DE112008003616T5

DE112008003616T5 - Fahrzeugscheinwerferleuchte

Info

Publication number: DE112008003616T5
Application number: DE112008003616T
Authority: DE
Inventors: Takashi Ohsawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-01-17
Filing date: 2008-11-13
Publication date: 2011-06-09
Also published as: CN101861494A; JP5031044B2; JPWO2009090700A1; US20100296308A1; US8419250B2; WO2009090700A1; CN101861494B

Abstract

Fahrzeugscheinwerferleuchte, umfassend:
einen Lichtquellenabschnitt zum Emittieren von von Wärme begleitetem Licht,
ein Wärmerohr, das thermisch mit dem Lichtquellenabschnitt verbunden ist, zum Absorbieren und Übertragen der Hitze, die von dem Lichtquellenabschnitt erzeugt wurde,
ein Wärmeabstrahlelement, das an einem von der optischen Achse des Lichts, das von dem Lichtquellenabschnitt erzeugt wurde, abgelenkten Ort vorgesehen ist und näher zu der Vorderseite als zu dem Lichtquellenabschnitt ist, um thermisch mit dem Wärmerohr verbunden zu sein, zum Abstrahlen der Wärme, die von dem Wärmerohr übertragen wurde, um einen Konvektionsstrom zu erzeugen, und
ein Scheinwerferleuchtengehäuse, das den Lichtquellenabschnitt, das Wärmerohr und das Wärmeabstrahlelement unterbringt und das auf der Oberseite des Wärmeabstrahlelements einen Abschnitt einer vorderen Linse zum Übertragen des Lichts von dem Lichtquellenabschnitt aufweist.

Description

TECHISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugscheinwerferleuchte, die als Scheinwerfer eines Fahrzeuges verwendet wird, und im Speziellen eine Technologie zur Handhabung der Wärme, die durch eine Lichtquelle erzeugt wird.
STAND DER TECHNIK
Als Lichtquelle, die in einer Fahrzeugscheinwerferleuchte verwendet wird, wird eine herkömmliche weißglühende Lampe durch eine Entladungslampe (HID-Lampe) ersetzt und in den letzten Jahren ferner durch eine Licht emittierende Diode (LED) verdrängt. Jedoch sollten all diese Lichtquellen gekühlt werden, da sie Wärme erzeugen und es Unterschiede in dem Betrag an erzeugter Wärme gibt. Auf der anderen Seite lagert sich Schnee oft auf der Vorderlinse der Fahrzeugscheinwerferleuchte während dem Schneefall, insbesondere in kalten Gebieten, ab und daher ist es erforderlich die Vorderlinse zu erhitzen, um den Schnee darauf zu schmelzen.
Als eine Technologie zum Kühlen einer Fahrzeugscheinwerferleuchte ist eine Technologie zum Abstrahlen der Wärme durch Verlängern eines Wärmeabstrahlungsabschnitts der Fahrzeugscheinwerferleuchte von der Lichtquelle aus nach vorne bekannt. Beispielsweise offenbart das Patentdokument 1 eine Fahrzeugscheinwerfereinheit vom Projektortyp, bei der optische Lagebeziehungen zwischen den Bauteilen mit einem hohen Grad an Genauigkeit eingestellt werden können, wobei die Anzahl an Bauteilen auch reduziert werden kann und ferner ein exzellenter Effekt der Wärmeabführung erreicht werden kann. Die Fahrzeugscheinwerfereinheit vom Projektortyp weist einen Aufbau auf, bei dem ein Element zum Befestigen einer LED und zum Abführen der Wärme davon und ein Element zum Befestigen einer konvexen Linse zueinander einstückig vorgesehen sind. Gemäß der Anordnung der Scheinwerfereinheit sind die konvexe Linse, die Lichtquelle und das Wärmeabstrahlelement davon zueinander einstückig vorgesehen. Dadurch wird die Einstellung der optischen Achse der Scheinwerferleuchte vereinfacht und eine Wärmesenke (Wärmeabstrahlelement), die sich zu dem konvexen Linsenabschnitt erstreckt, kann die Hitze in die Umgebung der konvexen Linse übertragen, um Wärme davon abzuführen.
Ferner ist eine Technologie zum Abstrahlen der Wärme, die durch eine Lichtquelle (LED) erzeugt wurde, mit einem Wärmerohr als eine weitere Technologie zum Kühlen einer Fahrzeugscheinwerferleuchte bekannt. Beispielsweise offenbart das Patentdokument 2 eine Fahrzeugleuchte, bei der eine Messung gegen die Hitze von einer LED kompatibel mit dem Grad der Verbesserung der Freiheit der Anordnung der anzuordnenden LED ist. Die im Patentdokument 2 offenbarte Fahrzeugleuchte weist einen Aufbau auf, bei dem im Allgemeinen ein Wärmerohr (engl: „hegt pipe”) in einem Wärmeabsorbierabschnitt angeordnet ist, der mit der LED, die unterhalb angeordnet ist und mit einem Wärmeabstrahlabschnitt verbunden ist, der darüber angeordnet ist, sodass eine effektive Leistung basierend auf dem Mechanismus des Wärmerohrs erhalten wird.
Ferner offenbart Patentdokument 3 eine Fahrzeugleuchte, bei der die in Patentdokument 2 offenbarte Technologie verbessert wird indem ein stangenförmiges Wärmerohr in Schlaufenform gebracht wird. In der Fahrzeugleuchte, die in Patentdokument 3 offenbart wird, ist die Leuchte so angeordnet, dass der Fluss an Flüssigkeit und Dampf, der in dem Wärmerohr gegenwärtig ist, sogar dann nicht unterbrochen wird, wenn ein Fahrzeug in dem die Scheinwerferleuchte angeordnet ist, geneigt ist.
Währenddessen offenbart Patentdokument 4 eine Technologie zur Begrenzung des Temperaturanstieges von Halbleiterlichtemittierelementen in einem Fahrzeugscheinwerfer, der angeordnet ist, sodass Lichtverteilungsmuster von zwei oder mehr Arten durch eine Vielzahl von Lampeneinheiten, die ein Halbleiterlichtemittierelement als eine Lichtquelle verwenden, ausgebildet werden. In der Technologie, die in Patentdokument 4 offenbart wird, wird die von den LEDs erzeugte Wärme an eine Vorderlinse, die weiter unten als die LEDs angeordnet ist, übertragen, indem ein Wärmerohr verwendet wird.
Zusätzlich offenbart Patentdokument 5 eine Fahrzeugleuchte, bei der die Temperatur der LEDs besser reduziert werden kann. In der Fahrzeugleuchte wird die Hitze, die von den LEDs erzeugt wird, an den oberen Abschnitt des Gehäuses eines Scheinwerfers, der höher angeordnet ist als die LEDs und an eine Vorderlinse, die weiter unten als die LEDs angeordnet ist, indem ein Wärmerohr verwendet wird, übertragen.
Letztlich offenbart Patentdokument 6 eine Fahrzeugleuchte, die zügig den Beschlag bzw. die Schleierbildung einer Vorderlinse und Eis und Schnee, die auf ihr angeordnet sind, entfernen kann als eine Technologie zum Erwärmen der Vorderlinse eines Fahrzeugscheinwerfers. In der Fahrzeugleuchte wird ein Halbleiterlichtemittierelement als eine Lichtquelle verwendet, eine Seite eines Wärmeleitbrettes ist mit der Umgebung einer Wärmesenke, in der das Halbleiterlichtemittierelement angeordnet ist, verbunden und die andere Seite des Wärmeleitbrettes ist in Kontakt mit einem Abschnitt der Vorderlinse, der nicht in die Ausbildung einer Lichtverteilung miteinbezogen wird. Auf diese Weise kann das Auftreten von Beschlag und die Ablagerung von Schnee und Eis verhindert werden und die Wartung kann vereinfacht werden, indem die Wärme, die während dem Erleuchten des Halbleiterlichtemittierelements erzeugt wird, verwendet wird.
Patentdokument 1: JP-A-2006-114275
Patentdokument 2: JP-A-2006-127782
Patentdokument 3: JP-A-2006-1164967
Patentdokument 4: JP-A-2004-3 11224
Patentdokument 5: JP-A-2006-286395
Patentdokument 6: JP-A-2007-273369
Jedoch haben die oben beschriebenen herkömmlichen Technologien jeweils die folgenden Probleme. Um exakter zu sein, in der in dem Patentdokument 1 offenbarten Technologie wird die Wärme an die Umgebung der konvexen Linse durch die Wärmesenke (Wärmeabstrahlungselement), das sich hin zu dem konvexen Linsenabschnitt erstreckt, übertragen. Jedoch hängt die Wärmeleitleistung der Wärmesenke hauptsächlich von der Wärmeleitfähigkeit oder der thermischen Leitfähigkeit des metallischen Materials ab, das die Wärmesenke ausbildet, die Vorbereitung eines groß dimensionierten Elements ist notwendig, um eine ausreichende thermische Leitmenge sicherzustellen, ein Kostenanstieg kann nicht verhindert werden und ferner ist die Verwendung eines groß dimensionierten Elements von dem Gesichtspunkt des Raumes her nicht wünschenswert. Ferner berücksichtigt die Technologie nicht die Wärmeabstrahlung an Abschnitten, die vor der konvexen Linse angeordnet sind.
Ferner sind in der in Patentdokument 2 offenbarten Technologie die LED und ein Gehäuse miteinander durch ein steifes Wärmerohr verbunden und daher kann die optische Achse nicht eingestellt werden. Ferner ist in der in Patentdokument 3 offenbarten Technologie das Wärmerohr beweglich an der LED (Wärmeaufnehmabschnitt) befestigt und daher kann die optische Achse eingestellt werden, obwohl die Wärmerohrleistung an dem befestigten Abschnitt schlecht ist. Jedoch wird in den von Patentdokument 2 und Patentdokument 3 offenbarten Technologien, die oben erörtert wurden, die Hitze, die von der LED erzeugt wird, nach außen von dem Gehäuse der Scheinwerferleuchte entladen und daher ist es unmöglich die Vorderlinse der Scheinwerferleuchte zu erwärmen. Im Übrigen ist in der von Patentdokument 3 offenbarten Technologie das schleifenförmige Wärmerohr so angeordnet, dass die Wärmerohrleistung davon erhalten werden kann, sogar wenn die Flüssigkeit und der Dampf, die darin gegenwärtig sind, von einer Seite der Schleife zirkulieren und daher ist es unmöglich die Wärme in einer Richtung in Richtung eines bestimmten Abschnitts durch die Zirkulation der Flüssigkeit und des Dampfes, die darin angeordnet sind, zu übertragen.
Ferner ist in der in Patentdokument 4 offenbarten Technologie das Wärmerohr an dem Wärmeleitelement der LED befestigt und daher ist die Wärmerohrleistung des Wärmerohrs hervorragend. Jedoch ist die Anordnung zum Anordnen der Bauteile kompliziert. Weiterhin ist in der in dem Patentdokument 5 offenbarten Technologie, das Wärmerohr in Kontakt mit dem Wärmerohrelement der LEDs. Jedoch ist das Wärmerohr nicht an dem Element befestigt. Daher muss sich das System eingestehen, dass die Leistung zum Leiten der Wärme zu dem Wärmerohr verschlechtert ist. Gemäß jeder der Technologien, die im Patentdokument 4 und 5 offenbart sind, wie oben diskutiert, wird eine Anordnung zum Abstrahlen der Wärme mit einem Wärmerohr von dem Wärmeadsorbierabschnitt nach unten verwendet und daher wird der Wärmerohrmechanismus des Wärmerohrs nicht effektiv verwendet. Daher erzeugt das Wärmerohr nicht vollständig einen Effekt in seiner Wärmerohrleistung und die durch die LED erzeugte Wärme wird nicht ausreichend absorbiert, wodurch sich eine insuffiziente Erwärmung der gewünschten Vorderlinse ergibt.
Ferner ist gemäß der in Patentdokument 6 offenbarten Technologie das Wärmerohrbrett zum Verbinden der Umgebung der Wärmesenke, dort wo das Halbleiterlichtemittierelement an dem Abschnitt der Vorderlinse angeordnet ist, der nicht in das Ausbilden der Lichtverteilung involviert ist, aus einer metallischen Platte, wie einer Kupfer- oder Aluminiumplatte ausgebildet. Daher hängt wie in dem oben erörterten Patentdokument 1 die Wärmerohrleistung hauptsächlich von dem Wärmerohr des Metallmaterials ab. Daher besteht das Problem, dass es notwendig ist ein groß dimensioniertes Element vorzusehen, um eine ausreichende Wärmerohrmenge sicherzustellen, dass ein Kostenanstieg unvermeidbar ist und dass ferner von dem Gesichtspunkt des Raumes her die Verwendung eines groß dimensionierten Elements nicht wünschenswert ist.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben erwähnten Probleme zu lösen und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugscheinwerferleuchte vorzusehen, die in der Lage ist, eine Lichtquelle zu kühlen und auch eine Vorderlinse effizient zu erwärmen.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, umfasst die Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß der vorliegenden Erfindung einen Lichtquellenabschnitt zum Emittieren von Licht, das von Wärme begleitet wird, ein Wärmerohr, das thermisch mit dem Lichtquellenabschnitt verbunden ist zum Absorbieren und Transferieren der von dem Lichtquellenabschnitt erzeugten Wärme, ein Wärmeabstrahlelement, das an einem vorderen Ort des Lichtquellenabschnitts vorgesehen ist und von der optischen Achse des von dem Lichtquellenabschnitt emittierten Lichtes abgelenkt ist, und thermisch mit dem Wärmerohr zum Abstrahlen der von dem Wärmerohr übertragenen Wärme verbunden ist, um einen Konvektionsstrom auszubilden, und ein Leuchtengehäuse zum Unterbringen des Lichtquellenabschnitts, des Wärmerohrs, und des Wärmeabstrahlungselements und wobei das Leuchtengehäuse auf der Oberseite des Wärmeabstrahlungselements einen Abschnitt einer Vorderlinse zum Übertragen des Lichts von dem Lichtquellenabschnitt vorgesehen hat.
Gemäß der Fahrzeugscheinwerferleuchte, die durch die vorliegende Erfindung zur Verfügung gestellt wird, kann, da sie angeordnet ist, sodass ein Konvektionsstrom durch Übertragen der durch den Lichtquellenabschnitt erzeugten Wärme mittels des Wärmerohrs an das Wärmeabstrahlungselement erzeugt wird, um die Wärme davon abzustrahlen, der Lichtquellenabschnitt gekühlt werden. Auch, da die Vorderlinse effizient durch den Konvektionsstrom erwärmt werden kann, kann beispielsweise der auf der Vorderlinse abgelagerte Schnee geschmolzen werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Ansicht, die einen Aufbau einer Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Schnittansicht, die ein stangenförmiges Wärmerohr, das in der Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, zeigt.
3 ist eine Ansicht, die einen Aufbau einer Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist eine Ansicht, die teilweise den Querschnitt eines Wärmeabsorptionsabschnitts, der in einem vertikalen Abschnitt eines ringförmigen Wärmerohrs ausgebildet ist, das in einer in der Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, zeigt.
5 ist eine Ansicht, die einen Aufbau einer Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist eine Ansicht, die einen Aufbau einer Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
BESTER WEG ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, um die vorliegende Erfindung detaillierter zu beschreiben.
Erste Ausführungsform
Eine Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist so angeordnet, dass Hitze mit einem stangenförmigen Wärmerohr, das in der Form einer Stange geformt ist, übertragen wird.
1 ist eine Ansicht, die einen Aufbau einer Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei 1(a) eine Ansicht von oben einer rechten Fahrzeugscheinwerferleuchte und 1(b) eine Seitenansicht davon ist.
Die Fahrzeugscheinwerferleuchte umfasst einen Lichtquellenabschnitt 1, eine konvexe Linse 2, ein Wärmerohr 3, ein Wärmeabstrahlungselement 4, einen Steuerschaltkreis 5 und ein Scheinwerfergehäuse 6 zum Unterbringen dieser Bauteile. Wie in 1(b) gezeigt, ist die Vorderlinse 7 an einem Abschnitt der Vorderseite des Scheinwerferleuchtengehäuses 6 ausgebildet, um genauer zu sein an einem Abschnitt davon, der auf der Oberseite des Wärmeabstrahlungselements 4 in einem vorgegebenen Bereich um die optische Achse des Lichts, das von dem Lichtquellenabschnitt 1 emittiert wird, angeordnet ist.
Der Lichtquellenabschnitt umfasst ein Halbleiterlichtemittierelement, wie eine LED, und emittiert Licht in einer ebenen Form als Antwort auf ein Steuersignal von dem Steuerschaltkreis 5. Das von dem Lichtquellenabschnitt 1 emittierte Licht wird in Richtung der konvexen Linse 2 abgestrahlt.
In diesem Zusammenhang können im Allgemeinen die folgenden Lichtquellen als die ebene Lichtquelle verwendet werden:

(1) Eine weißglühende Lampe, wie eine Halogenlampe;
(2) eine Entladungslampe, wie eine HID-Lampe; und
(3) eine Halbleiterlichtquelle, wie eine LED.

Die konvexe Linse 2 konzentriert das von dem Lichtquellenabschnitt 1 emittierte Licht und projiziert das Licht auf die Fahrbahnoberfläche vor einem Fahrzeug mittels der Vorderlinse 7. Auf diese Weise wird ein reelles Bild der ebenen Lichtquelle auf der vorderen Fahrbahnoberfläche gebildet, um als Fahrzeugscheinwerferleuchte vom Projektortyp zu dienen. Die konvexe Linse 2 ist exponiert zwischen dem Lichtquellenabschnitt 1 und der Vorderlinse 7 mit einem Abstand zu der Vorderlinse 7 angeordnet.
Das Wärmerohr 3 kommt in Kontakt mit sowohl dem Lichtquellenabschnitt 1 als auch dem Wärmeabstrahlungselement 4, um thermisch damit verbunden zu sein. Das Wärmerohr 3 absorbiert die von dem Lichtquellenabschnitt 1 emittierte Wärme und überträgt die Wärme an das Wärmeabstrahlungselement 4. Das Wärmerohr wird im Detail später beschrieben.
Das Wärmeabstrahlungselement (Wärmesenke) 4 ist so angeordnet, dass ein Abschnitt davon an einem Ort angeordnet ist, der von der optischen Achse des von dem Lichtquellenabschnitt 1 emittierten Lichts abgelenkt ist und näher an der Vorderseite als an dem Lichtquellenabschnitt 1 angeordnet ist, um genauer zu sein, abwärts des Zentrums der Vorderlinse 7, und der Wärmeabstrahlungsabschnitt ist an einer nach rechts oder links von dem Zentrum der Fahrzeugscheinwerferleuchte versetzten Position vorgesehen. Das Wärmeabstrahlungselement 4 gibt die von dem Lichtquellenabschnitt 1 übertragene Wärme mittels des Wärmerohrs 3 durch Überführen der Wärme in ein Gas (im Folgenden als ”internes Gas” bezeichnet) innerhalb des Scheinwerferleuchtengehäuses 6 ab. Demgemäß wird die von dem Lichtquellenabschnitt 1 emittierte Wärme an den unteren Abschnitt der Vorderlinse 7 durch das Wärmerohr 3 und das Wärmeabstrahlungselement 4 übertragen.
Die an das Wärmeabstrahlungselement 4 übertragene Wärme erzeugt einen ansteigenden Gasstrom auf der Vorderseite der Innenseite des Scheinwerferleuchtengehäuses 6 und dadurch wird eine Konvektion erzeugt, sodass der ansteigende Strom die Vorderlinse 7 trifft, um gekühlt zu werden und dadurch einen absteigenden Gasstrom zu erzeugen. Wenn die Vorderseite der Fahrzeugscheinwerferleuchte aufgrund des zirkulierenden Gases erwärmt oder erhitzt wird, wird die Vorderlinse 7 erwärmt, wodurch der auf der Vorderlinse 7 abgelagerte Schnee schmilzt. Es sei erwähnt, dass das Wärmeabstrahlungselement 4 an einem Ort vorgesehen ist, der nach rechts oder links von dem Zentrum der Fahrzeugscheinwerferleuchte versetzt ist und daher der Ort, an dem das interne Gas erwärmt wird, Orte beansprucht, die nach rechts oder links von dem Zentrum der Fahrzeugscheinwerferleuchte versetzt sind. Folglich kann die Konvektion in dem internen Gas effektiv hergestellt werden.
Um exakter zu sein, ist in der Umgebung der Vorderlinse 7 ein Raum, der größer als der in der Umgebung des Lichtquellenabschnitts 1 ist, im rückwärtigen Raum der Fahrzeugscheinwerferleuchte vorgesehen, und daher wird ein Konvektionsstrom leicht durch einen Temperaturunterschied in dem internen Gas erzeugt. Ferner wird, wenn das Gas, das in der Umgebung der Vorderlinse 7 existiert, erwärmt wird, dieses entweder nach rechts oder links vorgespannt und der Temperaturunterschied zwischen dem Hochtemperaturabschnitt und dem Niedrigtemperaturabschnitt in einem Raum in der Nähe der Vorderlinse 7 in der Fahrzeugscheinwerferleuchte erhöht, um dadurch einen effektiven Konvektionsstrom zu erzeugen, sodass das interne Gas zirkuliert werden kann. Die Vorderlinse 7 wird über den breiten Bereich durch die Zirkulation des erwärmten Gases erwärmt und daher wird der Effekt des Verhinderns dass Schnee an der Vorderlinse 7 haftet, verbessert. Zur gleichen Zeit verbessert die Zirkulation des Gases den Wärmeabstrahlungseffekt des Wärmerohrs 3 und verbessert den Wärmeabsorptionseffekt eines Wärmeadsorptionsabschnitts und folglich kann der Lichtquellenabschnitt 1 bei einer niedrigen Temperatur gehalten werden.
Das Wärmeabstrahlungselement 4 weist eine sich vertikal erstreckende Finne 4a auf. Das Versehen des Wärmeabstrahlungselements mit einer Finne 4a erhöht den Kontaktierungsbereich zwischen dem Wärmeabstrahlungselement und dem internen Gas und folglich kann die Übertragung der Wärme an das interne Gas effektiver ausgeführt werden. Es sei erwähnt, dass, da die Finne 4a, die auf dem Wärmeabstrahlungselement 4 vorgesehen ist, den Widerstand der Zirkulation des internen Gases erhöhen kann, es für die Finne 4a des Wärmeabstrahlungselements 4 bevorzugt ist in einer Form geformt zu sein, die eine Nut oder eine Wand aufweist, die sich in einer Zirkulierungsrichtung des internen Gases erstreckt (beispielsweise in einer vertikalen Richtung), um den Widerstand der Zirkulation davon, dadurch, dass der ansteigenden Gasstrom am Fließen gehindert wird, nicht wesentlich zu erhöhen.
Der Steuerschaltkreis 5 führt eine Steuerung zum Zuführen einer angemessenen Erregungsenergie an den Lichtquellenabschnitt 1 durch, um den Abschnitt zum Erleuchten zu bringen. Der Steuerschaltkreis 5 ist integral an dem Scheinwerferleuchtengehäuse 6 angeordnet. Auf solch eine Weise wird das Führen der Verkabelung auf der Fahrzeugseite nicht notwendig, eine Raumeffizienz auf der Fahrzeugseite kann verbessert werden und die Anzahl an Bauteilen kann reduziert werden. Es sei erwähnt, dass der Steuerungsschaltkreis 5 angeordnet sein kann, um Eigenschaften des Durchführens einer Steuerung zum Reduzieren von elektrischer Leistung, die zum Zeitpunkt des Überhitzens des Lichtquellenabschnitts 1 zugeführt wird, des Durchführens einer Steuerung zum Reduzieren elektrischer Leistung, die während das Fahrzeug angehalten ist, zugeführt wird, usw. hinzuzufügen.
Als nächstes werden die Details des Wärmerohrs 3 beschrieben. Das in der Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß der ersten Ausführungsform verwendete Wärmerohr 3 wird als ”stangenförmiges Wärmerohr” bezeichnet und ist so angeordnet, dass das Wärmerohr im Wesentlichen horizontal abgestützt ist oder so dass ein Wärmeabstrahlungsabschnitt davon (der Abschnitt, der in Kontakt mit dem Wärmeabstrahlungselement 4 kommt) eine Position einnimmt, die höher ist als die des Wärmeabsorptionsabschnitts (der Abschnitt, der in Kontakt mit dem Maximalheizabschnitt des Lichtquellenabschnitts 1 steht).
Das Wärmerohr 3 verwendet eine Röhre (Leitung), die aus Kupfer oder dergleichen mit einem Durchmesser von ungefähr 5 bis 10 mm hergestellt ist. 2 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt eines stangenförmigen Wärmerohrs zeigt. Das Wärmerohr weist eine Kapillarröhre (Masche/Gitter; englisch: mesh) 3a auf, die im Inneren davon angeordnet ist und weist darin eingeschlossen eine Kühlflüssigkeit 3b, wie Wasser (Flüssigkeit) (im Folgenden als ”Wasser” bezeichnet) auf. Ferner ist das Wärmerohr 3 versiegelt, wobei das Innere davon nicht unter Druck steht, d. h. im Wesentlichen evakuiert ist oder unter Vakuum steht, sodass das eingeschlossene Wasser 3b bei einer Temperatur verdampft (gekocht) wird auf die das Wärmerohr reagieren kann.
Es sei angemerkt, dass obwohl die Stärke des Wärmerohrs 3 so ausgelegt sein muss, um nicht durch den internen Druck, der bei der Maximaltemperatur – umfassend eine mögliche Temperatur unter abnormalen Bedingungen – erzeugt wird, zerstört zu werden, sie so aufgebaut sein kann, dass die Maximaltemperatur, auf die das Wärmerohr reagieren kann, so gesenkt wird, dass der elektrische Leistungseingang des Lichtquellenabschnitts 1 gesteuert wird, in dem die Temperatur der Wärmerohrs 3 ermittelt wird, um dadurch die erzeugte Wärme zu reduzieren.
Als nächstes wird der Wärmeübertragungsvorgang durch das stangenförmige Wärmerohr 3 beschrieben. Im Inneren des Wärmerohrs 3 wird das Wasser, das durch Wärme, die an dem Wärmeabsorptionsabschnitt anliegt (die Wärme, die durch den Lichtquellenabschnitt 1 erzeugt wird) verdampft. Der Dampf, dessen Druck durch die Verdampfung ansteigt, fließt in Richtung des Wärmeabstrahlungsabschnitts auf der Seite der Vorderlinse 7 des Wärmerohrs 3, die einen niedrigen Druck aufweist, nämlich die eine niedrige Temperatur aufweist, und anschließend wird die Wärme davon in dem Wärmeabstrahlungsabschnitt, der zu kühlen ist, abgegeben und verflüssigt. Das verflüssigte Wasser kehrt zu dem Wärmeaufnahmeabschnitt zurück, indem es aufgrund der Gravitation nach unten fließt oder indem es durch Kapillarröhren aufgrund von Oberflächenspannung verläuft. Anschließend wird das Wasser 3b wiederholt verdampft und verflüssigt, um auf natürliche Weise zirkuliert zu werden.
Wenn in diesem Zusammenhang der Wärmeaufnehmabschnitt oberhalb angeordnet ist und der Wärmeabstrahlabschnitt unterhalb angeordnet ist, wie in den durch das Patentdokument 4 und das Patentdokument 5 offenbarten Technologien gezeigt, die oben erörtert wurden, verbleibt der Großteil der gegenwärtigen Flüssigkeit in dem Inneren der Leitung oder bleibt an dem unteren Abschnitt davon, die Flüssigkeit, die zu dem Wärmeaufnehmabschnitt durch Hindurchgehen durch die Kapillarröhre, die an der Innenwand des Rohrs angeordnet ist, ansteigt, wird verdampft und der so erzeugte Dampf kommt herunter und wird in der Umgebung der Flüssigkeitsoberfläche in dem unteren Abschnitt davon verflüssigt. Daher kann der Zyklus des Verdampfens und des Verflüssigens nur in einem extrem schmalen Bereich zwischen der Flüssigkeitsoberfläche und dem Wärmeaufnehmabschnitt wiederholt werden. Im Allgemeinen haben Flüssigkeiten eine thermische Leitfähigkeit, die geringer ist als die eines metallischen Elements. Folglich ist sogar wenn die Flüssigkeitsoberfläche der Flüssigkeit, die in dem unteren Abschnitt davon verbleibt, durch den Dampf erwärmt wird, die Menge an zu dem unteren Abschnitt der Flüssigkeit übertragener Wärme gering. Ferner verbleibt sogar dann, wenn die Temperatur der Flüssigkeitsoberfläche der Flüssigkeit (die obere Schicht davon), die steigt, angehoben wird, die Flüssigkeit, die ihre spezifische Gravität reduziert, d. h. sie wird aufgrund solch eines Temperaturanstieges in ihrer Dichte reduziert, in der oberen Schicht und folglich wird keine Konvektion in der Flüssigkeit erzeugt. Folglich tritt auch keine Übertragung von Hitze durch die Bewegung der Flüssigkeit auf. Aus diesem Grund tritt in der Anordnung, in der die Wärme in dem oberen Abschnitt des Rohrs aufgenommen wird und die Wärme in dem unteren Abschnitt davon abgegeben wird, keine Wärmeübertragung durch den Zyklus der Verdampfung und Verflüssigung auf. Die Wärmeübertragungsleistung des Systems ist im Wesentlichen gleich zu der, die durch die Wärmeübertragungseigenschaften des metallischen Elements, das das Wärmerohr ausbildet, gegeben werden und das Wärmerohr stellt nicht vollständig einen Effekt in seiner Wärmeübertragungsleistung dar.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der Fahrzeugscheinwerferleuchte der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Lichtquellenabschnitt 1 gekühlt werden (die Hitze kann davon entfernt werden) in dem die durch den Lichtquellenabschnitt 1 erzeugte Wärme durch das Wärmerohr 3 aufgenommen wird. Ein Konvektionsstrom kann auch in dem internen Gas der Fahrzeugscheinwerferleuchte durch Übertragen der absorbierten Wärme an das Wärmeabstrahlelement 4 mit dem Wärmerohr 3 erzeugt werden, um das Element zu erwärmen und die Vorderseite der Fahrzeugscheinwerferleuchte kann durch das konvektionszirkulierte Gas erwärmt werden, wodurch der darauf abgelagerte Schnee auf der Vorderlinse 7 geschmolzen wird.
Ferner ist das Wärmeabstrahlelement 4 so angeordnet, dass ein Abschnitt davon an einem Ort, der von der optischen Achse des Lichtes, das durch den Lichtquellenabschnitt 1 emittiert wird, versetzt ist, um genauer zu sein, an einem nach unten gerichteten Abschnitt des Zentrums der Vorderlinse 7 und ist an einem Ort angeordnet, der nach rechts oder links von dem Zentrum der Fahrzeugscheinwerferleuchte versetzt ist. Auf diese Weise nimmt der Ort an dem das interne Gas erwärmt wird, einen Ort ein, der nach rechts oder nach links von dem Zentrum der Fahrzeugscheinwerferleuchte versetzt ist und folglich kann der Konvektionsstrom effektiv in dem internen Gas erzeugt werden.
Ferner ist die konvexe Linse 2 exponiert in einem Raum, der in Bezug auf die Vorderlinse 7 zwischen dem Lichtquellenabschnitt 1 und der Vorderlinse 7 vorgesehen ist, angeordnet und folglich kann, wenn das interne Gas in der Umgebung der konvexen Linse 2 erwärmt wird, ein effektiver Konvektionsstrom in dem Raum zwischen der konvexen Linse und der Vorderlinse 7 erzeugt werden. Ferner weist die Fahrzeugscheinwerferleuchte die folgenden Vorteile auf: ein Aufbau zum Abstrahlen der Wärme kann in einem vergleichsweise kurzen Abstand zwischen dem Lichtquellenabschnitt 1 und der konvexen Linse 2 zur Verfügung gestellt werden; eine Lichteinheit mit einem Wärmeabstrahlsystem umfassend den Lichtquellenabschnitt 1, die konvexe Linse 2 und das Wärmerohr 3 kann kompakt hergestellt werden; und ferner ist die kleine Leuchteinheit einfach zu handhaben, wenn die Abstrahlungsrichtung der Fahrzeugscheinwerferleuchte eingestellt wird. Beim Passieren kann der Abschnitt der konvexen Linse 2 von außerhalb des Fahrzeuges gesehen werden und dieser stellt einen wichtigen Ort im Design einer Fahrzeugscheinwerferleuchte dar. Aus diesem Grund sollte eine nicht veredelte Finne 4a für das Wärmeabstrahlungselement 4 widerstandslos verwendet werden. Jedoch, wenn ein ringförmiges Wärmeabstrahlungselement 4 mit einem Spiegelglanz, der die konvexe Linse 2 umschließt, beispielsweise verwendet wird, kann eine Verschlechterung in dem Design der Fahrzeugscheinwerferleuchte verhindert werden.
Zusätzlich wird ein einfaches stabförmiges Wärmerohr als Wärmerohr 3 verwendet und daher ist ein vielseitig verwendbares und nicht teueres Wärmerohr dafür verfügbar.
Ferner erzeugt das Licht, das von einer Lichtquelle verwendend ein Halbleiterlichtemittierelement, wie eine weiß leuchtende LED erzeugt wird, sichtbares Licht mit einem Phosphor, das ein paar Infrarotbestandteile aufweist und folglich kann die Vorderlinse 7 nicht durch das abgestrahlte Licht im Gegensatz zu einer weiß glühenden Leuchte, die eine Wolframfaser verwendet, oder einer Halogenleuchte erwärmt werden. Daher ist die Anordnung, bei der die Vorderlinse 7 durch Ausnützen des Vorteils der Wärme, die durch den Lichtquellenabschnitt 1 erzeugt wird, erwärmt wird, wie in der Fahrzeugscheinwerferleuchte der vorgenannten ersten Ausführungsform, effektiver als die einer Fahrzeugscheinwerferleuchte, die andere Lichtquellen verwendet.
Es muss verstanden werden, dass die Anordnung zum Kühlen des Lichtquellenabschnitts 1 der Fahrzeugscheinwerferleuchte und des Erwärmens der Vorderlinse 7 der vorgenannten ersten Ausführungsform auch auf andere Fahrzeugscheinwerferleuchten anwendbar ist als die, die eine ebene Lichtquelle als den Lichtquelleabschnitt 1 verwenden, und sogar eine Fahrzeugscheinwerferleuchte mit einer Punktlichtquelle verwendend eine LED, eine Halogenlampe, eine weiß glühende Lampe oder dergleichen kann das Kühlen des Lichtquellenabschnitts 1 und das Erwärmen der Vorderlinse 7 wie die obige ausführen.
Zweite Ausführungsform
Eine Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist so angeordnet, dass Wärme durch Verwenden eines ringförmigen Wärmerohrs, das in der Form einer Schleife geformt ist, übertragen wird.
3 ist eine Ansicht, die einen Aufbau einer Fahrzeugscheinwerferleuchte der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, 3A ist eine Ansicht von oben einer rechten Fahrzeugscheinwerferleuchte und 3(b) ist eine Seitenansicht davon. Die Fahrzeugscheinwerferleuchte der zweiten Ausführungsform ist ähnlich zu der der ersten Ausführungsform außer für den Aufbau, die Anordnung und die Funktion des Wärmerohrs 3. Im Folgenden sind aufbauende Elemente, die die gleichen sind oder die denen der Fahrzeugscheinwerferleuchte der ersten Ausführungsform entsprechen, mit den gleichen Bezugsnummern wie denen, die in der ersten Ausführungsform verwendet werden, bezeichnet und Erklärungen dieser Elemente werden ausgelassen. Erklärungen erfolgen mit besonderer Betonung auf das Wärmerohr 3.
Das Wärmerohr 3, das in der Fahrzeugscheinwerferleuchte der zweiten Ausführungsform verwendet wird, wird als ein ”ringförmiges Wärmerohr” bezeichnet. Der Wärmeaufnehmabschnitt des Wärmerohrs 3 kommt in Kontakt mit dem maximal erwärmten Abschnitt des Lichtquellenabschnitts 1, um dadurch thermisch damit verbunden zu sein und ein Rohr, das das Wärmerohr ausbildet, ist so angeordnet, dass der Wärmeaufnehmabschnitt in der Vertikalen einen Höhenunterschied aufweist. Ferner ist die Röhre, die das Wärmerohr 3 ausbildet, in der Form einer Schleife geführt, bei der das Wärmerohr von dem oberen Abschnitt des Wärmeaufnehmabschnitts in Richtung der Vorderseite der Fahrzeugscheinwerferleuchte nach unten verläuft, in Kontakt mit dem Wärmeabstrahlelement 4 in dem Wärmeabstrahlabschnitt kommt, der vor der Fahrzeugscheinwerferleuchte ausgebildet ist, um thermisch damit verbunden zu sein, weiter an der Vorderseite der Fahrzeugscheinwerferleuchte gedreht wird und unterhalb der konvexen Linse 2 und dem Lichtquellenabschnitt 1 verläuft, um dadurch mit dem Wärmeaufnehmabschnitt verbunden zu werden.
Eine Röhre (Leitung), die aus Kupfer oder dergleichen mit einem Durchmesser im Bereich von 5 bis 10 mm hergestellt ist, wird als das Wärmerohr 3, wie bei der Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß der ersten Ausführungsform verwendet. 4 ist eine Ansicht, die teilweise den Querschnitt des Wärmeaufnehmabschnitts, der in einem senkrechten Abschnitt des ringförmigen Wärmerohrs 3 ausgebildet ist, zeigt. Das Wärmerohr weist eine im Innern überlagerte Kapillarröhre (Masche/Gitter; in englisch: mesh) 3a auf und ist im Inneren mit Wasser (Flüssigkeit) 3b bis hin zu einem Level gefüllt, bei dem die Wasseroberfläche (Flüssigkeitsoberfläche) innerhalb der Rohrs auf der Vorderseite der Fahrzeugscheinwerferleuchte und die Wasseroberfläche (Flüssigkeitsoberfläche) innerhalb der Rohrs auf der Hinterseite davon an dem oberen Abschnitt des Rohrs geteilt sind. Ferner wird das Wärmerohr 3 versiegelt, wenn das Innere davon nicht unter Druck steht, d. h. im Wesentlichen unter Vakuum steht, sodass das eingeschlossene Wasser 3b bei einer Temperatur auf die das Wärmerohr ansprechen kann verdampft wird (gekocht wird).
In diesem Zusammenhang wird die Stärke von dem Wärmerohr 3 erfordert, bei der das Wärmerohr 3 nicht von dem inneren Druck, der bei der maximalen Temperatur – umfassend eine mögliche Temperatur bei abnormalen Bedingungen – erzeugt wird, zerstört wird. Jedoch kann es vorgesehen sein, dass die maximale Temperatur, auf die das Wärmerohr ansprechen kann, auf eine solche Weise abgesenkt wird, dass die elektrische Leistung, die dem Lichtquellenabschnitt 1 zugeführt wird, gesteuert wird, um die erzeugte Wärme durch Erfassen der Temperatur des Wärmerohr 3 zu reduzieren.
Als nächstes wird der Wärmeübertragungsvorgang durch das ringförmige Wärmerohr 3 beschrieben. In dem Wärmerohr 3 wird das Wasser, das durch die Wärme die dem Wärmeaufnehmabschnitt zugeführt wird, erhitzt wird (die Wärme, die durch den Lichtquellenabschnitt 1 erzeugt wird), verdampft. Der Dampf, dessen Druck durch die Verdampfung ansteigt, fließt absteigend von dem oberen Abschnitt des Rohrs in Richtung des Wärmeabstrahlabschnitts, der auf der Seite der Vorderlinse 7 angeordnet ist und der einen niedrigen Druck aufweist, in anderen Worten, der eine niedrige Temperatur aufweist, gibt die Wärme an den oberen Abschnitt des Wärmeabstrahlabschnitts ab und wird gekühlt und dadurch verflüssigt (wird zu hoch temperiertem Wasser).
Anschließend wird das verflüssigte hoch temperierte Wasser dazu gebraucht zu dem unteren Abschnitt des Wärmeabstrahlabschnitts zu fließen, die Wärme auch an dem unteren Abschnitt des Wärmeabstrahlabschnitts abzustrahlen, um zu gekühltem warmen Wasser zu werden (niedrig temperiertes warmes Wasser). Das niedrig temperierte warme Wasser kehrt an der Vorderseite der Fahrzeugscheinwerferleuchte um und fließt unterhalb der konvexen Linse 2 und des Lichtquellenabschnitts 1, um zu dem Wärmeaufnehmabschnitt zurückzukehren. Anschließend wird das Wasser 3b wiederholt verdampft und verflüssigt, um auf natürliche Weise zirkuliert zu werden.
Wie oben beschrieben, werden gemäß der Fahrzeugscheinwerferleuchte der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die folgenden Effekte zur Verfügung gestellt. Wenn ein stangenförmigs Wärmerohr wie in der Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß der ersten Ausführungsform, die oben erörtert wurde, verwendet wird, kann, um das Wasser im Inneren des Wärmerohr zu zirkulieren, der Wärmeabstrahlabschnitt nicht niedriger als der Ort, an dem die Flüssigkeit nach oben zu dem Wärmeaufnehmabschnitt durch Oberflächenspannung gesaugt werden kann, angeordnet sein und in einem Wärmerohr, das eine Anordnung, die eine Kapillarröhre nicht verwendet, aufweist, sollte der Wärmeabstrahlabschnitt in Bezug auf den Wärmeaufnehmabschnitt horizontal oder höher angeordnet sein.
In anderen Worten kann das stangenförmige Wärmerohr nur Wärme hin zu einem Ort übertragen, der höher ist als der des Wärmeaufnehmabschnitts und folglich ist es bei einer Fahrzeugscheinwerferleuchte, die einen Lichtquellenabschnitt 1 aufweist, der Wärme erzeugt und um das Zentrum in der vertikalen Richtung angeordnet ist, nicht angenehm den Abschnitt unterhalb des Zentrums zu erwärmen. Daher ist sogar dann, falls Wärme an einen Mittelschichtabschnitt davon auf der Vorderseite der Fahrzeugscheinwerferleuchte mittels des stangenförmigen Wärmerohrs übertragen wird, der Flusspfad des absteigenden Gasstroms, der darin erzeugt wird, der von der Mittelschicht zu der Oberschicht fließt, kurz und der dadurch erhaltene Kamineffekt ist gering. Als Ergebnis kann kein ausreichender Konvektionsstrom erzeugt werden.
Dahingegen ermöglicht das ringförmige Wärmerohr 3, wie sie in der Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß der zweiten Ausführungsform verwendet wird, es mittels der darin fließenden Flüssigkeit, dass Hitze auch zu einem Abschnitt übertragen wird, der niedriger angeordnet ist als der Wärmeaufnehmabschnitt. Folglich kann ein absteigender Gasstrom, der in dem in der Vertikalrichtung begrenzten schmalen Raum der Fahrzeugscheinwerferleuchte von der unteren Schicht zu der oberen Schicht fließt, erzeugt werden, der Kamineffekt wird in einem langen Flusspfad gesteigert und folglich kann ein effektiver Konvektionsstrom erzeugt werden.
Auch weist ein im Wesentlichen stangenförmiges Wärmerohr einen speziellen Kapillaraufbau auf, der im Inneren vorgesehen ist und weist einen komplizierten Aufbau auf, der zu unvermeidbaren Kosten führt. Im Gegenzug wird in dem Fall des ringförmigen Wärmerohrs 3, sogar dann, wenn die interne Kapillare nur in einem lokalen Abschnitt darin gelegt ist oder annähernd davon eliminiert wird, der Effekt des Übertragens von Wärme ausreichend erhalten. Im speziellen in einer Anordnung, in der keine Kapillare darin verwendet wird, da das Wärmerohr nur aus einem Rohrmaterial und Wasser als einem Hauptmaterial besteht, kann ein billiger Wärmeabstrahlmechanismus erreicht werden.
Die Kühlflüssigkeit innerhalb des ringförmigen Wärmerohrs 3 wird auf natürliche Weise durch einen Zyklus von Verdampfung und Verflüssigung zirkuliert. Daher ist es nicht erforderlich die Kühlflüssigkeit verpflichtend dazu zu bringen zu zirkulieren und eine hocheffektive Wärmeübertragung kann bei geringen Kosten erreicht werden.
Es muss erkannt werden, dass das Rohr, das als das ringförmige Wärmerohr 3 verwendet wird, eine flache Oberfläche aufweisen kann, sodass eine Kapillare 3a von einer inneren Wand davon entfernt wird. Im Speziellen kann die Kühlflüssigkeit dem Wärmeaufnehmabschnitt zur Verfügung gestellt werden, indem die Kühlflüssigkeit auf natürliche Weise zirkuliert wird, ohne die Verwendung des Zwangseffekts aufgrund der Kapillare, um die Kühlflüssigkeit dieser zuzuführen und daher ist es nicht erforderlich die innere Wand des Wärmerohrs 3 mit einer Kapillarstruktur vorzubereiten. Als ein Ergebnis ist dafür ein nicht teueres allgemein verwendbares Rohr (Leitung) mit einer flachen oder glatten inneren Wandoberfläche verfügbar, um dadurch die Kosten des Wärmerohrs 3 zu reduzieren.
Dritte Ausführungsform
Eine Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet einen konkaven Spiegel 8 anstatt der konvexen Linse 2, die in der Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wird.
5 ist eine Ansicht, die einen Aufbau einer Fahrzeugscheinwerferleuchte verwendend ein stangeförmiges Wärmerohr gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, 5(a) ist eine Ansicht von oben einer rechten Fahrzeugscheinwerferleuchte und 5(b) ist eine Seitenansicht davon. Die Fahrzeugscheinwerferleuchte weist einen Lichtquellenabschnitt 1, einen konkaven Spiegel 8, ein Wärmerohr 3, ein Wärmeabstrahlelement 4, einen Steuerschaltkreis 5, und ein Scheinwerferleuchtengehäuse 6 zum Unterbringen dieser Bauteile auf. Wie in 5(b) gezeigt, ist die Vorderlinse 7 in einem Abschnitt der Vorderseite des Scheinwerferleuchtengehäuses 6 vorgesehen, um genauer zu sein, in einem Abschnitt davon, der in einem vorgegebenen Bereich um die optische Achse des Lichts, das durch den Lichtquellenabschnitt 1 emittiert wird und von dem konkaven Spiegel 8 auf der Oberseite des Wärmeabstrahlelements 4 reflektiert wird. Später werden Erklärungen erfolgen mit besonderer Betonung auf dem Abschnitt, der sich von dem der ersten Ausführungsform unterscheidet.
Der Lichtquellenabschnitt 1 ist vor dem konkaven Spiegel 8 und unterhalb der Vorderlinse 7 angeordnet. Der konkave Spiegel 8 reflektiert das Licht von der Lichtemittieroberfläche des Lichtquellenabschnitts 1 und projiziert das Licht auf die Oberfläche der vorne liegenden Straße des Fahrzeugs durch die Vorderlinse 7. Auf diese Weise wird ein echtes Abbild der Oberfläche der Lichtquelle auf der vorne liegenden Straße davon gebildet und die Fahrzeugscheinwerferleuchte dient als Fahrzeugscheinwerferleuchte vom Typ des reflektierenden Spiegels (Parabol).
Das Wärmerohr 3 gerät mit sowohl dem Lichtquellenabschnitt 1 als auch dem Wärmeabstrahlelement 4 in Kontakt, um thermisch mit dem Abschnitt und dem Element verbunden zu sein. Das Wärmerohr 3 absorbiert die von dem Lichtquellenabschnitt 1 emittierte Wärme und überträgt die Wärme an das Wärmeabstrahlelement 4. Das Wärmeabstrahlelement 4 überträgt die von dem Lichtquellenabschnitt 1 übertragene Wärme durch das Wärmerohr 3 an ein internes Gas.
Gemäß der Fahrzeugscheinwerferleuchte der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die wie oben ausgeführt angeordnet ist, sind Funktionsweisen und Effekte vorgesehen, die ähnlich zu denen der Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß der ersten Ausführungsform sind und zusätzlich dazu kann das Wärmerohr 3 an einer unteren Position an der der optische Pfad des Lichtausgangs von dem Lichtquellenabschnitt 1 verglichen mit der Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß der ersten Ausführungsform nicht unterbrochen wird, angeordnet sein. Folglich weist die Fahrzeugscheinwerferleuchte einen höheren Freiheitsgrad in der Komponentenanordnung auf und eine Verschlechterung im Design der Fahrzeugscheinwerferleuchte kann verhindert werden.
Es sei angemerkt, dass das Wärmerohr 3 an dem Lichtquellenabschnitt 1 befestigt ist und dieser nicht flexibel ist. Wenn folglich der Ort des Lichtquellenabschnitts 1 verändert wird, um die Abstrahlungsrichtung der Fahrzeugscheinwerferleuchte einzustellen, ist es notwendig, den Lichtquellenabschnitt 1 zu bewegen und gleichzeitig den Ort des Wärmerohrs 3, der mit dem Lichtquellenabschnitt 1 verbunden ist, zu verändern. Daher kann, falls der Wärmeabstrahlabschnitt des Wärmerohrs 3 als ein Abschnitt des konkaven Spiegels 8 angeordnet ist, der sich integral mit dem Lichtquellenabschnitt 1 bewegt, das Wärmerohr 3 umfassend den Wärmeabstrahlabschnitt, der keine Flexibilität aufweist, integral mit dem Lichtquellenabschnitt 1 und dem konkaven Spiegel bewegt werden. Folglich stellt die Unflexibilität des Wärmerohrs 3 kein Problem dar und ein einfach handzuhabender Aufbau kann für eine Licht emittierende Einheit der Fahrzeugscheinwerferleuchte hergestellt werden.
Im Vorbeifahren kann der Abschnitt des konkaven Spiegels 8 von der Außenseite des Fahrzeugs gesehen werden und stellt einen wichtigen Ort im Design einer Fahrzeugscheinwerferleuchte dar. Aus diesem Grund sollte eine nicht veredelte Finne 4a für das Wärmeabstrahlelement 4 vorgesehen werden. Jedoch, wenn das Wärmeabstrahlelement beispielsweise mit einem Spiegelanschein, der einen Abschnitt des konkaven Spiegels 8 bildet, verwendet wird, kann eine Verschlechterung im Design der Fahrzeugscheinwerferleuchte verhindert werden. Es sei angemerkt, dass der ”konkave Spiegel 8” auf den hier Bezug genommen wird, ein dekoratives Element umfasst, das einen reflektierenden Spiegel anders als ein echt reflektierender Spiegel zum Ermitteln der Lichtverteilung der Fahrzeugscheinwerferleuchte imitiert.
Vierte Ausführungsform
Die Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet einen konkaven Spiegel 8 anstatt der konkaven Linse 2, die in der Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß der zweiten Ausführungsform verwendet wird.
6 zeigt einen Aufbau einer Fahrzeugscheinwerferleuchte, die ein ringförmiges Wärmerohr gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet, 6(a) ist eine Ansicht von oben einer rechten Fahrzeugscheinwerferleuchte und 6(b) ist eine Seitenansicht davon. Die Fahrzeugscheinwerferleuchte umfasst einen Lichtquellenabschnitt 1, einen konkaven Spiegel 8, ein Wärmerohr 3, ein Wärmeabstrahlelement 4, einen Steuerschaltkreis 5 und ein Scheinwerferleuchtengehäuse 6 zum Unterbringen dieser Bauteile. Wie in 6(b) gezeigt, ist die Vorderlinse 7 an einem Abschnitt der Vorderseite des Scheinwerferleuchtengehäuses 6 vorgesehen, um genauer zu sein, an einem Abschnitt, der auf der Oberseite des Wärmeabstrahlelementes 4 in einem vorgegebenen Bereich um die optische Achse des Lichts, das von dem Lichtquellenabschnitt emittiert wird, und von dem konkaven Spiegel 8 reflektiert wird, angeordnet ist. Später werden Erklärungen mit besonderer Betonung auf dem Abschnitt, der sich von dem der zweiten Ausführungsform unterscheidet, erfolgen.
Der Lichtquellenabschnitt 1 ist vor dem konkaven Spiegel 8 und unterhalb der Vorderlinse 7 angeordnet. Der konkave Spiegel 8 reflektiert das Licht von der Lichtemittieroberfläche des Lichtquellenabschnitts 1 und projiziert das Licht auf die Oberfläche der vorne liegenden Straße des Fahrzeugs durch die Vorderlinse 7. Auf diese Weise wird ein echtes Abbild der Oberfläche des Lichtquellenabschnitts auf der vorne liegenden Straße gebildet und die Fahrzeugscheinwerferleuchte dient als Fahrzeugscheinwerferleuchte vom Typ mit reflektierendem Spiegel (Parabol).
Das Wärmerohr 3 steht mit sowohl dem Lichtquellenabschnitt 1 als auch dem Wärmeabstrahlelement 4 in Kontakt, um dadurch thermisch mit dem Abschnitt und dem Element verbunden zu sein. Das Wärmerohr 3 absorbiert die Wärme, die von dem Lichtquellenabschnitt 1 emittiert wurde und überträgt die Wärme an das Wärmeabstrahlelement 4. Das Wärmeabstrahlelement 4 überträgt die Hitze, die von dem Lichtquellenabschnitt 1 übertragen wurde durch das Wärmerohr 3 an ein internes Gas.
Gemäß der Fahrzeugscheinwerferleuchte der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die wie oben ausgeführt angeordnet ist, werden Funktionsweisen und Effekte vorgesehen, die ähnlich zu denen der Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß der zweiten Ausführungsform sind und zusätzlich dazu kann das Wärmerohr 3 an einer unteren Position, an der die optische Bahn des Lichtausgangs von dem Lichtquellenabschnitt 1, verglichen mit der Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß der zweiten Ausführungsform, nicht unterbrochen wird, angeordnet sein. Folglich weist die Fahrzeugscheinwerferleuchte einen höheren Freiheitsgrad in der Bauteilanordnung auf und eine Verschlechterung im Design der Fahrzeugscheinwerferleuchte kann verhindert werden.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Wie oben erörtert ist die Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß der vorliegenden Erfindung so angeordnet, dass ein Konvektionsstrom darin erzeugt wird, in dem die Wärme, die von dem Lichtquellenabschnitt erzeugt wird, an das Wärmeabstrahlungselement mit dem Wärmerohr übertragen wird, um die Wärme davon abzustrahlen und als Folge kann der Lichtquellenabschnitt gekühlt werden. Ferner kann die Vorderlinse effizient durch den Konvektionsstrom erwärmt werden und so kann die Scheinwerferleuchte Schnee schmelzen, der sich beispielsweise auf der Vorderlinse abgelagert hat. Die Fahrzeugscheinwerferleuchte ist geeignet zur Verwendung in Fahrzeugscheinwerferleuchten oder dergleichen, die in kalten Gegenden verwendet werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Fahrzeugscheinwerferleuchte, umfasst einen Lichtquellenabschnitt 1 zum Emittieren von von Wärme begleitetem Licht, ein Wärmerohr 3, das thermisch mit dem Lichtquellenabschnitt zum Absorbieren und Übertragen der Hitze, die von dem Lichtquellenabschnitt erzeugt wird, verbunden ist, ein Wärmeabstrahlelement 4, das an einem Ort vorgesehen ist, der entfernt von der optischen Achse des Lichts ist, das von dem Lichtquellenabschnitt erzeugt wird, und der näher zu der Vorderseite als der Lichtquellenabschnitt ist, um thermisch mit dem Wärmerohr zum Abstrahlen der Wärme, die von dem Wärmerohr übertragen wurde, verbunden zu sein, um einen Konvektionsstrom zu erzeugen, und ein Scheinwerferleuchtengehäuse 6, das den Lichtquellenabschnitt, das Wärmerohr und das Wärmeabstrahlelement unterbringt sodass ein Abschnitt der vorderen Linse zum Übertragen des Lichts von dem Lichtquellenabschnitt oberhalb des Wärme abstrahlenden Materials ausgebildet wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2006-114275 A [0008]
JP 2006-127782 A [0008]
JP 2006-1164967 A [0008]
JP 2004-311224 A [0008]
JP 2006-286395 A [0008]
JP 2007-273369 A [0008]

Claims

Fahrzeugscheinwerferleuchte, umfassend: einen Lichtquellenabschnitt zum Emittieren von von Wärme begleitetem Licht, ein Wärmerohr, das thermisch mit dem Lichtquellenabschnitt verbunden ist, zum Absorbieren und Übertragen der Hitze, die von dem Lichtquellenabschnitt erzeugt wurde, ein Wärmeabstrahlelement, das an einem von der optischen Achse des Lichts, das von dem Lichtquellenabschnitt erzeugt wurde, abgelenkten Ort vorgesehen ist und näher zu der Vorderseite als zu dem Lichtquellenabschnitt ist, um thermisch mit dem Wärmerohr verbunden zu sein, zum Abstrahlen der Wärme, die von dem Wärmerohr übertragen wurde, um einen Konvektionsstrom zu erzeugen, und ein Scheinwerferleuchtengehäuse, das den Lichtquellenabschnitt, das Wärmerohr und das Wärmeabstrahlelement unterbringt und das auf der Oberseite des Wärmeabstrahlelements einen Abschnitt einer vorderen Linse zum Übertragen des Lichts von dem Lichtquellenabschnitt aufweist.
Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß Anspruch 1, bei der das Wärmeabstrahlelement eine sich vertikal erstreckende Finne aufweist.
Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß Anspruch 1, bei der das Wärmerohr ein stangenförmiges Wärmerohr umfasst, das in der Form einer Stange geformt ist.
Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß Anspruch 1, bei der das Wärmerohr ein ringförmiges Wärmerohr umfasst, das in der Form einer Schleife geformt ist, bei der ein Abschnitt davon von dem Lichtquellenabschnitt nach unten gerichtet ist.
Fahrzeugscheinwerferleuchte gemäß Anspruch 4, bei der eine Kühlflüssigkeit im Innern des ringförmigen Wärmerohrs wiederholt verdampft und verflüssigt wird, um auf natürliche Weise zirkuliert zu werden.
Fahrzeugscheinwerferleuchte nach Anspruch 4, bei der das ringförmige Wärmerohr eine innere Wand aufweist, die eine flache Oberfläche hat.
Fahrzeugscheinwerferleuchte nach Anspruch 1, bei der der Lichtquellenabschnitt ein Halbleiterlichtemittierelement umfasst.