DE10340073A1

DE10340073A1 - Fahrzeugleuchte

Info

Publication number: DE10340073A1
Application number: DE10340073A
Authority: DE
Inventors: Jens Oppel
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2003-08-30
Filing date: 2003-08-30
Publication date: 2005-04-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugleuchte, mit einem Leuchtengehäuse mit einer eine Lichtaustrittsöffnung verschließenden Abdeckscheibe, einem in diesem angeordneten Reflektor und einer im Abstand vor dem Reflektor angeordneten Projektionslinse sowie einem lichtemittierenden Mittel. Sie löst die Aufgabe, eine derartige Fahrzeugleuchte so zu gestalten, dass eine Kondensation von Luftfeuchtigkeit in derem Innern unterbleibt, zumindest jedoch erheblich verringert wird. Dazu ist der Raum (8) zwischen dem Reflektor (4) und der Projektionslinse (6) von einem Mantel (9), insbesondere aus Metall, umschlossen, an oder neben dem wenigstens eine Lufteintrittsöffnung (11) und wenigstens eine Luftaustrittsöffnung (13) für einen im Betriebszustand der Fahrzeugleuchte durch das erhitzte lichtemittierende Mittel (7) ausgelösten Luftstrom angeordnet sind, der eine Luftzirkulation im Leuchtengehäuse (1) bewirkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugleuchte mit einer Betauungsschutzeinrichtung, insbesondere eine belüftete Scheinwerfer- oder Rückleuchteneinheit mit einem Blendrahmen.
Im Fahrbetrieb wirksame Leuchtenbelüftungssysteme an Fahrzeugleuchten sind bekannt. Diese dienen dem Abtransport von im Leuchtengehäuse entstehender Wärme und auch einer Verhinderung einer Kondensation von Luftfeuchtigkeit an kalten optischen Oberflächen in diesem, insbesondere jedoch an der die Lichtaustrittsöffnung des Leuchtengehäuses verschließende Abdeckscheibe. Durch die kondensierte Luftfeuchtigkeit wird der Lichtdurchtritt durch diese gestört und die Leuchtkraft der Leuchte reduziert. Die Kondensation von Wasserdampf aus der im Leuchtengehäuse befindlichen Luft ist eine Folge der Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft, verbunden auch mit Temperaturunterschieden und -schwankungen durch das Betreiben der Leuchte. Während des Fahrbetriebes wird eine Kondensation durch das jeweilige Belüftungssystem verhindert, das eine gezielte Luftzirkulation in der Leuchte verursacht. Während des Nichtbetriebes jedoch zirkuliert die Luft nicht. Wenn nun beispielsweise die Umgebungsluft eine hohe Feuchtigkeit aufweist, und sich die Leuchte nach einem Betreiben abkühlt und folglich sich die in dieser befindliche Luft komprimiert, strömt feuchte Luft in das Leuchtengehäuse nach. Die dann in der Leuchte gegebene Luftfeuchtigkeit kann sich als Kondenswasser auf die kalte Abdeckscheibe und/oder weitere kalte optische Oberflächen niederschlagen.

Des Weiteren sind aus den Dokumenten DE 43 33 655 C2 , der DE 100 24 843 A1 und der EP 0 859 188 A2 Betauungsschutzvorrichtungen für diese Oberflächen bekannt, die ebenfalls der Verhinderung der Kondensation von Wasserdampf an diesen, aber auch der Enttauung oder gar Enteisung bei einer bereits erfolgten Kondensation bei einem nicht betriebenen Fahrzeug dienen. Bei diesen Betauungsschutzvorrichtungen handelt es sich um Metall- oder Kunststoffbeschichtungen an einer optischen Oberfläche, insbesondere auf der Innenseite der Abdeckscheibe, die als elektrischer Widerstandsheizkörper dient ( DE 43 33 655 C2 ), um ein Funktionsbauteil in der Leuchte, das selbst Wärme erzeugen kann und vorbestimmt in der Nähe eines kalten Bereiches angeordnet ist ( DE 100 24 843 A1 ), oder auch um eine Heizvorrichtung zum Erzeugen vorgeheizter Luft in einem belüfteten Scheinwerfergehäuse, beispielsweise um jeweils ein einer optischen Oberfläche zugeordnetes Heizelement in unmittelbarer Nachbarschaft zu dieser ( EP 0 859 188 A2 ).

Bei einer Fahrzeugleuchte mit einem Blendrahmen, insbesondere bei einem Fahrzeugscheinwerfer vom Projektionstyp, ist in der Regel die Luftzirkulation eingeschränkt, da zwischen dem Blendrahmen und der Abdeckscheibe nur ein schmaler Spalt gegeben ist, wobei sich eine Verbreiterung des Spaltes aus Designgründen verbietet. Durch die eingeschränkte Luftzirkulation kann es aus o.g. Gründen auch im Fahrbetrieb zu einer Kondensation, insbesondere an der Innenseite der Abdeckscheibe, kommen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Fahrzeugleuchte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, dass eine Kondensation von Luftfeuchtigkeit in derem Innern unterbleibt, zumindest jedoch erheblich verringert wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Fahrzeugleuchte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung besteht darin, dass bei einer Fahrzeugleuchte, die ein Leuchtengehäuse mit einer eine Lichtaustrittsöffnung verschließenden Abdeckscheibe, einen in diesem angeordneten Reflektor und eine im Abstand vor diesem angeordnete Projektionslinse sowie ein lichtemittierendes Mittel aufweist, der Raum zwischen dem Reflektor und der Projektionslinse von einem Mantel, insbesondere aus Metall, umschlossen ist. An oder neben dem Mantel sind in dessen unteren Bereich wenigstens eine Lufteintrittsöffnung und im oberen Bereich wenigstens eine Luftaustrittsöffnung für einen im Betriebszustand der Fahrzeugleuchte durch das erhitzte lichtemittierende Mittel ausgelösten Luftstrom angeordnet, der eine Luftzirkulation im Leuchtengehäuse bewirkt. Das erhitzte lichtemittierende Mittel erwärmt die Luft im vom Mantel umschlossenen Raum, so dass sich diese ausdehnt und aufsteigt, durch die Luftaustrittsöffnung aus dem Raum entweicht und nach Art eines Kaminzuges Luft aus dem Leuchtengehäuse nachzieht. Die dadurch in Gang gesetzte Luftzirkulation mit erwärmter Luft ist im Fahrbetrieb einer durch den Fahrtwind erzeugten Luftzirkulation im Leuchtengehäuse überlagert. Ein Beschlagen der Abdeckscheibe aus der im Gehäuseinneren befindlichen und zirkulierenden Umgebungsluft wird somit vermieden. Als vorteilhafter Nebeneffekt kann eine Kühlung des Reflektors und des lichtemittierenden Mittels angesehen werden, verbunden mit einer Verlängerung der Standzeit derselben, da die zirkulierende Luft entstandene Wärme wegführt.

In einer bevorzugten Ausführung ist der Mantel zur Bildung eines koaxialen Ringspaltes doppelwandig ausgebildet. Die Lufteintrittsöffnung in den umschlossenen Raum ist dabei an der Unterseite der inneren Wandung angeordnet. Die Lufteintrittsöffnung in den Ringspalt ist an der Oberseite der äußeren Wandung angeordnet, so dass die aus dem Leuchtengehäuse nachgesaugte kühlere Luft zunächst durch den Ringspalt strömt, bevor diese in den Innenraum eintreten kann. Mit dieser Ausbildung ist eine verbesserte Wärmeisolation gegenüber dem Leuchtengehäuseinnenraum verbunden, der den Einsatz thermisch geringer belastbarer und dadurch preisgünstiger Materialien für Bauteile im Leuchtengehäuse, beispielsweise für einen Blendrahmen, zulässt. Überdies tritt ein verstärkter Kühleffekt auf, verbunden mit einer Erhöhung der Standzeit, insbesondere des lichtemittierenden Mittels.

Bei Anordnung eines Blendrahmens im Bereich zwischen der Projektionslinse und dem unteren Rand der Lichtaustrittsöffnung mit einer Designblende kann diese zugleich als elektrische Widerstands-Heizvorrichtung ausgebildet sein. Mit dieser Heizvorrichtung kann das Gehäuseinnere im Bereich vor der Abdeckscheibe und damit auch die Innenseite derselben durch Strahlungswärme erwärmt werden, wodurch eine ungenügende Erwärmung der Abdeckscheibe durch das lichtemittierende Mittel teilweise ausgeglichen wird, insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen. Die Heizvorrichtung kann auch bei ausgeschalteter Leuchte betrieben werden, um eine stattgefundene Betauung oder gar Vereisung der Abdeckscheibe zu beseitigen. Dazu kann die Heizvorrichtung auch mit einem Steuergerät gekoppelt sein, über das die Enttauung der Abdeckscheibe an einem abgestellten und kalten Fahrzeug in Abhängigkeit von einer vorbestimmbaren Zeit oder in Abhängigkeit von der Außentemperatur vorbestimmbar betrieben werden kann.

Vorteilhaft ist die Widerstands-Heizvorrichtung durch eine größerflächige elektrisch leitende Beschichtung aus Kunststoff oder Metall gebildet, die mit elektrischen Anschlussleitungen versehen ist. Bevorzugt wird dabei eine Aluminium-Beschichtung, die auf der Oberseite der Designblende angeordnet ist und zugleich das ästhetische Erscheinungsbild der Leuchte prägt und verbessert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielens erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1: einen Vertikalschnitt durch eine Fahrzeugscheinwerfer,
2a bis 2c: den Fahrzeugscheinwerfer in verschiedenen Ausführungen und
3: einen im Scheinwerfergehäuse angeordneten Blendrahmen mit einer Designblende.
Der in 1 gezeigte Fahrzeugscheinwerfer weist ein Scheinwerfergehäuse 1 mit einer eine Lichtaustrittsöffnung 2 verschließenden Abdeckscheibe 3, einen in diesem angeordneten Reflektor 4, eine im Abstand vor diesem angeordnete und als Abschatter dienende Blende 5, die für eine klare Hell-Dunkel-Grenze des abgestrahlten Lichtes sorgt, und eine Projektionslinse 6 sowie eine Glühlampe 7 auf. Der Raum 8 zwischen dem Reflektor 4 und der Projektionslinse 6 ist von einem doppelwandigen, koaxial ausgebildeten Al-Mantel 9 umschlossen, der einen koaxialen Ringspalt 10 ausbildet. Der Al-Mantel 9 ist mit einer Lufteintrittsöffnung 11 in den Raum 8 an der Unterseite der inneren Wandung 9i und einer Lufteintrittsöffnung 12 in den Ringspalt 10 an der Oberseite der äußeren Wandung 9a sowie mit einer Luftaustrittsöffnung 13 oberhalb der Glühlampe 7 im Bereich zwischen dem Al-Mantel 9 und dem Reflektor 4 versehen. Die Luftaustrittsöffnung 13 ist bei dieser Ausführung von einem Luftleitblech 14 überdeckt.
Das Scheinwerfergehäuse 1 weist des Weiteren eine Lufteinlaßöffnung 15 und eine Luftauslassöffnung 16 auf und ist im Bereich zwischen der Projektionslinse 6 und der Abdeckscheibe 3 mit einen Blendrahmen 17 versehen. Zwischen diesem und der Abdeckscheibe 3 wird im Fahrbetrieb in bekannter Weise eine durch den Fahrtwind in Gang gesetzte und durch Pfeile angedeutete Luftzirkulation erzeugt, die durch die Öffnungen 15 und 16 ermöglicht wird, wobei an der Luftauslassöffnung 16 infolge des Fahrtwindes ein Unterdruck entsteht, der Luft aus dem Scheinwerfergehäuse 1 und über die Lufteinlaßöffnung 15 nachzieht.
Beim Betreiben des Scheinwerfers wird im Leuchtengehäuse 1 eine weitere Luftzirkulation in Gang gesetzt, die durch einen durch die Glühlampe 7 erzeugten und gezielt durch den Raum 8 und das Leitblech 14 geleiteten Luftstrom verursacht wird. Die Glühlampe 7 erreicht eine Temperatur von mehreren hundert Grad Celsius, wodurch im Raum 8 befindliche Luft erhitzt wird, sich ausdehnt und aufsteigt und über die Luftaustrittsöffnung 13 in das Leuchtengehäuse 1 austritt. Kühlere Luft aus diesem wird durch die Lufteintrittsöffnung 11, den Ringspalt 10 und die Lufteintrittsöffnung 12 nachgezogen. Der sich im Raum 8 ergebende Luftstrom und die im Leuchtengehäuse 1 durch diesen erzeugte Luftzirkulation ist durch Pfeile angegeben.
Die 2a bis 2c zeigen weitere Ausführungen eines Scheinwerfers, jeweils mit einem einwandigen Al-Mantel 18, 19, 20 mit unterschiedlich angeordneten Lufteintrittsöffnungen 11 und Luftaustrittsöffnungen 13. Die sich durch diese Anordnungen jeweils ergebende Luftströmung im bzw. durch den Raum 8 ist durch einen Pfeil angegeben.
In 3 ist die Ausführung eines Blendrahmens 17 dargestellt. Der untere horizontale Bereich des Blendrahmens 17 dient oberseitig als Designblende 21, die mit einer großflächigen elektrisch leitenden Aluminium-Beschichtung 22 versehen ist, die zur Ausbildung einer elektrischen Widerstandsheizung über in den Blendrahmen 17 integrierte Kontaktschienen 23 mit elektrischen Anschlussleitungen 24 verbunden ist.
Im Fahrbetrieb wird eine Kondensation von Luftfeuchtigkeit an der kalten Abdeckscheibe 3 durch die Luftzirkulation unmittelbar an der Innenseite derselben (3) verhindert. Im Stand findet keine Luftbewegung im Scheinwerfergehäuse 1 statt, so dass es an der Abdeckscheibe 3, auch bei eingeschalteter Glühlampe 7, die die Abdeckscheibe 3 infolge des Abstandes zu dieser nur gering erwärmen kann, zu einer Kondensation (Betauung) kommen kann, insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen. Wird nun die Aluminium-Beschichtung 22 als Designblende 21 und zugleich Heizvorrichtung mit der Stromquelle verbunden, wirkt diese als Betauungsschutzvorrichtung, indem durch die abgestrahlte Wärme der Innenraum des Scheinwerfergehäuses 1, insbesondere im Bereich unmittelbar vor der Abdeckscheibe 3, und auch die Innenseite der Abdeckscheibe 3 erwärmt werden, wodurch eine Kondensation verhindert wird. Eine bereits erfolgte Kondensation oder gar Vereisung der Innenseite der Abdeckscheibe 3 wird beseitigt.

1: Scheinwerfergehäuse
2: Lichtaustrittsöffnung
3: Abdeckscheibe
4: Reflektor
5: Blende
6: Projektionslinse
7: Glühlampe
8: Raum
9: Mantel
9i: innere Wandung
9a: äußere Wandung
10: Ringspalt
11: Lufteintrittsöffnung
12: Lufteintrittsöffnung
13: Luftaustrittsöffnung
14: Luftleitblech
15: Lufteinlaßöffnung
16: Luftauslassöffnung
17: Blendrahmen
18: Mantel
19: Mantel
20: Mantel
21: Designblende
22: Al-Beschichtung
23: Kontaktschiene
24: Anschlussleitung

Claims

Fahrzeugleuchte, mit einem Leuchtengehäuse mit einer eine Lichtaustrittsöffnung verschließenden Abdeckscheibe, einem in diesem angeordneten Reflektor und einer im Abstand vor dem Reflektor angeordneten Projektionslinse sowie einem lichtemittierenden Mittel, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (8) zwischen dem Reflektor (4) und der Projektionslinse (6) von einem Mantel (9), insbesondere aus Metall, umschlossen ist, an oder neben dem wenigstens eine Lufteintrittsöffnung (11) und wenigstens eine Luftaustrittsöffnung (13) für einen im Betriebszustand der Fahrzeugleuchte durch das erhitzte lichtemittierende Mittel (7) ausgelösten Luftstrom angeordnet sind, der eine Luftzirkulation im Leuchtengehäuse (1) bewirkt.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftaustrittsöffnung (13) für die erwärmte Luft an der Oberseite des Mantels (9) oder des Reflektors (4) ausgebildet ist und die Lufteintrittsöffnung (11) für nachgesaugte Luft an der Unterseite des Reflektors (4) oder des Mantels (9).
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (9) zur Bildung eines koaxialen Ringspaltes (10) doppelwandig ausgebildet ist, dass die Lufteintrittsöffnung (11) in den umschlossenen Raum (8) an der Unterseite der inneren Wandung (9i) und wenigstens eine Lufteintrittsöffnung (12) in den Ringspalt (10) an der Oberseite der äußeren Wandung (9a) angeordnet sind, und dass die Luftaustrittsöffnung (13) im Bereich oberhalb des lichtemittierenden Mittels (7) neben dem Mantel (9) angeordnet ist.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese im Bereich zwischen der Projektionslinse (6) und dem unteren Rand der Lichtaustrittsöffnung (2) mit einer Designblende (21) versehen ist, die zugleich als elektrische Widerstands-Heizvorrichtung ausgebildet ist.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Designblende (21) abdeckscheibenseitig eine größerflächige elektrisch leitende Beschichtung (22), insbesondere aus Aluminium, angeordnet ist, die mit elektrischen Anschlussleitungen (24) versehen ist.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (22) auf der Oberseite der Designblende (21) angeordnet ist.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Designblende (21) Bestandteil eines Blendrahmens (17) ist.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Blendrahmen (17) und der Abdeckscheibe (3) ein Luftzirkulationsspalt ausgebildet ist.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstands-Heizvorrichtung (Designblende 21) unabhängig vom lichtemittierenden Mittel (7) betreibbar ist.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstands-Heizvorrichtung (Designblende 21) über ein Steuergerät betreibbar ist.