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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem Gehäuse, das durch eine Abdeckscheibe verschlossen ist zur Bildung einer Leuchtenkammer, in der ein Leuchtmodul enthaltend eine Anzahl von Lichtquellen und eine Optikeinheit, und in der ein Lüfter zum Erzeugen eines zu der Abdeckscheibe hin gerichteten Luftstroms angeordnet ist.
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Aus der
DE 10 2005 051 248 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, bei der in einem Gehäuse ein Leuchtmodul bestehend aus einer Anzahl von LED-Lichtquellen und jeweils denselben zugeordneten Reflektorelementen angeordnet ist. Die LEDs sind auf parallel verlaufenden Trägerplatten angeordnet, die sich in Richtung der Fahrzeuglängsachse erstrecken. Die Trägerplatten sind beabstandet zueinander angeordnet, sodass sich zwischen denselben ein Luftkanal bildet für einen Luftstrom, der mittels eines rückseitig der Trägerplatten befestigten Lüfters nach vorn in Richtung einer die Gehäuseöffnung abdeckenden Abdeckscheibe geführt wird. Der der Luftstrom entlang einer Rückseite der Lichtquellen strömt, kann die Abwärme der Lichtquellen genutzt werden, um die Abdeckscheibe zu enttauen. Nachteilig an der bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist, dass die Lichtquellen in einer speziellen Anordnung zueinander angeordnet sein müssen, damit dieser Luftstrom zur Enttauung der Abdeckscheibe entstehen kann. Hierdurch ist die Variabilität der Lichtquellenanordnung eingeschränkt.
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Aus der
EP 2 148 133 B1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem Gehäuse bekannt, wobei eine Gehäuseöffnung durch eine Abdeckscheibe abgeschlossen ist. In dem Gehäuse sind zwei Leuchtmodule übereinander in einem Abstand zueinander angeordnet, wobei zwischen den Leuchtmodulen ein Luftkanal gebildet wird. An einer Rückseite der Leuchtmodule ist ein Lüfter angeordnet, mittels dessen ein Luftstrom in Richtung der vorderseitigen Abdeckscheibe zur Enttauung derselben strömt. Der nach vorn geblasene Luftstrom strömt entlang von Kühlrippen der Lichtquellen, sodass die Abwärme der Lichtquellen zur Erwärmung der Abdeckscheibe genutzt werden kann. Der Lüfter hat hierbei zwei Funktionen. Zum einen soll er die Abwärme der Lichtquellen in Richtung der Abdeckscheibe zur Enttauung derselben führen. Zum anderen dient er zur Kühlung der Lichtquellen, da die von Ihnen erzeugte Abwärme in der Leuchtenkammer verteilt wird und so die Betriebstemperatur der Lichtquellen in einem zulässigen Bereich gehalten werden kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem Leuchtmodul, das in einem durch eine Abdeckscheibe verschlossenen Gehäuse angeordnet ist, derart weiterzubilden, dass eine schnelle und effiziente Enttauung der Abdeckscheibe gewährleistet ist, wobei die thermische Beeinflussung des Leuchtmoduls möglichst gering sein soll.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, dass dem Lüfter ein Heizelement zugeordnet ist, so dass ein erwärmter Luftstrom auf die Abdeckscheibe gerichtet ist.
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Nach der Erfindung sind ein Lüfter und ein Heizelement im Bereich einer Abdeckscheibe angeordnet, die ein Gehäuse verschließt, in dem ein Leuchtmodul angeordnet ist. Vorteilhaft kann hierdurch eine gezielte und effektive Erwärmung der Abdeckscheibe erfolgen, die unabhängig von einem Kühlmanagement des Leuchtmoduls ist. Damit kann die Enttauung oder Enteisung der Abdeckscheibe unmittelbar nach Einschalten der Enttauungseinheit beginnen. Mittels des Heizelementes liegt die gewünschte Erwärmungstemperatur des Luftstroms sofort vor, der direkt zu der Abdeckscheibe geführt wird. Eine zeitliche Verzögerung der Erwärmung des Luftstroms, wie sie bei Nutzung der Abwärme von Lichtquellen beim Stand der Technik vorkommt, wird vermieden. Insbesondere beim Einschalten des Fahrzeuges kann somit eine vergleichsweise schnelle Enttauung bzw. Enteisung erfolgen.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bilden der Lüfter und das Heizelement eine Enttauungseinheit, so dass ein erwärmter Luftstrom entlang der Abdeckscheibe geführt werden kann. Vorteilhaft kann hierdurch die Enttauung schnell erfolgen. Zusätzlich kann sich hierdurch eine Luftzirkulation innerhalb der Leuchtenkammer bilden, sodass zusätzlich von einem in einem hinteren Bereich der Leuchtenkammer angeordneten Leuchtmodul erzeugte Abwärme abgeführt werden kann.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Enttauungseinheit derart angesteuert, dass in Abhängigkeit von der aktuellen Temperatur in der Leuchtenkammer der Lüfter und/oder das Heizelement ein- und ausgeschaltet werden. Auf diese Weise kann unabhängig von den Kühlerfordernissen des Leuchtmoduls eine direkte und schnelle Erwärmung der Abdeckscheibe erfolgen.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Lüfter der Enttauungseinheit für eine Betriebstemperatur in einem Bereich zwischen –40°C und der Schwelltemperatur ausgelegt, wobei die Schwelltemperatur vorzugsweise 20°C beträgt. Vorteilhaft kann auf diese Weise ein relativ günstiger Lüfter eingesetzt werden.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Enttauungseinheit einen Temperaturschalter auf, der die Enttauungseinheit bei Erreichen einer vorgegebenen Schwelltemperatur abschaltet. Vorteilhaft kann hierdurch die Betriebszeit der Enttauungseinheit auf ein erforderliches Maß reduziert werden.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Enttauungseinheit derart angesteuert, dass der Lüfter und das Heizelement oder nur der Lüfter in Abhängigkeit von einer Betauungssensorik ein- und ausgeschaltet werden. Die Betauungssensorik kann bspw. ein Feuchtesensor oder eine optische Brechungsmessung aufweisen, sodass sichergestellt ist, dass die Enttauungsseinheit nur eingeschaltet wird, wenn sie auch tatsächlich benötigt wird.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann die Enttauungseinheit eine elektronische Regelungseinrichtung aufweisen, mittels derer die Drehzahl des Lüfters getrennt von einer Leistung des Heizelementes geregelt wird. Auf diese Weise kann die Effektivität der Enttauung weiter erhöht werden.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung befindet sich die Enttauungseinheit in einem vorderem Bereich der Leuchtenkammer und das Leuchtmodul in einem hinteren Bereich derselben. Auf diese Weise werden zwei Leuchtkammersegmente gebildet, wobei sich die Heizwirkung mittels der Enttauungseinheit lediglich auf das vordere Leuchtkammersegment beschränkt.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigt:
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Figur eine schematische Seitenansicht einer Beleuchtungsvorrichtung.
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Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge wird vorzugsweise in einem Frontbereich der Fahrzeuge als Scheinwerfer eingesetzt.
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Die Beleuchtungsvorrichtung weist ein topfförmiges Gehäuse 1 auf, das eine Öffnung aufweist, die durch eine glasklare Abdeckscheibe 2 verschlossen ist. Es wird somit eine Leuchtenkammer 3 gebildet, in dessen hinteren Bereich 4 ein Leuchtmodul 5 und in dessen vorderen Bereich 6 eine Enttauungseinheit 7 angeordnet sind. Die Enttauungseinheit 7 dient zum Enttauen oder zum Enteisen der Abdeckscheibe 2.
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Das Leuchtmodul 5 weist vorzugsweise eine Anzahl von Lichtquellen, bspw. LED-Lichtquellen oder Laserdioden auf, die auf einer Trägerplatte angeordnet sind. Alternativ kann als Lichtquelle auch eine Gasentladungslampe vorgesehen sein. Den Lichtquellen ist eine Optikeinheit zugeordnet, mittels derer das emittierte Licht entsprechend einer vorgegebenen Lichtverteilung, wie bspw. Abblendlicht, Fernlicht, geführt wird. Die Optikeinheit kann aus einer Anzahl von Linsen oder eine Anzahl von Reflektoren bestehen. Das von dem Leuchtmodul 5 abgegebene Licht wird in Hauptabstrahlrichtung H nach vorn in Richtung der Abdeckscheibe 2 abgestrahlt.
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Die Enttauungseinheit 7 zur Enttauung der Abdeckscheibe 2 ist in einem Randbereich der Abdeckscheibe 2, nämlich in einem in vertikaler Richtung unterhalb eines unteren Randes 8 der Abdeckscheibe 2 angeordnet. In der Figur ist der zu enttauende Bereich der Abdeckscheibe 2 mit der Bezugsziffer 2‘ versehen. Nach der in der Figur dargestellten Ausführungsform der Enttauungseinheit 7 besteht diese im Wesentlichen aus einem Lüfter 9, einem Heizelement 10 und einem Temperaturschalter 11. Das Heizelement 10 ist luftstromabwärts zu dem Lüfter 9 angeordnet. Das Heizelement 10 ist zwischen dem Lüfter 9 und der Abdeckscheibe 2 angeordnet und erwärmt einen von dem Lüfter 9 erzeugten Luftstrom 12, der in Richtung der Abdeckscheibe 2 gerichtet ist.
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Die Enttauungseinheit 7 weist eine Steuereinrichtung auf, die den Lüfter 9 und das Heizelement 10 einschaltet, wenn sich die aktuelle Temperatur unterhalb einer vorgegebenen Schwelltemperatur befindet. Der Temperaturschalter 11 schaltet den Lüfter 9 und das Heizelement 10 ab, sobald die aktuelle Temperatur die vorgegebene Schwelltemperatur erreicht hat, von der ausgegangen werden kann, dass die Abdeckscheibe 2 bei dieser Schwelltemperatur enttaut und/oder enteist ist. Die Schwelltemperatur kann 20°C betragen.
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Der Betriebstemperaturbereich des Lüfters 9 befindet sich in einem Bereich zwischen –40°C und 20°C. In diesem Temperaturbereich findet eine Enttauung bzw. Enteisung der Abdeckscheibe 2 statt. Der Lüfter 9 kann somit günstig ausgelegt werden.
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Um die Enttauung effektiver und kostengünstiger zu gestalten, kann das Heizelement 10 auch zeitlich vor dem Lüfter 9 abgeschaltet werden, sodass die Enttauung bzw. Enteisung mit einem relativ geringen Energieeinsatz vorgenommen werden kann.
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Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das Heizelement 10 auch in dem Lüfter 9 integriert angeordnet sein, sodass die Enttauungseinheit 7 kompakter ausgestaltet ist.
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Nach einer weiteren nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Enttauungseinheit 7 eine elektronische Regelungseinrichtung aufweisen, mittels derer eine Drehzahl des Lüfters 9 getrennt von einer Leistung des Heizelements 10 geregelt werden kann. Hierdurch kann ein gezielterer Einsatz der Enttauungseinheit 7 erfolgen.
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Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Enttauungseinheit 7 auch in Abhängigkeit von einer Betauungssensorik ein- und/oder ausgeschaltet werden. Die Betauungssensorik kann bspw. einen Feuchtesensor oder eine optische Brechungsmessung aufweisen, so dass die Enttauungseinheit 7 gezielt nur dann eingeschaltet wird, wenn die Abdeckscheibe 2 enttaut oder enteist werden muss.
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Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Enttauungseinheit 7 parallel zu dem Leuchtmodul 5 ansteuerbar, sodass die Enttauungseinheit 7 bereits mit der Enttauung bzw. Enteisung beginnen kann, sobald das Fahrzeug ein Öffnungssignal (per Funk) erhält oder ein Motor des Fahrzeuges eingeschaltet wird. Wenn die Enttauungseinheit 7 in einem parallelen Stromzweig zu dem Leuchtmodul 5 verschaltet ist, kann der Aufwand hinsichtlich der Verdrahtung verringert werden.
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Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Enttauungseinheit 7 auch in einem hinteren Bereich der Leuchtenkammer 3 angeordnet sein. Zur gezielten Führung des erwärmten Luftstroms 12 in Richtung der Abdeckscheibe 2 sind zwischen der Enttauungseinheit 7 und der Abdeckscheibe 2 angeordnete Bauteile, wie z.B. Zierblenden oder Blendrahmen luftführend zu der Abdeckscheibe ausgeführt und/oder ein Luftführungsmittel, bspw. ein Schlauch, ist zwischen der Enttauungseinheit 7 und der Abdeckscheibe 2 vorgesehen. Die Enttauungseinheit 7 kann somit bauraumbedingt in allen Bereichen der Leuchtenkammer 3 angeordnet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Abdeckscheibe
- 2‘
- Enttauungsbereich
- 3
- Leuchtenkammer
- 4
- Hinterer Bereich
- 5
- Leuchtmodul
- 6
- Vorderer Bereich
- 7
- Enttauungseinheit
- 8
- Unterer Rand
- 9
- Lüfter
- 10
- Heizelement
- 11
- Temperaturschalter
- 12
- Luftstrom
- H
- Hauptabstrahlrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005051248 A1 [0002]
- EP 2148133 B1 [0003]
