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Die Erfindung betrifft ein Belüftungsmodul für eine Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs.
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Durch den physikalischen Effekt der Kondensation, legt sich unter bestimmten Umweltbedingungen ein dünner Wasserfilm von der Innenseite des Scheinwerfers od. Heckleuchte auf die Abdeckscheibe. Dieser ist von außen als unschöner Schleier erkennbar. Viele Endkunden gehen irrtümlich davon aus, dass es sich hierbei um einen Defekt handelt und suchen ihre Händler auf, um den Vorfall zu reklamieren.
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Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird durch ein Belüftungsmodul gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den Unteransprüchen sowie in der nachfolgenden Beschreibung und in der Zeichnung.
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Es wird ein Belüftungsmodul für eine Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, welches umfasst: eine Lufteinlass-Kammer, welche von mindestens einer äußeren Lufteinlassöffnung ausgehend, sich insbesondere wenigstens abschnittsweise verjüngend, zu mindestens einem ersten Luftdurchlass führt; eine Wasserabscheider-Kammer, in welche der mindestens einen ersten Luftdurchlass führt, wobei die Wasserabscheider-Kammer wenigstens einen lateral angeordneten Durchgang umfasst, und wobei die Wasserabscheider-Kammer zu zumindest einem zweiten Luftdurchlass führt; eine Filter-Kammer, in welche der mindestens eine zweite Luftdurchlass führt, wobei die Filter-Kammer zur Aufnahme eines Luftfilters ausgebildet ist; und einen Verbindungsabschnitt zur Verbindung mit einem Luftkanal der Beleuchtungseinrichtung.
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Der Fahrtwind sorgt für die Anströmung der Lufteinlassöffnung. Die Lufteinlass-Kammer dient also als Windfang bzw. Lufttrichter und ermöglicht eine Erhöhung der Luft-Durchströmung der Beleuchtungseinrichtung während der Fahrt.
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Eine vorhandene Betauung der Beleuchtungseinrichtung wird durch die Fahrt mit dem Kraftfahrzeug schnell enttaut, bzw. durch das Absenken der Luftfeuchte im Inneren wird das Betauungsrisiko mindert.
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Neben Luft können grundsätzlich auch kleinere Schmutzpartikel und Regenwasser in das Belüftungsmodul gelangen. Die Wasserabscheider-Kammer erhöht die Lebensdauer und verbessert die Filterwirkung, da das Wasser ungehindert ablaufen kann und vom Filtermaterial ferngehalten wird.
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Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass eine Mehrzahl von lateral angeordneten, insbesondere eine Anzahl von wenigstens 5 oder wenigstens 7 Durchgangsöffnungen die Wasserabscheider-Kammer umgibt.
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Vorteilhaft wird dadurch der Wasserablauf aus der Wasserabscheider-Kammer ermöglicht und verhindert eine Ansammlung von Wasser in jeder Einbaulage. Insgesamt reduziert die Wasserabscheider-Kammer das Risiko, durch eindringendes Wasser den Luftfilter zu befeuchten.
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Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen der Lufteinlass-Kammer und der Wasserabscheider-Kammer ein erstes Schild angeordnet ist, welches den mindestens einen ersten Luftdurchlass umfasst, und wobei der mindestens eine Luftdurchlass von der äußeren Lufteinlassöffnung beabstandet ist.
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Vorteilhaft schützt bereits das erste Schild aufgrund von Gegendruck vor einem Eindringen von Wasser in die Wasserabscheider-Kammer.
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Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass ein zweites Schild die Wasserabscheider-Kammer von der Filter-Kammer trennt, und wobei ein aufsummierter Öffnungsquerschnitt des mindestens einen ersten Luftdurchlasses kleiner ist als ein gesamter Öffnungsquerschnitt des mindestens einen zweiten Luftdurchlasses.
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Vorteilhaft entsteht dadurch der erzeugte Druckverlust hauptsächlich durch den in der Filter-Kammer angeordneten Luftfilter. Der Druckverlust des Luftfilters dominiert also den Gesamtdruckverlust, der durch das Belüftungsmodul erzeugt wird.
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Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass eine Mehrzahl von zweiten Luftdurchlässen im Wesentlichen gleichmäßig über das zweite Schild verteilt ist.
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Gleichmäßig verteilte Luftdurchlässe ermöglichen eine homogene Filterdurchströmung.
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Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die wenigstens eine Filter-Kammer des Belüftungsmoduls ein Zylindermantel-förmiges Gehäuse aufweist.
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Vorteilhaft lässt sich ein zylinderförmiger Luftfilter auf einfache Art und Weise in die Filter-Kammer einbringen.
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Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass der Verbindungsabschnitt, die Filter-Kammer und die Wasserabscheider-Kammer im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet sind.
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Vorteilhaft lassen sich somit Belüftungsmodule flexibel konstruieren und erproben. Über eine im Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung eingebrachte Kodierung lasst sich der applizierte Winkel final einstellen. Die Konstruktion des Belüftungsmoduls kann hingegen über mehrere unterschiedliche Beleuchtungseinrichtungen und Kraftfahrzeugtypen gleich bleiben.
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Das Belüftungsmodul kann also als Standardbauteil für jedes Scheinwerferprojekt eingesetzt und individuell angepasst werden. Die Positionierung ist beispielsweise seitlich und unten am Scheinwerfer möglich.
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Eine einmalige Messung am Fahrzeug bestimmt die beste Lage und Ausrichtung des Belüfters am Scheinwerfer. Diese wird in die Serienproduktion übernommen.
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Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass der mindestens eine lateral angeordnete Durchgang der Wasserabscheider-Kammer eine äußere Öffnung umfasst, deren Öffnungsrichtung von einer lateralen Richtung abweicht, insbesondere parallel zu einer Mittenachse des Belüftungsmoduls verläuft.
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Der so bereitgestellte Filterspritzschutz verhindert eine Filterbeschädigung bei Strahlwasser.
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Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass der Verbindungsabschnitt zur Herstellung einer lösbaren Verbindung mit dem Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung ausgebildet ist.
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Beispielsweise erlaubt ein bajonettartiger Verschluss, dass das Belüftungsmodul oder der darin angeordnete Filter bei einem Defekt oder zur Wartung getauscht werden können.
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Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass ein Hauptkörper des Belüftungsmoduls aus einem Elastomer, einem Duroplast oder einem Thermoplast hergestellt ist.
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Insbesondere als Elastomer ausgebildet, vereinfacht sich die Montage.
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In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine schematisch dargestellte Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug;
- 2 einen schematischen Schnitt eines Belüftungsmoduls;
- 3 eine Draufsicht auf das Belüftungsmodul;
- 4 einen Schnitt C-C gemäß der 3; und
- 5 einen Spritzgussteil zur Herstellung des Belüftungsmoduls in perspektivischer Ansicht.
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1 zeigt eine Beleuchtungseinrichtung 100 in Form eines schematisch dargestellten Scheinwerfers für ein Kraftfahrzeug. Selbstverständlich kann die Beleuchtungseinrichtung 100 auch eine Heckleuchte, ein Blinker oder eine andersgeartete Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sein. In einem Innenraum des Gehäuses 102 befindet sich ein Lichtmodul 104. Das Lichtmodul 104 wird von dem Steuergerät 106 derart betrieben, dass das Lichtmodul 104 eine Lichtverteilung 108 abstrahlt. Eine Lichtaustrittsöffnung des Gehäuses 102 ist durch eine transparente Abdeckscheibe 110 verschlossen, durch welche die Lichtverteilung 108 durchtritt.
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Wenigstens ein Belüftungsmodul 200 ist außen am Gehäuse 102 angeordnet und luftführend mit einem Luftkanal 120 verbunden, der die einströmende Luft innerhalb des Gehäuses 102 verteilt. Eine der im Innenraum angeordneten Ausströmöffnungen 122a ist beispielsweise aus das Lichtmodul 104 gerichtet, eine andere Ausströmöffnung 122b ist auf einen inneren Bereich der Abdeckscheibe 110 gerichtet.
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Über den Luftkanal 120 wird die eingebrachte Luft im Innenraum verteilt. In einem Beispiel ist im Luftkanal 120 oder im Luftstrom nach dem Luftfilter ein motorisch angetriebener Lüfter angeordnet. Dieser Lüfter fördert bei Stillstand des Fahrzeugs ausreichend Luft in den Innenraum fördert.
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Um eine Betauung im geparktem Zustand zu verhindern (Zündung aus, Scheinwerfer bekommt kein Strom), ist das Belüftungsmodul oder der Scheinwerfer mit einem eigenen Stromspeicher ausgestattet (z.B. einem Akkumulator oder einem Superkondensator), der den Lüfter im Betauungsfall mit Strom versorgt. Wird das Fahrzeug wieder bewegt, lädt dich der Stromspeicher auf und kann so die folgenden Tage bzw. Wochen wiederum erneut eine Betauung im geparktem Zustand verhindern.
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Nachfolgend wird auf die 2 bis 4 Bezug genommen.
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Gemäß dem Schnitt der 2 umfasst das Belüftungsmodul 200 eine Lufteinlass-Kammer 210, welche von mindestens einer äußeren Lufteinlassöffnung 212 ausgehend, sich insbesondere wenigstens abschnittsweise verjüngend, zu ersten Luftdurchlässen 214a, 214b führt.
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Eine Wasserabscheider-Kammer 220, in welche die ersten Luftdurchlässe 214a, 214b führen, umfasst gemäß 4 eine Mehrzahl von lateral angeordneten, und beispielsweise äquidistant voneinander beabstandeten, insbesondere eine Anzahl von wenigstens fünf oder wenigstens sieben, insbesondere eine Anzahl von acht Durchgängen 222x, 222y. Die Durchgangsöffnungen 222x bis 222y umgeben die Wasserabscheider-Kammer 220. Die lateral angeordneten Durchgänge 222x, 222y der Wasserabscheider-Kammer 220 umfasst eine jeweilige äußere Öffnung 226x, 226y, deren Öffnungsrichtung von einer lateralen Richtung abweicht, insbesondere parallel zu einer Mittenachse M des Belüftungsmoduls 200 verläuft.
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Die Wasserabscheider-Kammer 220 führt zu zumindest einem zweiten Luftdurchlass 224a-d, welcher in eine Filter-Kammer 230 führt. Die Filter-Kammer 230 weist ein Zylindermantel-förmiges Gehäuse auf. In der Filter-Kammer 230 ist ein Luftfilter 232 angeordnet. Der in der Filter-Kammer 230 angeordnete Luftfilter 232 ist beispielsweise aus einem hydrophoben Material. Alternativ oder zusätzlich nimmt die Dichte des Luftfilters 232 in Strömungsrichtung zu.
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Ein Verbindungsabschnitt 240 dient zur Verbindung mit einem Luftkanal 120 der Beleuchtungseinrichtung 100 aus 1. Der Verbindungsabschnitt 240 ist zur Herstellung einer lösbaren Verbindung mit dem Gehäuse 102 der Beleuchtungseinrichtung 100 ausgebildet.
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Zwischen der Lufteinlass-Kammer 210 und der Wasserabscheider-Kammer 220 ist ein erstes Schild 218 angeordnet, welches die ersten Luftdurchlässe 214a-b umfasst. Die Luftdurchlässe 214a-b sind von der äußeren Lufteinlassöffnung 212 beabstandet, beispielsweise mindestens 1/4 oder 1/3 des zur Mittenachse M lotrechten Durchmessers des ersten Schildes 218. Beispielsweise verlaufen wenigstens zwei der Luftdurchlässe 214 parallel zur Einlassöffnung 212.
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Die Lufteinlass-Kammer 210 wird in proximaler Richtung von dem ersten Schild 218 und in distaler Richtung von einer Abdeckung 216 begrenzt, welche schräg zur Mittenachse M des Belüftungsmoduls 200 verläuft.
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Ein zweites Schild 228 trennt die Wasserabscheider-Kammer 220 von der Filter-Kammer 230. Ein aufsummierter Öffnungsquerschnitt der ersten Luftdurchlässe 214a-b ist kleiner als ein aufsummierter Öffnungsquerschnitt der zweiten Luftdurchlässe 224a-d. Die Mehrzahl von zweiten Luftdurchlässen 224a-c ist im Wesentlichen gleichmäßig über das zweite Schild 228 verteilt.
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In Richtung des Gehäuses der Beleuchtungseinrichtung ist das Belüftungsmodul 200 mit einem von Luftdurchlässen durchsetzten Deckel 250 verschlossen. Der Deckel 250 verhindert ein Herausfallen des Luftfilters 232 aus der Filter-Kammer 230.
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Der Verbindungsabschnitt 240, die Filter-Kammer 230 und die Wasserabscheider-Kammer 220 sind im Wesentlichen rotationssymmetrisch, insbesondere Zylinder-artig ausgebildet. Ein Hauptkörper des Belüftungsmoduls 200 ist aus einem Elastomer, einem Duroplast oder einem Thermoplast hergestellt.
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5 zeigt in einem Beispiel ein Spritzgussteil 500 zur Herstellung des Belüftungsmoduls 200 aus den vorigen Figuren. Das über ein Filmscharnier mit dem Hauptkörper 502 verbundene erste Schild 218 wird in Richtung des zweiten Schilds 228 rotiert. Anschließend wird die Abdeckung 216 in Richtung des bereits rotierten ersten Schilds 218 rotiert und verschließt damit das Belüftungsmodul 200. Radiale Vorsprünge des ersten Schildes 218 greifen in zugeordnete Öffnungen des Hauptkörpers 502 ein und bilden wenigstens eine Wandung der lateralen Durchgänge für den Wasserabfluss.
