易剥落，不会在高温(300℃或更高)下改变化学性质。这样，能够改进介电物质203的涂层的耐久性同时维持离聚物的出色的静电力。

如上所述，根据本发明的用于前照灯的水分电解装置，能够通过除去前照灯内冷凝的水分避免前照灯的性能降低，即使在更换前照灯的灯泡或维修前照灯时引入高湿度的空气，也能避免出现水气冷凝问题。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“高”、“低”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“背”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“向前”和“向后”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (9)

1.一种用于前照灯的水分电解装置，包括：

第一电极，其被构造成连接至电源的一个电极，并且暴露于前照灯壳体的内部空间，并且具有涂布有介电物质的表面；

第二电极，其被构造成连接至电源的另一个电极，暴露于前照灯壳体的内部空间，并且被设置成在与第一电极隔开预定距离的同时形成间隙；和

放电通风路径，其被构造成在第一电极的涂布有介电物质的表面和第二电极之间形成，并且使前照灯中的空气在所述放电通风路径中循环，并且通过第一电极和第二电极之间产生的放电现象电解空气中的水分。

2.根据权利要求1所述的用于前照灯的水分电解装置，其中，第一电极和第二电极具有平面形状并且被设置成彼此平行面对。

3.根据权利要求2所述的用于前照灯的水分电解装置，其中，第一电极和第二电极各自具有多个通风孔。

4.根据权利要求3所述的用于前照灯的水分电解装置，其中，第一电极和第二电极的通风孔被形成为彼此交错。

5.根据权利要求1所述的用于前照灯的水分电解装置，其中，电源为DC电源。

6.根据权利要求1所述的用于前照灯的水分电解装置，其中，第一电极为负电极。

7.根据权利要求1所述的用于前照灯的水分电解装置，其中，第一电极和第二电极被设置成穿透防尘盖以暴露于前照灯壳体的内部空间。

8.根据权利要求1所述的用于前照灯的水分电解装置，其中，所述介电物质为离聚物。

9.根据权利要求1所述的用于前照灯的水分电解装置，其中，介电物质通过将离聚物浸入聚四氟乙烯层而形成。