CN108613133B - 前照灯的水分电解装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于前照灯的水分电解装置，可以包括：第一电极，其连接电源的一个电极，暴露于前照灯壳体的内部空间中，并且具有柱的形状；第二电极，其连接电源的另一个电极，暴露于前照灯壳体的内部空间中，围绕所述第一电极的外周表面，以预定距离与所述第一电极间隔开从而形成电极之间的间隙，并且具有柱的形状；电介质，其覆盖在相互面对的所述第一电极和所述第二电极中一个的表面上；以及放电风道，其形成在所述第一电极与所述第二电极之间，使前照灯中的空气流通，并且通过在所述第一电极与所述第二电极之间产生的放电现象而电解空气中的水分。

Description

前照灯的水分电解装置
技术领域
本发明涉及一种用于通过电解去除前照灯中形成的水分的装置。
背景技术
通常，随着车辆的前照灯中的光源发光，前照灯产生热量，其中前照灯的内部加热至高温。由于受行驶风或周围环境的影响而冷却的前照灯的外表面与前照灯的被加热的内部之间的温度差，前照灯的内部中的水分容易到达凝结点，水滴形成在透镜的内表面上。当水滴在透镜的内表面上形成并且流动，周围的相关部件被腐蚀并且损坏，或者水滴重复地凝结与蒸发而在透镜的表面上留下痕迹，其中透镜变得模糊，因此降低前照灯的照明。
为避免上述问题，在相关技术中，已经使用了在前照灯中布置风扇等以强制流通前照灯的内部空气的方法，或者使前照灯的内部空间真空密封的方法。然而，驱动风扇消耗额外的能量，使前照灯的内部空间真空密封的情况提高成本，并且即使在仅仅需要更换光源时，也需要更换整套前照灯，使得维修成本非常高。
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
本发明的各个方面致力于提供一种能够解决水分凝结在前照灯中的问题的装置，并且通过电解并去除前照灯壳体中的水分来防止前照灯的性能变差。
根据本发明的示例性实施方案致力于提供一种用于前照灯的水分电解装置，包括：第一电极，其连接电源的一个电极，暴露于前照灯壳体的内部空间中，并且具有柱的形状；第二电极，其连接电源的另一个电极，暴露于前照灯壳体的内部空间中，围绕所述第一电极的外周表面，以预定距离与所述第一电极间隔开从而形成第一电极与第二电极之间的间隙，并且具有柱的形状；电介质，其覆盖在相互面对的所述第一电极和所述第二电极中任一个的表面上；以及放电风道，其形成在所述第一电极与所述第二电极之间，使前照灯中的空气流通，并且通过在所述第一电极与所述第二电极之间产生的放电现象而电解空气中的水分。
多个空气流通孔配置为形成在所述第一电极和所述第二电极的每个中。
所述第一电极的空气流通孔与所述第二电极的空气流通孔配置为形成为相互交错。
水分吸收物配置为设置在所述第一电极的内部部分中。
用于前照灯的水分电解装置，配置为进一步包括导热体，所述导热体的第一表面穿过前照灯壳体暴露在所述第一电极的内部部分，所述导热体的第二表面上形成有散热片。
用于前照灯的水分电解装置，进一步包括隔热壳体，所述隔热壳体固定所述第一电极和所述第二电极以保持它们之间的间隙，并阻止所述第一电极、所述第二电极以及所述导热体之间的热连接。
电介质可以是离聚物(ionomer)。
电介质可以通过在聚四氟乙烯薄膜中浸渍离聚物(ionomer)而形成。
本发明的方法和装置具有其他的特征和优点，这些特征和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1为根据本发明的示例性实施方案的用于前照灯的水分电解装置的布局的概念图。
图2为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分解立体图。
图3为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平面图。
图4为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截面图。
图5为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放电原理的概念图。
应理解的是，附图呈现了描述本发明基本原理的各个特征的一定程度的简化表示，而不一定是按比例绘制的。此处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。
在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记涉及本发明的同样的或等同的部分。
具体实施方式
现在将对本发明的各个实施方案详细地作出引用，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，但是应当意识到，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式，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式。
图1为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布局的概念图，而图2为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分解立体图。图3为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平面图，图4为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截面图，而图5为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放电原理的概念图。
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100包括第一电极201、第二电极205、电介质203以及放电风道207；该第一电极201连接电源的一个电极，暴露于前照灯壳体101的内部空间中并且具有柱的形状；该第二电极205连接电源的另一个电极，暴露于前照灯壳体101的内部空间中，围绕第一电极201的外周表面，以预定距离与第一电极201间隔开以形成第一电极201与第二电极205之间的间隙，并且具有柱的形状；该电介质203覆盖在相互面对的第一电极201和第二电极205中任一个的表面上；该放电风道207形成在第一电极与第二电极之间，使前照灯中的空气流通并且通过在第一电极201与第二电极205之间产生的放电现象电解空气中的水分。
有两种方法降低空气中的湿度。即，通过提高空气的温度而降低相对湿度的方法，以及通过去除空气中的水分而降低绝对湿度的方法。降低相对湿度的方法可能不是理想的解决方法，因为在前照灯的内部的温度降低的情况下水分又会在前照灯中凝结。因此，在本发明的示例性实施方案中，意欲通过电解去除前照灯中的水分。
在通常的水电解中，电极插入包括电解质的水中以电解水。然而，在前照灯的情况中，水分的区域受限，其中电无法传导。因此，无法用通常的电解方法电解前照灯中的水分。
因此本发明意图引起低压放电以电解空气中的水分。
参考图1，只要确保布置区域，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100可以自由地布置在前照灯壳体101的内部空间中。然而，考虑到组件的美观，优选地将用于前照灯的水分电解装置100布置在无法通过前照灯的透镜直接从外部观察到的位置。例如，用于前照灯的水分电解装置100可以布置在包括前照灯壳体101的下侧，前照灯的框圈(bezel)105，防尘罩103等的位置。
具体地，参考图2至图4，第一电极201布置为连接电源的一个电极，形成为柱的形状，穿过前照灯壳体101并且暴露在前照灯壳体101的内部空间中。第二电极205布置为连接电源的另一个电极，形成为柱的形状，并且与第一电极201一样暴露于前照灯壳体的内部空间中，但布置为具有比第一电极201的直径更大的直径以形成第一电极201与第二电极205之间的间隙，同时围绕第一电极201。
尽管电流沿着相互连接的导线流动，但当施加高压时，即便在导线相互不连接的状态中，放电也会产生，其中电子在相互不连接的导线间跳跃与迁移。然而，在车辆中不容易保证高电压以直接引起放电，并且在具有多个电子部件的车辆中通过高电压引起放电不是优选的。因此，需要在低电压产生放电。
电介质203的作用是解决上述问题。参考图5，电介质203该电介质203覆盖在电极的表面上以使在整个电极的表面上均匀地产生放电，并且使电子易于发射以便在低电压下也能引起放电的产生。
间隙形成在第一电极201与第二电极205之间，其中形成放电风道207，前照灯中的空气可以穿过该放电风道207。放电产生在放电风道207中，并且前照灯中的空气在通过放电风道207的部分的同时电解前照灯中包括的水分。因此，可以降低前照灯中的空气的绝对湿度。
多个空气流通孔209可以形成在第一电极201与第二电极205的每个中。第一电极201的空气流通孔209与第二电极205的空气流通孔209可以形成为相互交错。
形成在第一电极201与第二电极205间的放电风道207具有非常窄的间隙。在第一与第二电极之间的间隙变大的情况下，作为非导体的空气的量提高，因此电阻提高，使得难以在低压下产生放电。因此，间隙狭窄(若干毫米或更少)，其中前照灯中的空气可能无法流畅地供应至放电风道207。
因此，如图2至图4所示，在本发明的示例性实施方案中，空气流通孔209布置在电极中以使空气能流畅地供应至放电风道207。另外，在第一电极201与第二电极205中形成的空气流通孔209不相互对齐，而形成为相互交错以使通过空气流通孔209引入的空气在放电风道207中停留的时间延长，为空气中的水分电解提供时间。
水分吸收物301可以布置在第一电极201的内部部分中。
当所有前照灯中的水分由用于前照灯的水分电解装置100电解时，没有问题。然而，通过自然扩散方法使前照灯中的全部水分供应至用于前照灯的水分电解装置100并在用于前照灯的水分电解装置100中电解需要相当长的时间。而且，在车辆停止行驶的情况下，用于前照灯的水分电解装置100也停止运行，去除水分需要的时间进一步延长。
在此情况下，水分吸收物301可以配置为去除前照灯中的水分。然而，水分吸收物301的量有限，因此水分吸收物301随着时间去除水分是有限的。
干燥剂、氯化钙、硅胶等可以作为水分吸收物301使用，吸收并储存空气中的水分，并且在从外界加热的情况下再次放出储存的水分。
在本发明的情况下，在通过将电力供应至第一电极201与第二电极205而产生放电时，第一电极201与第二电极205产生热量。水分吸收物301中储存的水分受热放出，之后在通过放电风道207时被电解与去除。
用于前照灯的水分电解装置100可以进一步包括导热体401，该导热体401的一个表面穿过前照灯壳体101以暴露在第一电极201的内部部分，而另一个表面其上形有成散热片。
前照灯壳体101的内部的温度由是光源的灯以及温室效应升高，而前照灯壳体101的外部的温度相对低。因此，温度相对低的前照灯壳体101的外部与前照灯由导热体401相互地热连接，使得能够允许排放至第一电极201的内部部分的前照灯中的水分在导热体的另一表面凝结。
凝结的水分由水分吸收物301吸收，并受热排出随后电解，该热由用于前照灯的水分电解装置100中运行的第一电极201产生。
用于前照灯的水分电解装置100可以进一步包括隔热壳体501，该隔热壳体501固定第一电极201与第二电极205以保持它们之间的间隙，并阻止第一电极201、第二电极205以及导热体401之间的热连接。
必须避免由于第一电极201与第二电极205之间的直接接触导致的第一电极201与第二电极205之间的短路。在第一电极201和第二电极205运行期间，当第一电极201和第二电极25产生的热量传递至导热体401时，导热体401的效率降低。因此在本发明的示例性实施方案中，如图2至图4所示，第一电极201与第二电极205由隔热壳体501固定以保持它们之间的预定间隙，并且第一电极201、第二电极205与导热体401之间的热连接由隔热壳体501阻挡。
电介质203可以是离聚物(ionomer)。
电介质203配置为帮助电子的运动以使放电即便在低压也能有效地产生。
离聚物(ionomer)是包括正电荷与负电荷的聚合物材料。更详细地，离聚物(ionomer)是同时拥有共价键与离子键的热塑性材料，并且具有非常强的静电力。电介质203本质上是塑料聚合物材料，具有绝缘体的属性，但基于优秀的静电力帮助电子的运动以帮助在低压下放电。
电介质203可以在聚四氟乙烯(PTFE)薄膜中浸渍离聚物(ionomer)而形成。
由于装在车辆的前照灯中的上述的电介质203的特性，电介质203要有长时间的高耐久性，即便电介质203暴露在各种温度变化、水分以及振动等也要保持性能。
因此，在本发明的示例性实施方案中，离聚物(ionomer)浸渍在聚四氟乙烯(PTFE)薄膜中，即多孔的特氟龙薄膜中，以使电介质覆盖在电极上；该薄膜即便在被镀上时也不容易脱落，即便在高温(300℃或更高)下也不改变化学特性。因此，覆盖的电介质的耐久性可以提高，同时保持离聚物(ionomer)的优秀的静电力。
根据前述的本发明的示例性实施方案，通过用于前照灯的水分电解装置，前照灯中凝结的水分可以去除以防止前照灯的性能变差；即便在更换前照灯中的电灯泡时或维修前照灯时，具有高水分的空气进入前照灯中，水分凝结的问题也不会出现。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上部”、“下部”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“背”、“内”、“外”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“向前”与“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案的特征。
前面对本发明的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。前面的描述并不想要成为无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的具体形式，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同形式所限定。

Claims (8)

1.用于前照灯的水分电解装置，包括：
第一电极，其连接电源的一个电极，暴露于前照灯壳体的内部空间中，并且具有柱的形状；
第二电极，其连接电源的另一个电极，暴露于前照灯壳体的内部空间中，围绕所述第一电极的外周表面，以预定距离与所述第一电极间隔开从而形成第一电极与第二电极之间的间隙，并且具有柱的形状；
电介质，其覆盖在相互面对的所述第一电极和所述第二电极中一个的表面上；以及
放电风道，其形成在所述第一电极与所述第二电极之间，使前照灯中的空气流通，并且通过在所述第一电极与所述第二电极之间产生的放电现象而电解空气中的水分。
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，多个空气流通孔形成在所述第一电极和所述第二电极的每个中。
3.根据权利要求1所述的用于前照灯的水分电解装置，其中，所述第一电极的空气流通孔与所述第二电极的空气流通孔形成为相互交错。
4.根据权利要求1所述的用于前照灯的水分电解装置，其中，水分吸收物设置在所述第一电极的内部部分中。
5.根据权利要求1所述的用于前照灯的水分电解装置，进一步包括导热体，所述导热体的第一表面穿过前照灯壳体暴露在所述第一电极的内部部分，所述导热体的第二表面上形成有散热片。
6.根据权利要求5所述的用于前照灯的水分电解装置，进一步包括隔热壳体，所述隔热壳体固定所述第一电极和所述第二电极以保持它们之间的间隙，并阻止所述第一电极、所述第二电极以及所述导热体之间的热连接。
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，所述电介质是离聚物(ionomer)。
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，所述电介质通过在聚四氟乙烯薄膜中浸渍离聚物(ionomer)而形成。
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