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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug (Kfz), insbesondere einen Kfz-Scheinwerfer.
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Ein Kfz-Scheinwerfer weist in der Regel ein Gehäuse auf, welches einen Gehäuseinnenraum begrenzt. In dem Gehäuseinnenraum sind beispielsweise Lichtquellen der Beleuchtungseinrichtung und/oder optische Einrichtungen, wie Reflektoren oder Linsen, angeordnet. Der Gehäuseinnenraum ist meist weitgehend gegenüber der Umgebung geschlossen, um ein Eindringen von Schmutz zu vermeiden.
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Dadurch kann das Problem entstehen, dass die in dem Gehäuseinnenraum vorhandene Luftfeuchtigkeit an solchen Teilen der Beleuchtungseinrichtung kondensiert, welche an dem Gehäuseinnenraum angrenzen oder in diesem aufgenommen sind. Eine Kondensation tritt auf, wenn der Taupunkt unterschritten wird. Dies kann insbesondere dann auftreten, wenn die Temperatur der Oberfläche eines Bauteils geringer ist, als die Temperatur der feuchten Luft in dem angrenzenden Gehäuseinnenraum.
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Eine Betauung von Teilen der Beleuchtungseinrichtung ist in der Regel unerwünscht. Dies gilt insbesondere für solche Teile, die bei Blick von außen in die Beleuchtungseinrichtung (z.B. durch die Lichtscheibe bzw. durch den Lichtaustrittsabschnitt) sichtbar sind. Eine Betauung ist insbesondere auf Linsen, Reflektoren oder der Lichtscheibe selbst problematisch. Die durch Betauung hervorgerufene Trübung wird oft als Mangel wahrgenommen. Eine Betauung kann auch die Funktionsfähigkeit von elektrischen Einrichtungen beeinträchtigen, und z.B. zu Kurzschlüssen führen.
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Die zur Betauung führende Feuchtigkeit kann dabei in der Beleuchtungseinrichtung selbst gebunden sein, beispielsweise an der Oberfläche von Bauteilen, welche an den Gehäuseinnenraum angrenzen. Dieser Effekt kann insbesondere bei Kunststoffbauteilen auftreten. Im Betrieb der Beleuchtungseinrichtung führt die Abwärme der Lichtquellen zu einer Erwärmung der Beleuchtungseinrichtung und des Gehäuses. Dadurch kann die gebundene Feuchtigkeit frei gesetzt werden und die Luft im Gehäuseinnenraum befeuchten. Diese Feuchtigkeit kann sich in der Folge an solchen Bauteilen der Beleuchtungseinrichtung niederschlagen, welche durch die Abwärme der Lichtquellen langsamer erwärmt werden und dadurch eine geringere Temperatur aufweisen. Problematisch sind hierbei insbesondere Bauteile mit vergleichsweise großer Masse, z.B. Reflektoren oder Linsen. Eine Betauung droht auch an solchen Bauteilen, welche in einem vergleichsweise großen Abstand zu der Lichtquelle angeordnet sind. Besonders anfällig für Betauung sind Bauteile, welche einerseits an den Gehäuseinnenraum, andererseits an die Umgebung der Beleuchtungseinrichtung angrenzen, wie beispielsweise die Lichtscheibe.
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Zur Verminderung oder Vermeidung von Betauung sind verschiedene Maßnahmen bekannt. Beispielsweise ist in der
DE 198 41 727 A1 eine Kfz-Beleuchtungseinrichtung beschrieben, bei welcher das Gehäuse eine Zuluftöffnung und eine Abluftöffnung zur passiven Belüftung des Gehäuseinnenraums aufweist. Eine Belüftung des Gehäuseinnenraums wird durch einen Luftstrom zwischen Zuluftöffnung und Abluftöffnung erzielt. Um den Luftstrom zu erzeugen, wird beispielsweise durch die Fahrzeugbewegung in Fahrtrichtung ein Staudruck in der Zuluftöffnung und ggf. ein Unterdruck in der Abluftöffnung erzeugt. Ferner sind Systeme bekannt, bei welchen die Belüftungsöffnungen des Gehäuseinnenraums mit einem weiteren Belüftungssystem des Kfz, beispielsweise einem Ventilationssystem, für den Fahrzeuginnenraum verbunden sind. Dabei wird beispielsweise aus dem zur Belüftung des Fahrzeuginnenraums dienenden Luftstrom ein Teilluftstrom zur Belüftung des Gehäuseinnenraums abgezweigt.
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Bei den bekannten Systemen ist die Belüftung des Gehäuseinnenraums nur unter bestimmten Betriebsbedingungen des Fahrzeugs aktiv. Sie hängt insbesondere von der Bewegung des Fahrzeugs zur Erzeugung des Staudrucks oder von dem Betriebszustand der Fahrzeuginnenraumbelüftung ab. Befindet sich das Fahrzeug im Stillstand oder ist die Fahrzeuginnenraumbelüftung deaktiviert, so findet bei diesen Systemen keine Belüftung des Gehäuseinnenraums der Beleuchtungseinrichtung statt. Somit kann eine unerwünschte Betauung auftreten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine unerwünschte Betauung in einer Kfz-Beleuchtungseinrichtung auf zuverlässige Weise und insbesondere unabhängig von den Betriebszuständen und Bewegungszuständen des Kfz zu vermindern oder zu vermeiden.
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Diese Aufgabe wird durch eine Beleuchtungseinrichtung gemäß dem Anspruch 1 gelöst, die insbesondere als Scheinwerfer in einem Kfz Verwendung finden kann.
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Die Beleuchtungseinrichtung weist ein Gehäuse zur Begrenzung eines Gehäuseinnenraumes, sowie ein Belüftungssystem zur Belüftung des Gehäuseinnenraums auf. Das Belüftungssystem umfasst wenigstens eine Zuluftöffnung und eine Abluftöffnung des Gehäuseinnenraums, durch welche ein Luftstrom durch den Gehäuseinnenraum bereitstellbar ist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Belüftungssystem einen aktivierbaren und deaktivierbaren, aktiv antreibbaren Lüfter aufweist, welcher derart angeordnet ist, dass mittels des Lüfters Luft durch die Zuluftöffnung in den Gehäuseinnenraum einsaugbar ist, und durch die Abluftöffnung aus dem Gehäuseinnenraum ausstoßbar ist.
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Für den Gehäuseinnenraum der Beleuchtungseinrichtung ist somit eine aktive Belüftung vorgesehen. Mittels des Lüfters kann der Gehäuseinnenraum unabhängig von dem Betriebszustand und/oder Bewegungszustand des Kfz belüftet werden. Es kann eine Zwangsbelüftung des Gehäuseinnenraums bereitgestellt werden. Dies ermöglicht eine zuverlässige Belüftung und Vermeidung einer unerwünschten Betauung in dem Gehäuseinnenraum.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass mittels der aktiven Belüftung die Temperatur in dem Gehäuseinnenraum begrenzt werden kann. Dadurch kann eine Überhitzung von Bauteilen, insbesondere elektronischen Bauteilen der Beleuchtungseinrichtung, vermieden werden. Dies ist insbesondere bei Beleuchtungseinrichtungen mit Halbleiterlichtquellen, wie beispielsweise (Leistungs-)LEDs von Bedeutung.
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Die Zuluftöffnung und/oder die Abluftöffnung grenzt vorzugsweise unmittelbar an den Gehäuseinnenraum an. Die Zuluftöffnung und/oder die Abluftöffnung ist insbesondere als Öffnung oder Aussparung in der dem Gehäuseinnenraum zugewandten Innenseite des Gehäuses ausgebildet.
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Vorzugsweise dient der Gehäuseinnenraum dazu, funktionale Bauteile der Beleuchtungseinrichtung aufzunehmen, wie beispielsweise wenigstens eine Lichtquelle. An den Gehäuseinnenraum grenzen in der Regel auch optische Einrichtungen, wie Reflektoren und/oder Linsen, zumindest abschnittsweise an oder sind in dem Gehäuseinnenraum aufgenommen.
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Das Gehäuse erstreckt sich z.B. entlang einer Längsachse zwischen einem Basisabschnitt und einem Lichtaustrittsabschnitt, durch welchen in Betrieb der Beleuchtungseinrichtung Licht abgestrahlt werden kann. Bei Verwendung als Vorderscheinwerfer ist der Lichtaustrittsabschnitt in der Regel in Standardfahrtrichtung (vorwärts) gerichtet und bildet einen vorderen Abschnitt des Gehäuses. Der Basisabschnitt ist dann entgegengesetzt ausgerichtet und bildet einen rückwärtigen Abschnitt des Gehäuses. Bei bestimmungsgemäßer Verwendung in einem Kfz ist die Beleuchtungseinrichtung vorzugsweise derart angeordnet, dass der genannte Lichtaustrittsabschnitt des Gehäuses einen Abschnitt der Außenhaut des Kfz bildet. Der Lichtaustrittsabschnitt kann als transparenter Abschnitt des Gehäuses, z.B. als eine von einer lichtdurchlässigen Lichtscheibe abgedeckte Lichtaustrittsöffnung, ausgebildet sein.
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Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung enthält den Lüfter als integrierte Einrichtung. Vorzugsweise sind das Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung und der Lüfter zu einer Baugruppe zusammengefügt, insbesondere in der Art eines vormontierten Moduls. Insofern kann ein integriertes Lichtmodul mit aktiver Belüftung bereitgestellt werden. Die Erfindung stellt eine autonome, belüftete Einheit, beispielsweise Scheinwerfer oder Lichtmodul, bereit, die grundsätzlich unabhängig vom Betriebszustand des Kfz wirksam ist und nicht notwendigerweise mit weiteren Luftströmungssystemen des Kfz (z.B. einer Innenraumbelüftung) zusammenwirken muss. Daher ist grundsätzlich ein Einbau in verschiedene Arten von Kfz oder Karosserien möglich.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Lüfter an dem Gehäuse, vorzugsweise an einer dem Gehäuseinnenraum zugewandten Innenseite des Gehäuses, angeordnet. Denkbar ist auch, dass der Lüfter (insbesondere vollständig) in dem Gehäuseinnenraum aufgenommen ist. Er kann z.B. mittels einer Halterung an dem Gehäuse befestigt sein. Eine solche Beleuchtungseinrichtung beinhaltet insofern eine vollständig integrierte, aktive Belüftungseinrichtung.
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Grundsätzlich kann der Lüfter der Zuluftöffnung oder der Abluftöffnung zugeordnet sein. Insofern kann der Lüfter im Bereich der Zuluftöffnung oder im Bereich der Abluftöffnung angeordnet sein.
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Der Lüfter ist eine aktiv wirkende Einrichtung, mittels welcher ein Luftstrom erzeugt werden kann. Er ist vorzugsweise aktivierbar und deaktivierbar. Insbesondere kann ein elektrisch antreibbarer Lüfter verwendet werden. Ein Lüfter umfasst in der Regel einen zur Erzeugung eines Luftstromes beweglichen Aktuator, beispielsweise einen Ventilator oder ein Propellerrad. Der Aktuator ist vorzugsweise mittels eines Elektromotors antreibbar.
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Bevorzugt ist der Lüfter derart angeordnet, dass sein zur Erzeugung eines Luftstromes bewegbarer Aktuator (z.B. Ventilator oder Propellerrad) unmittelbar zwischen der Zuluftöffnung und dem Gehäuseinnenraum wirksam ist. Der Lüfter kann jedoch auch derart angeordnet sein, dass sein bewegbarer Aktuator unmittelbar zwischen dem Gehäuseinnenraum und der Abluftöffnung wirkt. Es ist demnach grundsätzlich denkbar, dass der Lüfter entlang des Strömungsweges der Luft entweder unmittelbar nach der Zuluftöffnung, oder unmittelbar vor der Abluftöffnung wirkt.
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Ein vorteilhafter Aspekt der Erfindung besteht darin, dass bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Beleuchtungseinrichtung in einem Kfz in Gebrauchslage die Abluftöffnung in einem vorderen Abschnitt des Gehäuses vorgesehen ist, wobei der vordere Abschnitt einen Lichtaustrittsabschnitt des Gehäuses bzw. der Beleuchtungseinrichtung bildet. Die Zuluftöffnung ist dabei in einem rückwärtigen Abschnitt des Gehäuses angeordnet. Insbesondere liegt die Abluftöffnung (im vorderen Abschnitt) bei Bewegung des Kfz in Standardfahrtrichtung (vorwärts) vor der im rückwärtigen Abschnitt vorgesehenen Zuluftöffnung. Dadurch weist der zur Belüftung dienende Luftstrom durch die Zuluftöffnung in dem Gehäuseinnenraum und durch die Abluftöffnung hinaus eine Richtungskomponente entgegengesetzt der Standardfahrtrichtung des Kfz auf.
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Bei passiv belüfteten Scheinwerfer-Gehäusen ist eine solche Anordnung problematisch, da hier der erforderliche erhöhte Luftdruck in der Zuluftöffnung durch die Bewegung des Kfz in Fahrtrichtung bereitgestellt werden soll. Dies wird in der Regel dadurch erzielt, dass die Zuluftöffnung in einem vorderen Abschnitt des Gehäuses vorgesehen ist, so dass sich bei Bewegung des Kfz in Standardfahrtrichtung ein Staudruck in der Zuluftöffnung ausbilden kann. Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung ermöglicht daher eine größere Gestaltungsfreiheit bei der Anordnung der Zuluftöffnung und der Abluftöffnung.
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Zur weiteren Ausgestaltung der Beleuchtungseinrichtung ist ein (Luft-)Filterelement vorgesehen, welches derart angeordnet ist, dass durch die Zuluftöffnung eingesaugte Luft durch das Filterelement strömt. Das Filterelement ist insbesondere zum Ausfiltern von Schmutz, Staub und/oder Feuchtigkeitströpfchen ausgebildet. Denkbar ist beispielsweise ein Papierfilter oder ein Sinterfilter. Das Filterelement ist vorzugsweise derart angeordnet, dass es die Zuluftöffnung vollständig überdeckt. Insbesondere kann das Filterelement am Gehäuse befestigt sein. Grundsätzlich kann das Filterelement an einer dem Gehäuseinnenraum zugewandten Innenseite des Gehäuses angeordnet sein. Denkbar ist jedoch auch, dass es auf der nach außen gewandten Seite des Gehäuses angeordnet ist.
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Der Lüfter ist vorzugsweise derart mit dem Filterelement verbunden, dass die eingesaugte Luft zunächst durch das Filterelement und dann unmittelbar darauf durch den Lüfter strömt, und erst dann in den Gehäuseinnenraum weiterströmt. Insofern wirkt der Lüfter unmittelbar nach der Zuluftöffnung.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung sind Lüfter und Filterelement zu einer Lüfterbaugruppe zusammengefasst, insbesondere in der Art eines vormontierten Teilmoduls. Beispielsweise kann der Lüfter einen Einsaugabschnitt zum Ansaugen von Luft und einen Ausblasabschnitt zum Ausblasen der Luft zur Erzeugung eines Luftstromes aufweisen. Eine Lüfterbaugruppe kann dann dadurch gebildet sein, dass das Filterelement an dem Ansaugabschnitt befestigt ist, derart, dass die eingesaugte Luft durch das Filterelement gesogen wird.
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Die Lüfterbaugruppe kann beispielsweise als Ganzes in die Zuluftöffnung des Gehäuses eingesetzt sein. Eine modulare Lüfterbaugruppe kann in vorteilhafter Weise ausgetauscht werden, beispielsweise zu Wartungs- oder Reinigungszwecken. Auch die Herstellung der Beleuchtungseinrichtung wird durch den modularen Aufbau vereinfacht.
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Um eine autonome und von Betriebszuständen des Kfz unabhängige, aktiv belüftete Beleuchtungseinrichtung bereitzustellen, kann ein Steuergerät zur Aktivierung und Deaktivierung des Lüfters als Teil der Beleuchtungseinrichtung vorgesehen sein. Das Steuergerät ist insbesondere zur Ansteuerung eines Antriebs des Lüfters, beispielsweise eines Elektromotors, ausgebildet. Vorzugsweise ist das Steuergerät an dem Gehäuse befestigt. Das Steuergerät kann in den Gehäuseinnenraum aufgenommen sein. Eine solche Beleuchtungseinrichtung bildet eine vollständig integrierte Baugruppe, welche sämtliche benötigte Funktionen inklusive aktive Belüftung bereitstellt.
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Zur weiteren Ausgestaltung ist ein Sensor zur Messung einer Betriebskenngröße der Beleuchtungseinrichtung vorgesehen. Der Sensor ist insbesondere zur Messung der in dem Gehäuseinnenraum herrschenden Temperatur, der Oberflächentemperatur eines oder mehrerer an den Gehäuseinnenraum angrenzender Bauteile der Beleuchtungseinrichtung ausgebildet. Der Sensor kann auch zur Messung der in dem Gehäuseinnenraum vorliegenden Luftfeuchtigkeit ausgebildet sein.
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Mit derartigen Sensoren kann ermittelt werden, ob an einer an den Gehäuseinnenraum angrenzenden Oberfläche oder an einem in dem Gehäuseinnenraum aufgenommenen Bauteil eine unerwünschte Betauung droht. Dann kann der Lüfter aktiviert werden. Es kann auch ein Kondensatsensor zum Einsatz kommen, der zur Erkennung von kondensiertem Wasser ausgebildet ist. Bei Vorliegen von Kondensat kann der Lüfter dann bis zur Entfernung des Kondensats aktiviert werden.
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Grundsätzlich können mehrere Sensoren vorgesehen sein.
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Der Sensor ist vorzugsweise in dem Gehäuseinnenraum oder an dem Gehäuseinnenraum angrenzend angeordnet. Der Sensor kann an dem Gehäuse befestigt sein.
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Nach einem grundsätzlichen Aspekt der Erfindung ist das Steuergerät dazu ausgelegt, den Lüfter gerade dann zu aktivieren, wenn der Betriebszustand des Kfz und/oder die genannte Betriebskenngröße der Beleuchtungseinrichtung (Temperatur, Luftfeuchtigkeit im Gehäuseinnenraum) derart sind, dass eine Betauung droht, oder wenn ein Kondensatsensor das Vorliegen von kondensiertem Wasser erkennt. Das Steuergerät ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass der Lüfter nur dann aktiviert wird, wenn es zur Vermeidung von Betauung erforderlich ist. Dadurch kann die Lebensdauer des Lüfters erhöht werden.
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Eine bedarfsgerechte Steuerung des Lüfters kann auf verschiedene Weisen realisiert werden. Einerseits ist denkbar, dass das Steuergerät derart ausgebildet ist, dass der Lüfter aktiviert wird, wenn das Kfz steht oder eine Fahrtgeschwindigkeit unterhalb einer vorgebbaren Mindestgeschwindigkeit aufweist. Insofern kann eine Zwangsbelüftung gerade dann bereitgestellt werden, wenn die Wirksamkeit einer passiven Belüftungseinrichtung nicht mehr gewährleistet wäre.
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Das Steuergerät kann derart ausgebildet sein, dass der Lüfter in Abhängigkeit eines Messwertes für Temperatur und/oder für Luftfeuchtigkeit aktivierbar und deaktivierbar ist.
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Die Messwerte werden durch geeignete Sensoren gewonnen. Denkbar ist beispielsweise, dass der Lüfter in Abhängigkeit einer Außentemperatur bzw. Umgebungstemperatur des Kfz aktivierbar und deaktivierbar ist. Diese Außentemperatur kann, wie in modernen Kfz üblich, mit entsprechenden Sensoren gemessen werden. Die Messsignale werden dem Steuergerät zugeführt.
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Alternativ oder zusätzlich hierzu kann das Steuergerät den Lüfter in Abhängigkeit von Messwerten aktivieren und deaktivieren, die von Sensoren der Beleuchtungseinrichtung selbst gewonnen werden. Derartige Sensoren dienen insbesondere zur Ermittlung von Temperaturen bzw. Luftfeuchtigkeit in dem Gehäuseinnenraum, wie oben erläutert.
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Das beschriebene Belüftungssystem kann als einziges Belüftungssystem der Beleuchtungseinrichtung vorgesehen sein. Denkbar ist jedoch auch, dass der Gehäuseinnenraum zusätzlich mittels bekannter, passiver Belüftungssysteme belüftbar ist. Beispielsweise kann der Gehäuseinnenraum zusätzlich eine passive Zuluftöffnung und/oder eine passive Abluftöffnung aufweisen, durch welche aufgrund der Fahrzeugbewegung ein Luftstrom zur Belüftung des Gehäuseinnenraums erzeugbar ist.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben.
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Die 1 zeigt schematisch einen Kfz-Scheinwerfer 10 im Längsschnitt. Der Scheinwerfer 10 weist ein Gehäuse 12 auf, welches einen Gehäuseinnenraum 14 begrenzt.
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Das Gehäuse 12 ist derart ausgeformt, dass sich der Gehäuseinnenraum 14 entlang einer Längsachse 16 erstreckt. Bezüglich der Längsachse 16 ist ein rückwärtiger Abschnitt 18 und ein vorderer Abschnitt 20 des Gehäuses definiert. Der vordere Abschnitt 20 bildet einen Lichtaustrittsabschnitt 20 des Kfz-Scheinwerfers 10, durch welchen im Betrieb des Scheinwerfers 10 Licht abstrahlbar ist. Der rückwärtige Abschnitt 18 bildet einen Basisabschnitt 18. Er kann z.B. zur Verankerung des Scheinwerfers 10 in einem Kfz dienen.
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Im dargestellten Beispiel weist das Gehäuse 12 an seinem vorderen Abschnitt 20 eine transparente Lichtscheibe 22 auf, welche die Abgabe von Licht aus dem Gehäuseinnenraum 14 in eine Umgebung 24 des Scheinwerfers 10 ermöglicht.
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Bei der bestimmungsgemäßen Verwendung des Kfz-Scheinwerfers 10 in einem Kraftfahrzeug (Kfz) ist das Gehäuse 12 z.B. derart angeordnet, dass der Lichtaustrittsabschnitt oder die Lichtscheibe 22 mit weiteren Karosseriebauteilen 26 eine Außenhaut des Kfz bildet. Bei einem Scheinwerfer ist der Lichtaustrittsabschnitt im Wesentlichen in eine Standardfahrtrichtung (vorwärts) des Kraftfahrzeugs orientiert. Auch die genannte Längsachse 16 kann sich dann im Wesentlichen entlang der Standardfahrtrichtung erstrecken.
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In dem Gehäuseinnenraum 14 sind funktionale Bauteile des Scheinwerfers 10 aufgenommen, wie beispielsweise eine Lichtquelle 28 und eine dieser zugeordnete Optikeinrichtung 30 (z.B. Reflektor, Linse). Weitere funktionale Bauteile grenzen mit ihren Oberflächen an den Gehäuseinnenraum an, wie beispielsweise die Lichtscheibe 22.
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Das Gehäuse 12 weist im dargestellten Beispiel mehrere Belüftungsöffnungen 32, 34, 52 auf, durch welche Luft zur Belüftung des Gehäuseinnenraums 14 in diesen einströmen und aus diesem herausströmen kann. Die Belüftungsöffnungen 32, 34, 52 sind Teil eines Belüftungssystems für den Gehäuseinnenraum 14. Im dargestellten Beispiel weist das Gehäuse 12 eine Zuluftöffnung 32 und eine Abluftöffnung 34 auf. Zusätzlich können weitere Belüftungsöffnungen vorgesehen sein, wie nachfolgend noch näher erläutert.
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Im dargestellten Beispiel ist die Zuluftöffnung 32 in dem vorderen Abschnitt 20 des Gehäuses 12 vorgesehen, die Abluftöffnung 34 in dem rückwärtigen Abschnitt 18. Diese Ausgestaltung ist jedoch nicht zwingend. Ebenso kann die Zuluftöffnung in dem rückwärtigen Abschnitt 18 vorgesehen sein und/oder die Abluftöffnung 34 in dem vorderen Abschnitt 20.
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Der Scheinwerfer 10 umfasst einen Lüfter 36, welcher aktiv antreibbar ausgebildet ist. Der Lüfter 36 ist aktivierbar und deaktivierbar. Der Lüfter 36 ist derart an oder in dem Gehäuse 12 angeordnet, dass mittels des Lüfters 36 Luft durch die Zuluftöffnung 32 in den Gehäuseinnenraum 14 einsaugbar ist. Die eingesaugte Luft strömt durch den Gehäuseinnenraum 14 und durch die Abluftöffnung 34 hindurch aus dem Gehäuseinnenraum hinaus. Dadurch kann in dem Gehäuseinnenraum 14 ein Luftstrom erzeugt werden, welcher in der 1 mit einem Strömungspfad 38 durch den Gehäuseinnenraum 14 angedeutet ist. Durch den Luftstrom kann Feuchtigkeit aus dem Gehäuseinnenraum 14 abgeführt werden und eine Betauung vermieden oder beseitigt werden.
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Um ein Eindringen von Schmutz in den Gehäuseinnenraum 14 zu vermeiden, ist ein der Zuluftöffnung 32 zugeordnetes Filterelement 40 vorgesehen. Dieses ist derart in der Zuluftöffnung 32 angeordnet, dass die durch die Zuluftöffnung 32 eingesaugte Luft durch das Filterelement 40 strömt.
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Vorzugsweise sind Lüfter 36 und Filterelement 40 zu einer Lüfterbaugruppe 42 verbunden, beispielsweise in der Art eines vormontierten Bauteils. Die Lüfterbaugruppe 42 kann als Standardbauteil ausgelegt sein und für eine Vielzahl verschiedener Ausgestaltungen des Gehäuses 12 einsetzbar sein.
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Der Lüfter 36 oder ggf. die Lüfterbaugruppe 42 kann in vorteilhafter Weise an dem Gehäuse 12 befestigt sein, insbesondere an der Innenseite 44 des Gehäuses 12. Insofern ist der Lüfter 36 in den Kfz-Scheinwerfer 10 integriert.
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Zur Erzeugung des Luftstromes weist der Lüfter 36 in der Regel einen antreibbaren Aktuator 46 auf. Dabei ist der Lüfter 36 vorzugsweise derart angeordnet, dass der Aktuator 46 des Lüfters 36 unmittelbar nach der Zuluftöffnung 32 wirkt, d.h. dass mittels des Aktuators 46 Luft unmittelbar durch die Zuluftöffnung 32 und das Filterelement 40 eingesaugt und in den Gehäuseinnenraum 14 abgegeben werden kann.
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Denkbar sind jedoch auch Ausgestaltungen, bei welchen ein Lüfter unmittelbar vor der Abluftöffnung 34 derart wirkt, dass Luft aus dem Gehäuseinnenraum 14 durch die Abluftöffnung 34 hinausbefördert wird. Dadurch wird Luft mittelbar durch die Zuluftöffnung 32 nachgesaugt. Hierbei sind Lüfter und Filterelement nicht notwendigerweise zu einer Baugruppe verbunden.
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Zur Aktivierung und Deaktivierung des Lüfters 36 ist ein Steuergerät 48 vorgesehen. Das Steuergerät 48 wirkt beispielsweise mit einem Antrieb des Aktuators 46 zusammen und kann diesen an- und ausschalten und/oder die Leistung des Antriebs steuern.
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Vorteilhafterweise ist das Steuergerät 48 derart ausgebildet, dass der Lüfter 36 bedarfsgerecht aktivierbar und deaktivierbar ist. Insbesondere wird der Lüfter 36 nur dann aktiviert, wenn eine Betauung der Innenseite 44 des Gehäuses, der Lichtscheibe 22, der Optikeinrichtung 30, der Lichtquelle 28 und/oder weiteren Bauteilen bzw. Oberflächen von Bauteilen in dem Gehäuseinnenraum 14 droht.
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Um festzustellen, ob eine Belüftung erforderlich ist, kann in dem Gehäuseinnenraum 14 wenigstens ein Sensor 50 vorgesehen sein, mittels welchem eine Betriebskenngröße der Beleuchtungseinrichtung, wie beispielsweise Temperatur in dem Gehäuseinnenraum 14, Luftfeuchtigkeit in dem Gehäuseinnenraum 14 oder Temperatur einer Oberfläche eines Bauteils (z.B. Lichtquelle 28, Optikeinrichtung 30, Lichtscheibe 22, ...) messbar ist.
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Die Messsignale des Sensors 50 werden dem Steuergerät 48 zugeführt, welches die Signale auswertet und den Lüfter 36 ggf. in Abhängigkeit der Messsignale ansteuert.
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Dem Steuergerät 48 können zusätzliche Messsignale weiterer Sensoren oder weiterer Steuereinrichtungen des Kraftfahrzeugs zugeführt werden, in welchem der Kfz-Scheinwerfer 10 verbaut ist. Das Steuergerät 48 kann dazu ausgelegt sein, auch diese weiteren Informationen auszuwerten und den Lüfter 36 in Abhängigkeit der weiteren Informationen anzusteuern. Die weiteren Informationen können beispielsweise eine Umgebungstemperatur des Kraftfahrzeugs oder einen Betriebszustand des Kraftfahrzeugs oder eine Fahrtgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs betreffen.
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Im dargestellten Beispiel sind die Zuluftöffnung 32, die Abluftöffnung 34, der Lüfter 36 und ggf. das Filterelement 40 Teil eines Belüftungssystems für den Gehäuseinnenraum 14. Sie ermöglichen eine aktive Belüftung des Gehäuseinnenraums. Das Gehäuse 12 kann zusätzlich noch weitere Belüftungsöffnungen 52 aufweisen. Die weitere Belüftungsöffnung 52 kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, eine passive Belüftung des Gehäuseinnenraums 14 bereitzustellen. Hierzu ist denkbar, dass die weitere Belüftungsöffnung 52 derart in die Umgebung 24 mündet, dass bei Bewegung des Kraftfahrzeugs in Standardfahrtrichtung ein erhöhter Staudruck von Luft in der weiteren Belüftungsöffnung 52 erzeugt wird. Hierzu kann die weitere Belüftungsöffnung 52 z.B. mit in eine Stauöffnung 54 münden, welche in Richtung der Standardfahrtrichtung offen ist, so dass bei Bewegung des Kraftfahrzeugs in die Standardfahrtrichtung Luft einströmt. Steht das Kraftfahrzeug jedoch still, so ist diese passive Belüftung nicht effektiv.
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Grundsätzlich ist das Steuergerät 48 dazu eingerichtet, den Lüfter 36 in Abhängigkeit von Messwerten für Temperaturen und/oder Betriebszuständen des Kraftfahrzeugs anzusteuern, insbesondere zu aktivieren und deaktivieren.
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Hierbei sind verschiedene Auslegungen und Steuerungsverfahren denkbar. Wird beispielsweise das Kraftfahrzeug angehalten und der Scheinwerfer 10 bei einer Umgebungstemperatur von z.B. kleiner 10°C ausgeschaltet, so besteht die Gefahr einer Betauung von Oberflächen in dem Gehäuseinnenraum 14. Mit der Information über die Umgebungstemperatur (<10°C) und über dem Stillstand des Fahrzeuges kann das Steuergerät 48 den Lüfter 36 für eine gewisse Nachlaufzeit nach Ausschalten des Scheinwerfers 10 aktivieren und so eine Betauung vermeiden.
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Ein weiterer Anwendungsfall ist eine Zwangsbelüftung kurz nach dem Fahrzeugstart nach längerer Standzeit bei geringer Umgebungstemperatur (z.B. <10°C). Das Steuergerät 48 kann derart eingerichtet sein, dass nach dem Start des Fahrzeuges und/oder nach Einschalten des Scheinwerfers 10 eine Zwangsbelüftung über eine vorgebbare Belüftungszeitdauer erfolgt. Sollte sich während der Standzeit eine Betauung gebildet haben, so wird diese dadurch entfernt.
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Das Steuergerät 48 kann schließlich auch derart eingerichtet sein, dass eine Zwangsbelüftung bei Stillstand des Kraftfahrzeuges erfolgt, wenn eine passive Belüftung durch die weitere Belüftungsöffnung 52 nicht effektiv ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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