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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit für ein Fahrzeug mit einer Abdeckscheibe und einem Gehäuse.
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Aus der
DE 10 2006 028 295 A1 ist ein Scheinwerfer für ein Fahrzeug mit einer Feuchteaufnahmeeinrichtung bekannt. Der Scheinwerfer weist ein von einem Gehäuse und einer Abdeckscheibe gebildeten Innenraum auf, wobei im Bereich zwischen dem Innenraum und einer angrenzenden Umgebung die Feuchteaufnahmeeinrichtung vorgesehen ist. Die Feuchteaufnahmeeinrichtung nimmt Feuchte des Innenraumes auf und gibt diese an die Umgebung ab. Dabei ist die Feuchteaufnahmeeinrichtung mit dem Innenraum oder der Umgebung verbunden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Beleuchtungseinheit für ein Fahrzeug anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine Beleuchtungseinheit für ein Fahrzeug umfasst eine Abdeckscheibe und ein Gehäuse. Erfindungsgemäß ist die Abdeckscheibe zumindest bereichsweise mehrwandig ausgebildet und weist zumindest einen mit einem transparenten und temperierbaren Medium befüllten, in einen Kreislauf integrierten Hohlraum auf.
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Mittels des temperierbaren Mediums ist die Abdeckscheibe erwärmbar, so dass die Abdeckscheibe von Reif, Eis und/oder Schnee befreit werden kann und somit eine Leuchtfunktion und Leuchtcharakteristik der Beleuchtungseinheit weitestgehend sichergestellt werden kann.
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Ist die Abdeckscheibe mittels des in dem Hohlraum angeordneten Mediums auf eine Temperatur oberhalb einer Taupunkttemperatur erwärmt, kann ein Beschlagsrisiko der Abdeckscheibe weitestgehend ausgeschlossen werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch eine Ausführungsform einer Abdeckscheibe einer Beleuchtungseinheit für ein Fahrzeug,
- 2 schematisch eine Schnittdarstellung der Abdeckscheibe gemäß 1
- 3 schematisch eine Schnittdarstellung einer Beleuchtungseinheit mit der Abdeckscheibe gemäß 1 und 2 und
- 4 schematisch eine alternative Ausführungsform der Abdeckscheibe.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Ausführungsform einer Abdeckscheibe 1 einer in 3 gezeigten Beleuchtungseinheit 2, insbesondere eines Scheinwerfers, eines nicht näher dargestellten Fahrzeuges, wobei in 2 eine Schnittdarstellung der Abdeckscheibe 1 gemäß 1 gezeigt ist.
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Die Beleuchtungseinheit 2 umfasst üblicherweise ein Gehäuse 3 und die Abdeckscheibe 1, wobei in einem mittels des Gehäuses 3 und der Abdeckscheibe 1 gebildeten Innenraumes eine Anzahl von ansteuerbaren Leuchtmitteln 4, insbesondere Leuchtdioden, angeordnet ist. Gemäß 3 ist ein Lichtmodul 5 mit einem Leuchtmittel 4 und einem Kühlkörper 6 gezeigt.
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Insbesondere in kalten Wintermonaten kann sich auf der Abdeckscheibe 1 Reif oder Raureif bilden, wobei zudem angetauter Schnee oder Regen auf der Abdeckscheibe 1 gefrieren kann, wodurch ein Lichtaustritt der Beleuchtungseinheit 2 eingeschränkt ist.
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Ein Befreien der Abdeckscheibe 1 von Reif, Schnee oder Eis vor einem Fahrtantritt ist vorgeschrieben, jedoch vergleichsweise zeitaufwändig und umständlich. Handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein autonom fahrendes Fahrzeug, beispielsweise um ein Shuttle oder ein sogenanntes Robotaxi, ist kein Fahrzeugnutzer vor Ort, der die Abdeckscheibe 1 der Beleuchtungseinheit 2 vor Fahrtantritt säubern und von Schnee und/oder Eis befreien kann.
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Während eines Fahrbetriebes bei Schnee oder Schneeregen kann sich dieser an der Abdeckscheibe 1 sammeln und den Lichtaustritt der Beleuchtungseinheit 2 mindern. Während bei Halogen- oder Xenonscheinwerfern eine im Betrieb der Leuchtmittel 4 entstehende Wärme die Abdeckscheibe 1 erwärmt, erwärmen sich Leuchtdioden als Leuchtmittel 4 hauptsächlich lokal und führen die Wärme dem Kühlkörper 6 zu, so dass kaum bis gar keine im Betrieb der Leuchtdioden erzeugte Wärme die Abdeckscheibe 1 erwärmt.
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Weiterhin besteht das Problem, dass Feuchtigkeit im Gehäuse 3 der Beleuchtungseinheit 2 kondensiert und einen Beschlag an der Abdeckscheibe 1 bildet, wobei der Beschlag den Lichtaustritt der Beleuchtungseinheit 2 verringert. Auch dieses Problem tritt bei einer Beleuchtungseinheit 2 mit Leuchtdioden als Leuchtmittel 4 eher auf als bei Halogen- oder Xenonscheinwerfern, deren jeweilige Abdeckscheibe 1 durch im Betrieb des Halogen- oder Xenonscheinwerfers entstehende Wärme erwärmt wird, wodurch der Beschlag beseitigt wird.
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Ein hochauflösendes Beleuchtungssystem kann bei beschlagener oder teilbeschlagener Abdeckscheibe 1 keine optimale Lichtverteilung sicherstellen, wobei zudem bestimmte Lichtfunktionen, wie Symbolprojektionen, wegen des Beschlages im ungünstigsten Fall von einem Fahrzeugnutzer nicht wahrgenommen werden können.
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Um das Risiko für eine beschlagene und/oder z. B. schneebedeckte Abdeckscheibe 1 der Beleuchtungseinheit 2 zumindest erheblich zu verringern, ist vorgesehen, dass die Abdeckscheibe 1 in der Ausführungsform gemäß 1 und 2 mehrwandig, insbesondere doppelwandig, ausgebildet ist. Durch die Mehrwandigkeit der Abdeckscheibe 1 ist ein Hohlraum H geschaffen, der mit einem temperierbaren Medium M befüllt ist.
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Dabei ist der Hohlraum H Bestandteil eines in 3 näher gezeigten, mittels Leitungen gebildeten Kreislaufes K, der von dem Medium M durchströmt wird. Dabei ist der Kreislauf K vollumfänglich in die Beleuchtungseinheit 2 integriert, bei welcher es sich auch um einen Heckleuchte des Fahrzeuges handeln kann.
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Das den Kreislauf K durchströmende Medium M ist transparent und flüssig, transparent und gasförmig, transparent und gelartig oder eine Kombination der genannten Aggregatzustände und ist mittels einer im Betrieb von Leuchtmitteln 4 der Beleuchtungseinheit 2 entstehenden Wärme, einer sogenannten Abwärme, temperierbar. Dabei erfolgt ein Transport des Mediums M zwischen der Abdeckscheibe 1 und dem Leuchtmittel 4 als Wärmequelle mittels geeigneter Mittel.
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Ist das Medium M insbesondere flüssig oder gelartig ausgebildet, so ist der Kreislauf K derart mit diesem befüllt, dass das Risiko gasförmiger Einschlüsse weitestgehend ausgeschlossen werden kann. Dadurch können Auswirkungen auf ein Lichtbild, also auf eine Leuchtcharakteristik, der Beleuchtungseinheit 2 und/oder Auswirkungen auf einen optischen Eindruck in Bezug auf die Beleuchtungseinheit 2 zumindest verringert werden.
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Bei der Auswahl des den Kreislauf K durchströmenden Mediums M werden Dichteunterschiede oder Dispersionseigenschaften berücksichtigt, um Schattenwürfe des Mediums M und negative optische Auswirkungen zu minimieren.
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Beispielsweise ist der Kreislauf K derart ausgebildet, dass die im Betrieb der Leuchtmittel 4, insbesondere der Leuchtdioden, entstehende Wärme dem Kreislauf K, d. h. dem Medium M zugeführt wird, um die Abdeckscheibe 1 zur Enteisung und/oder zur Beschlagsentfernung und -freihaltung zu erwärmen.
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In einer alternativen Ausführungsform kann das Medium M auch einen festen Aggregatzustand aufweisen, wobei zusätzlich eine Temperiereinheit zur Temperierung des Mediums M und somit der Abdeckscheibe 1 vorgesehen sein kann. Dabei kann die Temperiereinheit in dem Gehäuse 3 oder außerhalb des Gehäuses 3 angeordnet sein, wobei auch mehr als eine Temperiereinheit vorgesehen sein kann. Denkbar ist auch, dass die im Betrieb der Leuchtmittel 4 entstehende Wärme dem Kreislauf K zugeführt wird, oder dass das Medium M sowohl mittels der Temperiereinheit als auch mittels der zugeführten Wärme der Leuchtmittel 4 erwärmt wird, wodurch eine Zeitdauer zur Befreiung der Abdeckscheibe 1 von Beschlag, Schnee und/oder Eis verringert werden kann.
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Insbesondere kann ein innerhalb des Kreislaufes K vorherrschender Druck oberhalb eines vorherrschenden Umgebungsdruckes liegen.
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In 4 ist eine alternative Ausführungsform der Abdeckscheibe 1 gezeigt, wobei diese in der alternativen Ausführungsform zwei voneinander separierte Bereiche B mit mehrwandiger Ausbildung aufweist. D. h., dass die Abdeckscheibe 1 in der alternativen Ausführungsform zwei Hohlräume H aufweist, die mit einem temperierbaren Medium M befüllt sind. Die beiden Hohlräume H können fluidisch miteinander verbunden sein und sind somit in einen einzigen Kreislauf K integriert.
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Alternativ dazu kann jeder Hohlraum H in jeweils einen mit einem Medium M durchströmbaren Kreislauf K integriert sein, so dass zwei Kreisläufe K vorhanden sind. Beispielsweise kann das Medium M eines Kreislaufes K mittels der Abwärme der als Leuchtdioden ausgeführten Leuchtmittel 4 und das Medium M eines weiteren Kreislaufes K mittels der Temperiereinheit erwärmt werden, um die Abdeckscheibe 1 zu erwärmen.
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In einer weiteren alternativen Ausführungsform weist die Abdeckscheibe 1 nur einen mehrwandig ausgebildeten Bereich B, also nur einen Hohlraum H, auf, der beispielsweise mittig in Bezug auf die Abdeckscheibe 1 ausgebildet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Abdeckscheibe
- 2
- Beleuchtungseinheit
- 3
- Gehäuse
- 4
- Leuchtmittel
- 5
- Lichtmodul
- 6
- Kühlkörper
- B
- Bereich
- H
- Hohlraum
- K
- Kreislauf
- M
- Medium
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006028295 A1 [0002]
