CN108613096B - 用于灯的水分电解装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于灯的水分电解装置，其可以包括：第一电极，其连接至电源的电极并且暴露于灯罩的内部空间；第二电极，其连接至电源的另一个电极并且暴露于灯罩的内部空间，在第一电极和第二电极之间形成间隙；电介质，其应用于第一电极或者第二电极的表面，该表面面向第一电极或者第二电极中的另一个；以及放电通道，其形成于第一电极和第二电极之间，灯内的空气在其中流动，并且空气中的水分通过在第一电极和第二电极之间发生的放电而在其中电解。

Description

用于灯的水分电解装置
技术领域
本发明涉及一种从灯中去除水分的装置，在其中可以通过电解来去除水分，从而防止水分冷凝成水。
背景技术
当汽车的光源激活时，其前照灯的内部空间被加热到高温。在行驶中或者在汽车前照灯周围的环境中所产生的风使得前照灯的外表面冷于内表面。由于所呈现的温差，灯内的水分可以达到露点温度，冷凝在灯玻璃上。随后在玻璃上流动的水滴可以侵蚀并且损坏靠近玻璃的部件。此外，在水分反复经受冷凝和蒸发之后，玻璃被污染并且变得模糊，从而导致灯的亮度降低。
这样的问题通常通过在汽车前照灯内配置风扇以在灯内加强空气循环，或者通过将灯的内部空间抽真空来解决。然而，这些常见的解决方案存在如下的缺点：风扇的运行需要额外的能量消耗；并且真空密封的前照灯不但增加了生产的成本而且增加了维修成本。例如，当仅需要更换光源时，真空的灯必须整体更换，由此增加了维修成本。
公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增强对本发明的总体背景的理解，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
本发明致力于提供一种通过电解从灯中去除水分的装置，水分在灯内冷凝的问题由此可以解决并且可以防止水分冷凝。
为了实现以上方面，本发明旨在提供一种用于灯的水分电解装置，其包括：第一电极，其连接至电源的电极并且暴露于灯罩的内部空间；第二电极，其连接至电源的另一个电极并且暴露于灯罩的内部空间，在第一电极和第二电极之间形成间隙；电介质，其应用于第一电极或者第二电极的表面，该表面面向第一电极或者第二电极中的另外一个；以及放电通道，其形成于第一电极和第二电极之间，灯内的空气在其中流动，并且空气中的水分通过在第一电极和第二电极之间发生的放电而在其中电解。
在本发明的实施方案中，所述第一电极和第二电极各自在其中形成有多个通孔。
在本发明的另一个实施方案中，在第一电极中的通孔与在第二电极中的通孔以交错的方式放置。
在本发明的另一个实施方案中，所述第一电极是从灯罩中挤出的圆顶形状，并且所述第二电极形成为在距离第一电极预定距离处覆盖第一电极的圆顶形状。
在本发明的另一个实施方案中，所述吸湿剂设置在第一电极与罩之间的间隙中。
在本发明的另一个实施方案中，所述装置进一步包括附着于第二电极的一个表面上的吸收片。
在本发明的另一个实施方案中，所述装置进一步包括穿透灯罩的热导体，其具有暴露于第一电极内部空间的一个表面，以及在其上形成有散热片的相反表面。
在本发明的另一个实施方案中，所述装置进一步包括用于将灯罩与热导体热绝缘的隔热罩，第一电极和第二电极以在其间保持的预定间隙固定在其上。
在本发明的另一个实施方案中，所述电介质是离聚物。
在本发明的另一个实施方案中，所述电介质通过将聚四氟乙烯(PTFE)膜浸渍离聚物而形成。
本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方案中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方案中进行详细陈述，这些附图和具体实施方案共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1为根据本发明示例性实施方案的用于汽车前照灯的水分电解装置的概念图。
图2为根据本发明示例性实施方案的用于汽车前照灯的水分电解装置的截面图。
图3为根据本发明示例性实施方案的用于汽车前照灯的水分电解装置的透视图。
图4为根据本发明另一个示例性实施方案的用于汽车前照灯的水分电解装置的截面图。
图5为根据本发明另一个示例性实施方案的用于汽车前照灯的水分电解装置的概念图。
应当理解的是，附图并非按比例地绘制，而是显示性地简化呈现各种特征以显示本发明的基本原理。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、位置和外形)将部分地由具体应用和使用的环境来确定。
在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，相同的附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。
具体实施方式
下面将详细参考本发明的各种实施方案，这些实施方案的示例示于附图中并且描述如下。尽管将结合示例性实施方案来描述本发明，但是将理解的是，本说明书并非旨在将本发明限制于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替选方式、修改方式、等同方式以及其它的实施方案。
图1为根据本发明实施方案的用于汽车前照灯的水分电解装置的概念图。图2为根据本发明实施方案的用于汽车前照灯的水分电解装置的截面图。图3为根据本发明实施方案的用于汽车前照灯的水分电解装置的透视图。图4为根据本发明另一个实施方案的用于汽车前照灯的水分电解装置的截面图。图5为根据本发明实施方案的用于汽车前照灯的水分电解装置的概念图。
参考图1至图5，显示了根据本发明各种实施方案的用于灯的水分电解装置100。该水分电解装置100包括：第一电极201，其连接至电源的电极并且暴露于灯罩101的内部空间；第二电极205，其连接至电源的另一个电极并且暴露于灯罩101的内部空间，在第一电极201和第二电极205之间形成间隙；电介质203，其应用于第一电极201或者第二电极205的表面，该表面面向第一或者第二电极中的另外一个；以及放电通道207，其形成于第一电极201和第二电极205之间，灯内的空气在其中流动，并且空气中的水分通过第一电极201和第二电极205之间发生的放电而在其中电解。
有两种降低空间内湿度的方法：通过提高空间内的温度来相对地降低湿度；或者通过从空间中直接去除水分来绝对地降低湿度。因为随着灯的温度降低水分冷凝，所以降低相对湿度不是理想的解决方案。因此，本发明致力于经由电解来清除灯内的水分。
通常，电解是存在电解液的情况下通过使电流流经液体而进行的。因为没有足够的水分可以使电流流过，一般的电解不能应用于从汽车前照灯中去除水分。
因此，在本发明中，通过在低电压下引起放电来对空气中的水分进行电解。
参考图1，用于灯的水分电解装置100可以自由地设置在灯罩101中受保护的区域。优选地，该装置可以设置在透过灯不直接可见的位置以提高美感。例如，该装置可以放置在灯罩101的下端、灯的框圈(bezel)105、或者防尘罩103上。
参考图2至图4，第一电极201连接至电源的电极，并且设置为暴露于灯罩101的内部空间，而第二电极205设置在离第一电极201一定距离处。尽管电流通常流经连续导线，但在高电压的情况下，电流也可以流过导线之间的绝缘间隙。当高电压应用于两个绝缘的线之间时，电子可以跳过其间的间隙，从而形成放电。然而，在汽车中产生足够高的电压以引起直接放电是困难的。此外，由于在汽车中存在众多敏感电器零件，在高电压下引起放电是不可取的。因此，必须在低电压下引起放电。
为此需要电介质203。参考图5，电介质203应用于电极表面上，使得放电在电极表面均匀地发生，并且即使在低电压下也容易发射电子。
第一电极201与第二电极205之间形成的间隙配置为放电通道207，灯的空气经由其穿过。放电在此通道中发生。空气中所包含的水分在该间隙中电解，从而降低了灯的内部空间中的绝对湿度。
可以在第一电极201和第二电极205上各自形成多个通孔209。第一电极201上的通孔209可以以与第二电极205上的通孔209交错的方式放置。
第一电极201与第二电极205之间的间隙非常狭窄，其设置为放电通道207。若该间隙宽阔，位于该间隙的空气作为绝缘体，电阻较大，使得低电压放电困难。因此，该间隙形成为具有至多几毫米的宽度。鉴于这样窄的间隙，放电通道207难以允许空气由此畅通。
因此，如图2至图4所示，根据本发明，在电极上形成了多个通孔209，使得空气流畅地供应到放电通道207。此外，在第一电极201和第二电极205上，该通孔形成在交错的位置上，而不是在对应的位置上，以增加引入通孔的空气停留的时间，其目的是为了争取足够的时间以电解空气中的水分。
第一电极201可以是从灯罩101中挤出的圆顶形状，并且第二电极205也可以形成为距离第一电极201预定距离、覆盖第一电极201的圆顶形状。吸湿剂301可以设置在第一电极201与罩之间的空隙中。
当灯内的水分由水分电解装置100完全电解时，可能没有任何问题。然而，需要较多的时间使得灯内的水分自然地扩散在装置中，然后被电解。此外，当汽车不行驶、水分电解装置不运行时，需要长的时间周期来将水分去除。
对于此种情况，吸湿剂301配置为对灯的内部空间进行除湿。然而，因为吸湿剂301的数量有限，其随着时间达到除湿极限。
充当干燥剂的吸湿剂301可以由氯化钙或者硅胶制成。这些材料从空气中吸收水分，但是当对其应用外部热量时，其释放存留的水分。
在本发明中，当将电场应用于第一电极201与第二电极205之间以引起放电时，在第一电极201和第二电极205中产生热量。该热量使得吸湿剂301释放存留在其中的水分。当所释放的水分通过放电通道207时，其通过电解而去除。
特别地，如图3和图4所示，根据本发明用于汽车前照灯的水分电解装置具有这样的结构：第一电极201与第二电极205形成为各自的圆顶，当吸湿剂301设置在由第一电极201所形成的内在部分时，第二电极205覆盖第一电极201。在本结构中，从吸湿剂301中释放的水分允许通过放电通道207，从而提高了水分电解的效率。
进一步地，当将存留在吸湿剂301中的水分去除时，吸湿剂301可以重复利用。
所述装置进一步可以包括附着于第二电极205的一个表面上的吸收片303。
在灯罩101中的冷凝物容易地吸收到吸收片303中，并且随后由在水分电解装置100运行期间所产生的热量蒸发为水分。当然，该水分通过电解而去除。
在本发明的各种实施方案中，所述装置可以进一步包括穿透灯罩101的热导体401。该热导体401具有暴露于第一电极201内部的一个表面，以及形成有散热片的相反表面。
由于光源灯的热量和温室效应，灯罩101的外部相对于内部具有相对低的温度。因此，热导体401将灯罩101外部的相对冷热连接到灯罩101内部的相对热，使得灯内的水分容易地冷凝在暴露于第一电极201内部的表面上。
冷凝物吸收到吸湿剂301中，并且通过在水分电解装置100的运行期间所产生的热量而释放为水分。该水分也通过所述装置而电解。
根据本发明的各种实施方案，所述装置可以进一步包括用于将灯罩101与热导体401热绝缘的隔热罩501，第一电极201和第二电极205以在其间保持的预定距离来固定在隔热罩501上。
在本发明的装置中，必须避免通过第一电极201和第二电极205之间的直接接触形成的短路，并且必须防止从热导体401到灯罩101的热传递。因此，如图3和图4所示，隔热罩501配置为将第一电极201和第二电极205彼此以预定距离固定在其上，并且将热导体401与灯罩101热阻隔。
根据本发明的实施方案，电介质203可以是离聚物。
即使在低电压下，通过帮助电子运动，电介质203有助于有效地引导放电。
所述离聚物是包括负的或者正的电荷的聚合物。更详细地，所述聚合物是包括共价键和离子键的热塑材料，其以优异的静电力为特征。该离聚物尽管从根本上显示出介电和绝缘性能，但由于其优异的静电力有助于电子运动，从而促进了在低电压下放电。
电介质203可以通过将离聚物浸渍到PTFE膜中而形成。
由于该装置安装在汽车灯中，该电介质203必须足够耐用以便即使暴露于各种温度变化、高湿度以及剧烈震动中仍能维护其性能。
多孔的特氟龙(Teflon)膜PTFE在高温下(300℃或更高)不会改变化学性能，并且在电镀时不容易剥离。因此，将离聚物浸渍的PTFE应用于电极，使得电介质203可以保持优异的静电，并具有高耐久性。
如上所述，根据本发明用于灯的水分电解装置可以去除通过电解容易地冷凝的水分，从而可以防止灯表现不佳，并且即使当在更换或者维修灯泡期间高湿度空气引入到灯中时，也可以避免水分的冷凝。
为了方便在所附权利要求书中进行解释和准确定义，术语“上部”、“下部”、“内部”、“外部”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“背部”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内在”、“外在”、“向前”、“向后”用于就示例性实施方案的特征的如图中所示的位置而言来描述这些特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述出于说明和描述的目的。前面的描述并非旨在穷举，或者将本发明限制为公开的精确形式，且显然的是，根据以上教导若干修改和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述以解释本发明的特定原理及其实际应用，由此使得本领域的其它技术人员能够利用并实现本发明的各种示例性实施方案及其各种可替选方式和修改方式。本发明的范围旨在通过所附权利要求及其等同形式来限定。

Claims (9)

1.一种用于灯的水分电解装置，其包括：
第一电极，其连接至电源的电极并且暴露于灯罩的内部空间；
第二电极，其连接至电源的另一个电极并且暴露于的灯罩的内部空间，第一电极和第二电极之间形成间隙；
电介质，其应用于第一电极或者第二电极的表面，该表面面向第一电极或者第二电极中的另外一个；
放电通道，其在第一电极和第二电极之间形成，灯中的空气在其中流动并且空气中的水分通过在第一电极和第二电极之间发生的放电而在其中电解；
其中，所述第一电极是从灯罩中挤出的圆顶形状，并且所述第二电极形成为在距离第一电极预定距离处覆盖第一电极的圆顶形状。
2.根据权利要求1所述的用于灯的水分电解装置，其中，所述第一电极和所述第二电极各自在其中形成有多个通孔。
3.根据权利要求2所述的用于灯的水分电解装置，其中，在第一电极中的通孔与在第二电极中的通孔交错设置。
4.根据权利要求1所述的用于灯的水分电解装置，其中，在第一电极和灯罩之间的间隙中提供有吸湿剂。
5.根据权利要求1所述的用于灯的水分电解装置，其进一步包括附着于第二电极的一个表面上的吸收片。
6.根据权利要求1所述的用于灯的水分电解装置，其进一步包括穿透灯罩的热导体，该热导体具有暴露于第一电极内部的一个表面，以及在其上形成有散热片的相反表面。
7.根据权利要求6所述的用于灯的水分电解装置，其进一步包括用于将灯罩与热导体热绝缘的隔热罩，第一电极和第二电极以在其间保持的预定间隙固定在隔热罩上。
8.根据权利要求1所述的用于灯的水分电解装置，其中，所述电介质是离聚物。
9.根据权利要求1所述的用于灯的水分电解装置，其中，所述电介质通过将聚四氟乙烯膜浸渍离聚物而形成。
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