-
Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge.
-
Es ist bekannt, dass sich durch Kondensation an der Innenseite einer Abdeckscheibe eines Scheinwerfers beziehungsweise einer Heckleuchte ein dünner Wasserfilm ausbildet. Insbesondere Endkunden halten dies für einen Defekt des Scheinwerfers beziehungsweise der Heckleuchte. Folglich bringen die Endkunden häufig in die Werkstatt zu einer Abklärung.
-
Aus der
DE 10 2011 089 945 A1 ist ein Kraftfahrzeugscheinwerfer bekannt, der derart Mittel zum Ansteuern eines elektrothermischen Wandlers aufweist, dass der elektrothermische Wandler Wärme in Richtung der mindestens einen Lichtquelle abgibt, sodass die Temperatur in einem Innenraum des Gehäuses des Scheinwerfers ansteigt.
-
Aus der
DE 10 2012 219 162 A1 ist ein Kraftfahrzeugscheinwerfer bekannt, der eine Kühleinrichtung aufweist, die ein in oder an der Abdeckscheibe angeordnetes Kühlelement umfasst, das von der mindestens einen Lichtquelle erzeugte Wärme nach außen abführt.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Enttauung einer Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug zu verbessern.
-
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nach dem Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wichtige Merkmale finden sich ferner in der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird.
-
Es wird ein Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, der umfasst: ein Scheinwerfergehäuse mit einem Innenraum; eine Kühlfläche, welche zu dem Innenraum hin exponiert angeordnet ist; ein Kühlelement, welches wärmeleitend mit der Kühlfläche verbunden ist oder die Kühlfläche einen Teil des Kühlelements ist; eine Durchgangsöffnung im Scheinwerfergehäuse; und eine zwischen der Kühlfläche und der Durchgangsöffnung angeordnete Abflussgeometrie.
-
Vorteilhaft kann an der exponierten Kühlfläche in der Luft befindliches Wasser kondensieren. Durch die Reduktion der Luftfeuchte im Scheinwerfer wird die Wahrscheinlichkeit einer Betauung der Abdeckscheibe reduziert und so werden die vorgenannten nachteilhaften Effekte für den Kunden verhindert. Das kondensierte Wasser läuft durch seine eigene Schwerkraft über die Abflussgeometrie und die Durchgangsöffnung aus dem Scheinwerferinneren heraus.
-
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
- 1 und 2 einen schematischen Querschnitt durch einen Scheinwerfer; und
- 3 ein schematisches Ablaufdiagramm.
-
1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Scheinwerfer 2 für ein Kraftfahrzeug. Der Scheinwerfer 2 umfasst ein Gehäuse 4, eine Abdeckscheibe 6 und zumindest ein Lichtmodul 8. Das Lichtmodul 8 ist dazu ausgebildet, um ein Licht 10 durch die Abdeckscheibe 6 hindurch in Richtung eines Äußeren des Kraftfahrzeugs abzustrahlen und so eine Lichtverteilung außerhalb des Kraftfahrzeugs zu erzeugen. Ein Innenraum 12 der Beleuchtungseinrichtung 2 steht über eine erste Lüftungsverbindung 14 und eine zweite Lüftungsverbindung 16 mit einem Außenraum der Beleuchtungseinrichtung 2 zu einem Luftaustausch in Kontakt. So findet ein Lufteintritt über die Lüftungsverbindung 14 statt. Über die Lüftungsverbindung 14 tritt an einem Lüftungseingang 18 Luft in den Innenraum 12 ein. An einem Lüftungsausgang tritt Luft aus dem Innenraum 12 aus und in die Lüftungsverbindung 16 ein.
-
Der Scheinwerfer 2 ist an seinem Verbauort im Kraftfahrzeug gezeigt. Im Querschnitt ist der Scheinwerfer 2 zwischen einer Motorhaube 22 und einem Stoßfänger 24 der Außenkarosserie des Kraftfahrzeugs angeordnet. Je nach Ausbildung der Außenkarosserie des Kraftfahrzeugs kann sich der Scheinwerfer 2 auch zwischen zwei anderen Komponenten der Außenkarosserie befinden beziehungsweise in einer anderen Komponente der Außenkarosserie des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Ein Staudruck 40 baut sich während der Fahrt des Kraftfahrzeugs auf und wirkt auf die Front des Kraftfahrzeugs. Zwischen einem oberen Rand 26 der Beleuchtungseinrichtung 2 und einem unteren Rand 28 der Motorhaube 22 ist eine Fuge 30 ausgebildet. Zwischen einem unteren Rand 32 der Abdeckscheibe 6 und einem oberen Rand 34 des Stoßfängers 24 ist eine Fuge 36 ausgebildet, auf die der Staudruck 40, der sich während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs vor der Fahrzeugfront aufbaut, wirkt. Durch die Lüftungsverbindung 14 wird der Staudruck 40 dazu genutzt, um innerhalb der Beleuchtungseinrichtung 2 einen Querstrom 41 von Luft zwischen den Öffnungen 18 und 20 zu erzeugen.
-
Wird die Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert, so reduziert sich auch der Staudruck 40 vor dem Fahrzeug und der Luftstrom durch den Innenraum 12 nimmt ab. So entsteht bereits ab einer Unterschreitung der Fahrzeuggeschwindigkeit v von 15 km/h eine taukritische Situation. Ein Steuergerät 48 erkennt die taukritische Situation, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter 15 km/h fällt, und aktiviert mittels eines Signals 54 ein Kühlelement 50, welches mit einer dem Innenraum 12 zugewandten und hin zu dem Innenraum 12 exponierten Kühlfläche 52 thermisch gekoppelt ist. Selbstverständlich kann der Schwellwert von 15 km/h auch anders gewählt werden. Selbstverständlich kann die Kühlfläche 52 auch mit anderen Lüftungskonzepten kombiniert werden als dem vorgeschlagenen „Staudruck“-Konzept.
-
Die Kühlfläche 52 verläuft in 1 im Wesentlichen vertikal an einer Hinterwand des Gehäuses 4. Damit ist die Kühlfläche 52 beabstandet von der Eintrittsöffnung 18 angeordnet, was eine Entkopplung der Durchlüftung mittels des Staudrucks 40 und der Feuchtereduktion durch die Kühlfläche 52 bewirkt. In dem Innenraum 12 befindliche Luft wird durch die Kühlfläche 52 zur Kondensation angeregt, wodurch sich Wassertröpfchen an der Kühlfläche 52 bilden. Diese können durch die im Wesentlichen vertikale Ausrichtung der Kühlfläche 52 nach unten ablaufen und werden über die Abflussgeometrie 56 einer Durchgangsöffnung 58 zugeführt. Beispielsweise kann die Kühlfläche 52 anstatt einer ebenen Fläche eine Freiform aufweisen, welche in die Abflussgeometrie 56 übergeht oder diese umfasst. Je nach Bauraumsituation erfolgt eine Anpassung der Kühlfläche 52.
-
Eine Wärmefläche 53 des Kühlelements 50 ist hin zu dem Außenraum des Scheinwerfers 2 gerichtet und führt die Wärmeenergie, die aufgrund der Kühlung der Kühlfläche 52 entsteht nach außen ab.
-
Das Kühlelement 50 ist beispielsweise als Peltier-Element ausgebildet. Das Peltier-Element ist ein elektronisches Bauelement, welches basierend auf dem Peltier-Effekt (nach Jean Peltier (1785-1845)) bei Stromdurchfluss eine Temperaturdifferenz oder bei Temperaturdifferenz einen Stromfluss erzeugt. Eine andere Bezeichnung ist TEC (Thermoelectric Cooler). Das Kühlelement 50 kann alternativ auch von einem Kühlfluid durchflossen werden, welches von einer Kältemaschine, bspw. der fahrzeugeigenen Klimaanlage, stammt.
-
Die Abflussgeometrie 56 verbindet die Kühlfläche 52 und die Durchgangsöffnung 58 des Gehäuses 4, sodass ein Ablaufen von Wassertropfen hin zu der Durchgangsöffnung 58 möglich ist. Von einer Kante der Kühlfläche 52 weist die Abflussgeometrie 56 beispielsweise eine in Richtung der Durchgangsöffnung 58 zulaufende Form mit seitlichen Begrenzungsrippen auf. Die Abflussgeometrie 56 ist beispielsweise wannenförmig oder rutschenförmig ausgeformt. Die Abflussgeometrie 56 umfasst beispielsweise ein nicht gezeigtes Sammelbecken, was insbesondere bei einer Ausführungsform mit dem Gewebe 62 sinnvoll ist, um eine Wassermenge kurzzeitig anzusammeln und um eine weitere Verteilung des kondensierten Wassers im Scheinwerfer 2 zu verhindern.
-
Die Durchgangsöffnung 58 ist abschnittsweise mit einem Gewebe 62 im Sinne eines Dochts ausgefüllt. Dieses Gewebe 62 nimmt das Kondenswasser auf und führt es dem Außenraum des Scheinwerfers 2 zu. Gleichzeitig wird ein ungewolltes Eindringen von Wasser, Ungeziefer oder Schmutz verhindert. Die Durchgangsöffnung 58 kann aber auch frei bleiben. Des Weiteren kann die Durchgangsöffnung 58 beispielsweise ein Labyrinth bzw. ein Siphon aufweisen, um das ungewollte Eindringen von Wasser oder Schmutz zu verhindern.
-
2 zeigt eine Ausführungsform des Scheinwerfers 2, bei dem im Unterschied zu 1 die Kühlfläche 52 am Boden des Gehäuses 4 und benachbart zu dem Lüftungseingang 18 angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, dass nach einer Kondensation von Wasser an der Kühlfläche 52 und einer anschließenden Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit das auf der Kühlfläche 52 befindliche Wasser von dem einsetzenden Luftstrom weggeführt wird.
-
Des Weiteren ist die Kühlfläche 52 gegenüber einer gedachten Einbauhorizontalen H geneigt, wodurch das Wasser durch Schwerkraft in Richtung der Durchgangsöffnung 58 läuft.
-
Die Durchgangsöffnung 58 in der Ausführungsform der 2 ist in einer Ausführungsform mit dem Gewebe 62 im Sinne eines Dochts ausgefüllt. Dieses Gewebe 62 nimmt das Kondenswasser auf und führt es dem Außenraum des Scheinwerfers 2 zu. Gleichzeitig wird ein ungewolltes Eindringen von Wasser, Ungeziefer oder Schmutz verhindert. Des Weiteren kann die Durchgangsöffnung 58 beispielsweise ein Labyrinth bzw. ein Siphon aufweisen, um das ungewollte Eindringen von Wasser oder Schmutz zu verhindern.
-
3 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm. In einem Schritt 302 wird überprüft, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einen Schwellwert von beispielsweise 15 km/h fällt. Ist dies der Fall, wird das Kühlelement 50 zur Kühlung der Kühlfläche 52 in einem Schritt 304 aktiviert.
-
In einem Schritt 306 wird überprüft, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit über einen Schwellwert von beispielsweise 30 km/h steigt. Ist dies der Fall, so wird in einem Schritt 308 das Kühlelement 50 deaktiviert. Vorteilhaft sorgt dann der Staudruck für eine genügende Durchlüftung des Scheinwerfers.
-
In einem Schritt 310 wird überprüft, ob das Fahrzeug für eine Zeitdauer zu einem Parken abgestellt ist. Ist dies der Fall, wird in dem Schritt 308 das Kühlelement deaktiviert. Vorteilhaft kann durch diesen Nachlauf des Kühlelements 50 die noch im Innenraum befindliche Luftfeuchte reduziert werden, wodurch die Wahrscheinlichkeit der Betauung der Abdeckscheibe 6 reduziert wird.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102011089945 A1 [0003]
- DE 102012219162 A1 [0004]
