EP2416065A1 - Kraftfahrzeugleuchte - Google Patents

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EP2416065A1
EP2416065A1 EP10008087A EP10008087A EP2416065A1 EP 2416065 A1 EP2416065 A1 EP 2416065A1 EP 10008087 A EP10008087 A EP 10008087A EP 10008087 A EP10008087 A EP 10008087A EP 2416065 A1 EP2416065 A1 EP 2416065A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
motor vehicle
lamp
interior
light
desiccant
Prior art date
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Granted
Application number
EP10008087A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2416065B1 (de
Inventor
Otto Müller
Heinz-Dieter Hofmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Odelo GmbH
Original Assignee
Odelo GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Odelo GmbH filed Critical Odelo GmbH
Priority to SI201030112T priority Critical patent/SI2416065T1/sl
Priority to EP10008087A priority patent/EP2416065B1/de
Publication of EP2416065A1 publication Critical patent/EP2416065A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2416065B1 publication Critical patent/EP2416065B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/30—Ventilation or drainage of lighting devices
    • F21S45/37—Ventilation or drainage of lighting devices specially adapted for signal lamps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/30—Ventilation or drainage of lighting devices
    • F21S45/33—Ventilation or drainage of lighting devices specially adapted for headlamps

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle lamp according to the preamble of claim 1.
  • a motor vehicle light fulfills one or more tasks or functions, such as a function illuminating the road surface in the case of a design as a headlight, or a signaling function as a signal light, for example for indicating the direction of travel or displaying a braking activity, or ensuring visibility the vehicle during the day and / or night, such as in a design as a daytime running light.
  • motor vehicle lights are on the vehicle's bow, on the vehicle flanks and / or on the side mirrors and rear lights arranged flashing lights, for example, ambient lighting, marker lights, brake lights, fog lamps, reversing lights, and typically high set third brake lights, so-called Central, High-Mounted Braking lights, daytime running lights, headlamps and fog lights used as turning or cornering lights, as well as combinations thereof.
  • flashing lights for example, ambient lighting, marker lights, brake lights, fog lamps, reversing lights, and typically high set third brake lights, so-called Central, High-Mounted Braking lights, daytime running lights, headlamps and fog lights used as turning or cornering lights, as well as combinations thereof.
  • a motor vehicle luminaire essentially comprises a housing, a luminous means arranged therein, optionally a reflector arranged behind the luminous means in the housing and / or an optical element arranged in front of the luminous element, such as a lens, a trough concentrator, eg a parabolic trough (CPC; Parabolic Concentrator) or the like for the formation of a defined Abstrahi futurizing, as well as a light-emitting means and optionally the reflector or the optical element against weathering protective, briefly referred to as a lens transparent cover.
  • the lens encloses together with the housing a lamp and possibly the reflector receiving the lamp interior.
  • an optical disc can be arranged between the illuminant and the lens, which can have a specific structure and / or masking, for example, in order to conceal the luminous means in the case of a clear lens effecting a depth effect for a viewer.
  • the housing or the interior of the lamp can be divided into several chambers, each with their own bulbs, possibly reflectors and / or optical discs, and optionally light discs, of which several chambers can be the same or each chamber a different one of the functions described above.
  • the interior of the luminaire can be completely closed to the environment.
  • the room can communicate with the environment via one or more ventilation openings or via a water-impermeable membrane.
  • a motor vehicle light is also referred to as a closed light.
  • the motor vehicle light can also be opened to the vehicle interior more or less large area.
  • Such a motor vehicle light is also referred to as an open lamp.
  • LEDs are, for example, incandescent lamps, gas discharge lamps and increasingly singly or in groups arranged light emitting diodes used.
  • the latter consist of a light-emitting diode-semiconductor chip, short LED chip, as well as a molded for example by injection molding, the LED chip completely or partially enveloping primary optics.
  • automotive lights are known in which pure LED chips are used without molded primary optics. In the following, therefore, for the sake of simplicity, no distinction is made between light-emitting diode and LED chip, and instead the term LED is used uniformly for both embodiments, unless explicitly stated otherwise.
  • Outstanding properties of LEDs compared to other, conventional lamps are a much longer life and a much higher light output with the same power consumption.
  • particularly compact motor vehicle lights can be realized by using LEDs as light sources, which can be adapted to almost every imaginable installation situation.
  • condensation occurs especially in motor vehicle lights with LEDs as bulbs, as these favor lower heat generation in the interior of the lamp due to their higher light output compared to a conventional light source of the same power consumption.
  • condensation of the lens may occur.
  • light emitting diodes compared to conventional light sources no or virtually no heat radiation, which heat the lens and the condensation could counteract already functionally.
  • the motor vehicle light has an inlet valve, through which at a negative pressure in the lamp relative to the surrounding air enters the luminaire interior
  • the motor vehicle lamp has an exhaust valve, by means of which at an overpressure in the lamp relative to the ambient air can escape from the lamp interior.
  • the inlet valve is associated with a desiccant, which adsorbs moisture from the air flowing into the interior. The desiccant may deliver some of the moisture to the air escaping from the interior through the outlet valve.
  • Adsorption involves the accumulation of substances from gases or liquids on the surface of a solid, more generally at the interface between two phases, whereas upon absorption the substances penetrate into the interior of a solid or liquid.
  • a drying agent consisting of a mixture of a porous polymer with a drying agent.
  • the desiccant thus prepared may be used near a heat source or alternating heating.
  • the heat of the heat source or the alternate heating the drying agent of the drying agent mixed under the porous polymer can be regenerated.
  • a source of heat for example, an incandescent lamp or a Glohlampensockel a motor vehicle lamp come into question.
  • U1 is a motor vehicle lamp with a closed to the environment lamp interior known.
  • the interior of the luminaire is under negative pressure with respect to the environment and is filled with pre-dried air.
  • a drying agent which absorbs moisture until it saturates and then has to be replaced.
  • a motor vehicle lamp in which a heat source and a desiccant with a pore structure and high adsorptive capacity is arranged in Leuchteninrtenraum, and a conveying device which promotes air from the heat source to the lens along to the desiccant.
  • the invention has for its object to develop a motor vehicle lamp, in which a condensation of the lens is effectively prevented.
  • a motor vehicle lamp with a lamp housing enclosed by a light housing and this final light is a lamp interior intended.
  • a regenerative moisture trap is provided in the interior of the lamp.
  • the regenerative moisture trap is at least one drying agent which absorbs moisture and which can be regenerated and / or regenerated, arranged in the interior of the lamp.
  • the at least one desiccant reduces the absolute humidity in the interior of the lamp so that the relative humidity remains below the saturation vapor pressure.
  • the at least one desiccant is preferably deposited at at least one point in the interior of the lamp, at which heat is generated during operation of at least one light function of the motor vehicle light. The heat generated in the immediate vicinity of the desiccant is used to regenerate the desiccant.
  • the drying means arranged in the vicinity of a heat source is a comparatively inexpensive solution, in particular in comparison to the proposals known from the prior art of using a conveyor device or a heating or heat source specially provided for regeneration in order to circulate air in the interior of the lamp to prevent condensation.
  • the invention makes use of the waste heat generated during operation of at least one light function of the motor vehicle light of electrical and / or electronic components already arranged in the interior of the luminaire for regeneration of the desiccant. Due to the elimination of such additional facilities only a small space is required.
  • An advantage of the invention which goes beyond the aim of preventing dew formation arises from the fact that heat is chemically bound during the regeneration of the drying agent, which causes additional desired cooling at the components which heat up, and heat is absorbed again when moisture is absorbed which additionally prevents condensation.
  • a moisture-absorbing and regenerative re-releasing superabsorbent polymer comes into question, which keeps the relative humidity in the luminaire interior to a predetermined value by the structure of the polymer.
  • a certain amount of regenerable drying agent is deposited there.
  • the drying agent absorbs moisture from the air and thus reduces the absolute humidity, so that the relative humidity remains below the saturation vapor pressure.
  • the amount of drying agent is preferably such that moisture can be absorbed in several cooling phases. If the motor vehicle light is put into operation, the corresponding components heat up and regenerate the desiccant again. This process can be repeated as often as desired, or at least until the desiccant becomes inoperative.
  • different desiccants can be used at different locations in the interior of the lamp, where heat is generated during operation of the motor vehicle light, for example when at least one light function is switched on.
  • the selection of a desiccant deposited at such a location can be effected by the maximum temperature and / or heat that arises at the location during operation. If only little heat is generated, only a small amount of liquid can be released again in the regeneration phase, so that only a small amount of desiccant is possible, compared to a site with high heat generation. If only low temperature arises, then a drying agent is selected which, in the regeneration phase, releases moisture while supplying heat at a low temperature level.
  • a desiccant for example, there may be provided a superabsorbent polymer which is preferably made of polyacrylic acid which is partially neutralized.
  • the superabsorbent polymer is characterized in that it can absorb and store many times its own weight in liquid or moisture, the process being reversible.
  • the superabsorbent polymer preferably comprises crosslinked polymer particles in which sodium ions are bonded.
  • an osmotic pressure builds up on contact with water, which sucks the water into the polymer.
  • the water is taken up until the elastic restoring forces of the polymer network compensate for the osmotic forces.
  • the superabsorbent polymer can be introduced in the form of a fleece in the interior of the lamp.
  • the superabsorbent polymer can form, comprise or be covered by the nonwoven material.
  • the fleece material can be used very flexibly in small remaining installation spaces in the interior of the lamp.
  • the motor vehicle light can be configured, for example, as a motor vehicle tail light or as a daytime running light.
  • the motor vehicle light can optionally or in combination comprise one or more LEDs as lighting means and / or have a condensate drainage, which connects the enclosed by the lens and the lamp housing lamp interior of the motor vehicle light with the environment.
  • the motor vehicle light has one or more incandescent lamps and / or gas discharge lamps as the lighting means.
  • An in Fig. 1 shown motor vehicle lamp 01 consists essentially of one of a lamp housing 02 and the lamp housing 02 Final light lens 05 enclosed lamp interior 06, in which a lamp 04 and a reflector 03 are housed.
  • the reflector 03 may have a plurality of reflector chambers provided for each illuminant 04.
  • Several individually or in groups arranged bulbs 04 can be arranged on a light source carrier 07.
  • the illuminant carrier 07 may additionally comprise the reflector 03 or the reflector 03 may be integrated in the illuminant carrier.
  • the illuminant carrier 07 may be integrated into the reflector 03.
  • the reflector 03 can be produced as a plastic injection-molded part, which is preferably provided with a reflective coating at least on its surfaces facing the illuminant 04.
  • light bulbs 04 come, for example, incandescent lamps, gas discharge lamps and individually or in groups arranged light-emitting diodes in question.
  • the latter consist of a light-emitting diode-semiconductor chip, short LED chip, as well as a molded for example by injection molding, the LED chip completely or partially enveloping primary optics.
  • one or more pure LED chips can be used without molded primary optics as the light source 04.
  • a plurality of LED chips may be completely or partially enclosed by a common primary optics, wherein the primary optics may also be designed as a light guide.
  • motor vehicle light 01 is a regenerative moisture trap 08 is provided in the lamp interior 06.
  • the regenerative moisture trap 08 includes at least one arranged in the lamp interior, moisture absorbing and regenerative red emitting desiccant, which is deposited at least one point in the lamp interior 06, at the operation of at least one light function of the motor vehicle light 01 heat. The heat generated in the immediate vicinity of the desiccant is used to regenerate the desiccant.
  • the at least one desiccant lowers the absolute humidity in the interior of the lamp, so that the relative humidity remains below the saturation vapor pressure.
  • the amount of drying agent is preferably such that moisture can be absorbed in several cooling phases.
  • different desiccants can be used at different locations in the interior of the lamp 06, at which during operation of the Motor vehicle light 01 is generated at least one light function switched on heat.
  • the at least one point in the lamp interior 06, on which at least one light function of the motor vehicle light 01 generates heat during operation, is located, for example, in the immediate vicinity of the luminous means 04.
  • the light source 04 electronic components can also be provided in the interior of the lamp 06, which regulate, for example, the energization of the light source 04.
  • An example of a regulation of the energization of an LED chip with or without primary optics is a regulation of the current and / or the voltage in terms of magnitude and / or a regulation of pulsed pulsed operation of the current and the voltage with a frequency which is perceptible to the human eye above , If the at least one light source 04 designed as at least one LED chip is pulsed with a frequency which is perceptible to the human eye above, then the regulation of the current supply can for example extend or shorten the currentless intervals between the successive pulses and / or to shorten or lengthen the pulses themselves.
  • the electronic components can be arranged on a lamp support 07 accommodated in the luminaire interior 06.
  • the illuminant carrier 07 may be a circuit board in the simplest case.
  • the at least one point in the lamp interior 06, on which at least one light function of the motor vehicle light 01 generates heat during operation, may alternatively or additionally be located in the immediate vicinity of the lamp carrier 07 or the electronic components arranged on the lamp carrier 07.
  • the motor vehicle light 01 is formed for example as a daytime running lamp.
  • the motor vehicle light 01 does not necessarily have to be equipped with one or more reflectors 03, for example a reflector 03 with a plurality of refiect chambers provided for each illuminant 04.
  • the luminaire housing 02 may be provided at least in part with a reflective coating on one or more of its inner surfaces facing the luminaire interior 06.
  • the provided with a reflective coating inner surfaces of the lamp housing 02 form Reflecting surfaces, which can completely or partially replace a reflector 03.
  • optics which are connected in front of the light source '04, so that no reflector 03 or any other coated surface is necessary.
  • the invention is particularly industrially applicable in the field of production of motor vehicle lights.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Arrangements Of Lighting Devices For Vehicle Interiors, Mounting And Supporting Thereof, Circuits Therefore (AREA)

Abstract

Es wird eine Kraftfahrzeugleuchte (01) mit einem durch ein Leuchtengehäuse (02) und eine dieses abschließende Lichtscheibe (05) umschlossenen Leuchteninnenraum (06) beschrieben. In dem Leuchteninnenraum (06) ist eine regenerative Feuchtigkeitsfalle (08) vorgesehen. Die regenerative Feuchtigkeitsfalle (08) umfasst mindestens ein in dem Leuchteninnenraum (06) angeordnetes, Feuchtigkeit aufnehmendes und regenerativ wieder abgebendes Trocknungsmittel, welches an wenigstens einer Stelle im Leuchteninnenraum (06) deponiert ist, an der im Betrieb mindestens einer Lichtfunktion der Krattfahrzeugleuchte (01) Wärme entsteht. Die in unmittelbarer Nähe zum Trocknungsmittel entstehende Wärme wird zur Regeneration des Trocknungsmittels verwendet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugleuchte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine Kraftfahrzeugteuchte erfüllt je nach Ausgestaltung eine oder mehrere Aufgaben bzw. Funktionen, wie beispielsweise bei einer Ausgestaltung als Scheinwerfer eine die Fahrbahn ausleuchtende Funktion, oder bei einer Ausgestaltung als Signalleuchte eine Signalfunktion, wie beispielsweise zur Fahrtrichtungsanzeige oder Anzeige einer Bremstätigkeit, oder einer Sicherstellung einer Sichtbarkeit des Kraftfahrzeugs bei Tag und/oder Nacht, wie etwa bei einer Ausgestaltung als Tagfahrleuchte. Beispiele für Kraftfahrzeugleuchten sind am Fahrzeugbug, an den Fahrzeugflanken und/oder an den Seitenspiegeln sowie am Fahrzeugheck angeordnete Blinkleuchten, Ausstiegsleuchten, beispielsweise zur Umfeldbeleuchtung, Begrenzungsleuchten, Bremsleuchten, Nebelleuchten, Rückfahrleuchten, sowie typischerweise hoch gesetzte dritte Bremsleuchten, so genannte Central, High-Mounted Braking Lights, Tagfahrleuchten, Scheinwerfer und auch als Abbiege- oder Kurvenlicht verwendete Nebelscheinwerfer, sowie Kombinationen hiervon.
  • Eine Kraftfahrzeugleuchte besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse, einem darin angeordneten Leuchtmittel, gegebenenfalls einem typischerweise hinter dem Leuchtmittel in dem Gehäuse angeordneten Reflektor und/oder einem vor dem Leuchtmittel angeordnete Optikelement, wie etwa einer Linse, einem Rinnenkonzentrator, z.B. einer Parabolrinne (CPC; Compound Parabolic Concentrator) oder dergleichen zur Ausformung einer definierten Abstrahicharakteristik, sowie einer das Leuchtmittel und gegebenenfalls den Reflektor bzw. das Optikelement gegen Witterungseinflüsse schützenden, kurz auch als Lichtscheibe bezeichneten transparenten Abdeckung. Die Lichtscheibe umschließt gemeinsam mit dem Gehäuse einen das Leuchtmittel und gegebenenfalls den Reflektor aufnehmenden Leuchteninnenraum. In dem Leuchteninnenraum kann zwischen Leuchtmittel und Lichtscheibe eine Optikscheibe angeordnet sein, welche beispielsweise eine bestimmte Struktur und/oder Maskierung aufweisen kann, beispielsweise um bei einer klaren, für einen Betrachter eine Tiefenwirkung bewirkenden Lichtscheibe das Leuchtmittel zu kaschieren. Das Gehäuse bzw. der Leuchteninnenraum kann dabei in mehrere Kammern mit jeweils eigenen Leuchtmitteln, eventuell Reflektoren und/oder Optikscheiben, sowie gegebenenfalls Lichtscheiben unterteilt sein, von denen mehrere Kammern gleiche oder jede Kammer eine andere der oben beschriebenen Funktionen erfüllen kann.
  • Der Leuchteninnenraum kann gegenüber der Umgebung komplett abgeschlossen sein. Ebenso kann der Raum über eine oder mehrere Belüftungsöffnung oder über eine wasserundurchlässige Membran mit der Umgebung kommunizieren. Eine solche Kraftfahrzeugleuchte wird auch als geschlossene Leuchte bezeichnet. In einer anderen Ausführung kann die Kraftfahrzeugleuchte auch zum Fahrzeuginnenraum mehr oder weniger großflächig geöffnet sein. Eine solche Kraftfahrzeugleuchte wird auch als offene Leuchte bezeichnet.
  • Als Leuchtmittel kommen beispielsweise Glühlampen, Gasentladungslampen und vermehrt auch einzeln oder gruppenweise angeordnete Leuchtdioden zum Einsatz. Letztere bestehen aus einem Lichtemittierende-Diode-Halbleiter-Chip, kurz LED-Chip, sowie einer beispielsweise durch Spritzgießen angeformten, den LED-Chip ganz oder teilweise umhüllenden Primäroptik. Auch sind Kraftfahrzeugleuchten bekannt, in denen reine LED-Chips ohne angeformte Primäroptiken zum Einsatz kommen. Im Folgenden wird deshalb der Einfachheit halber nicht mehr zwischen Leuchtdiode und LED-Chip unterschieden und statt dessen einheitlich der Begriff LED stellvertretend für beide Ausgestaltungen verwendet, es sei denn, es wird explizit etwas anderes erwähnt. Herausragende Eigenschaften von LEDs im Vergleich zu anderen, konventionellen Leuchtmitteln sind eine wesentlich längere Lebensdauer und eine wesentlich höhere Lichtausbeute bei gleicher Leistungsaufnahme. Dadurch und unter anderem auch wegen ihrer kompakteren Abmessungen können durch Verwendung von LEDs als Leuchtmittel besonders kompakte Kraftfahrzeugleuchten verwirklicht werden, die an fast jede nur erdenkliche Einbausituation angepasst sein können.
  • Insbesondere bei geschlossenen Kraftfahrzeugleuchten kommt es häufig zu Betauungserscheinungen der Lichtscheibe bei bestimmten Witterungsverhältnissen. Dadurch erscheint die Kraftfahrzeugleuchte als undicht. Die Betauung der Lichtscheibe entsteht, wenn die Lichtscheibe abkühlt und der in der noch wärmeren Luft im Leuchteninnenraum enthaltene Wasserdampf an der Grenzschicht aufgrund der Dampfdrudcsättigung ausfällt.
  • Der Effekt der Betauung tritt besonders bei Kraftfahrzeugleuchten mit LEDs als Leuchtmittel auf, da diese aufgrund ihrer höheren Lichtausbeute im Vergleich zu einem konventionellen Leuchtmittel gleicher Leistungsaufnahme eine geringere Wärmeentwicklung im Leuchteninnenraum begünstigen. Dadurch kann es zumindest bei ungünstigen Witterungsbedingungen selbst in Betrieb einer Kraftfahrzeugleuchte zu einer Betauung der Lichtscheibe kommen. Weiterhin tritt bei Leuchtdioden im Vergleich zu herkömmlichen Lichtquellen keine oder so gut wie keine Wärmestrahlung auf, welche die Lichtscheibe erwärmen und der Betauung so bereits funktionsbedingt entgegenwirken könnte.
  • Bisher wurde das Problem durch eine hydrophile Beschichtung der Innenseite der Lichtscheibe gelöst, was aber sehr kostenintensiv ist.
  • Durch DE 35 42 457 A1 ist eine Kraftfahrzeugleuchte mit einem von einem durch eine Lichtscheibe geschlossenen Leuchtengehäuse umgebenen Leuchteninnenraum bekannt. Die Kraftfahrzeugleuchte hat ein Einlassventil, durch welches bei einem Unterdruck in der Leuchte gegenüber der Umgebung Luft in den Leuchteninnenraum gelangt Darüber hinaus hat die Kraftfahrzeugleuchte ein Auslassventil, mittels dem bei einem Überdruck in der Leuchte gegenüber der Umgebung Luft aus dem Leuchteninnenraum entweichen kann. Dem Einlassventil ist ein Trocknungsmittel zugeordnet, welches Feuchtigkeit aus der in den Innenraum strömenden Luft adsorbiert. Das Trocknungsmittel kann einen Teil der Feuchtigkeit an die aus dem Innenraum durch das Auslassventil entweichende Luft abgeben.
  • Nachteilig hieran sind die aufgrund des zugrunde liegenden Prinzips der Adsorption nur geringe Aufnahmefähigkeit von Feuchtigkeit des Trocknungsmittels sowie der hohe konstruktive Aufwand mit Einlassventil und Auslassventil. Bei der Adsorption findet eine Anreicherung von Stoffen aus Gasen oder Flüssigkeiten an der Oberfläche eines Festkörpers, allgemeiner an der Grenzfläche zwischen zwei Phasen statt, wohingegen bei der Absorption die Stoffe in das Innere eines Festkörpers oder einer Flüssigkeit eindringen.
  • Durch FR 2701758 Ist zur Verhinderung eines Beschlagens der Lichtscheibe die Verwendung absorbierender Materialien im Leuchteninnenraum bekannt, die allerdings schnell gesättigt sind, eine kurze Lebensdauer aufweisen und regelmäßig ausgetauscht werden müssen. Um diesen Nachteil zu beheben ist bei einer Kraftfahrzeugleuchte anstelle der Verwendung absorbierender Materialien im Leuchteninnenraum eine Luftzirkulation von einer Einlassöffnung zu einer Auslassöffnung durch den Leuchteninnenraum hindurch vorgesehen.
  • Durch WO 97127042 A1 ist ein Trocknungsmittel bestehend aus einer Mischung eines porösen Polymers mit einem trocknenden Mittel bekannt. Das so hergestellte Trocknungsmittel kann nahe einer Hitzequelle oder wechselwarmen Heizung verwendet werden. Durch die Hitze der Hitzequelle oderwechselwarmen Heizung kann das unter das poröse Polymer gemischte trocknende Mittel des Trocknungsmittels regeneriert werden. Als Hitzequelle kommen beispielsweise eine Glühlampe oder ein Glohlampensockel einer Kraftfahrzeugleuchte in Frage.
  • Durch DE 20 2004 015 615 U1 ist eine Kraftfahrzeugleuchte mit einem gegenüber der Umgebung abgeschlossenen Leuchteninnenraum bekannt. Der Leuchteninnenraum steht unter Unterdruck gegenüber der Umgebung und ist mit vorgetrockneter Luft befüllt. In dem Leuchteninnenraum befindet sich ein Trocknungsmittel, welches Feuchtigkeit bis zu dessen Sättigung aufnimmt und dann ausgetauscht werden muss.
  • Durch DE 10 2005 019 651 A1 ist eine Kraftfahrzeugleuchte bekannt, bei der eine Wärmequelle sowie ein Trocknungsmittel mit einer Porenstruktur und hohem Adsorptionsvermögen im Leuchteninrtenraum angeordnet ist, sowie eine Fördervorrichtung, welche Luft von der Wärmequelle an der Lichtscheibe entlang zum Trocknungsmittel fördert.
  • Ungeachtet des zum Teil hohen technischen Aufwands beispielsweise zur Umwälzung von Luft und/oder zum regelmäßigen Austausch eines Trocknungsmittels bleibt das Problem ungelöst, eine Betauung der Lichtscheibe auch ohne Hilfsmittel wie Heizung und Fördervorrichtung dauerhaft zu verhindern.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftfahrzeugleuchte zu entwickeln, bei der eine Betauung der Lichtscheibe wirkungsvoll verhindert wird.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Kraftfahrzeugleuchte mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Demnach ist eine Kraftfahrzeugleuchte mit einem durch ein Leuchtengehäuse und eine dieses abschließende Lichtscheibe umschlossenen Leuchteninnenraum vorgesehen. Im Leuchteninnenraum ist eine regenerative Feuchtigkeitsfalle vorgesehen.
  • Bei der regenerativen Feuchtigkeitsfalle handelt es sich um mindestens ein in dem Leuchteninnenraum angeordnetes Feuchtigkeit aufnehmendes und regenerativ wieder abgebendes bzw. regenerierbares Trocknungsmittel. Das mindestens eine Trocknungsmittel senkt die absolute Luftfeuchtigkeit im Leuchteninnenraum, damit die relative Luftfeuchtigkeit unterhalb des Sättigungsdampfdrucks bleibt. Das mindestens eine Trocknungsmittel ist bevorzugt an wenigstens einer Stelle im Leuchteninnenraum deponiert, an denen im Betrieb mindestens einer Lichtfunktion der Kraftfahrzeugleuchte Wärme entsteht. Die in unmittelbarer Nähe zum Trocknungsmittel entstehende Wärme wird zur Regeneration des Trocknungsmittels verwendet.
  • Sich hierdurch ergebende Vorteile gegenüber dem Stand der Technik sind unter anderem, dass die Erfindung das der Fachwelt seit langem bekannte Problem einer Betauung der Lichtscheibe von Krafffahrzeugleuchten bei bestimmten Witterungsbedingungen löst. Das in der Nähe einer Wärmequelle angeordnete Trocknungsmittels ist eine vergleichsweise preiswerte Lösung, insbesondere gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorschlägen einer Verwendung einer Fördervorrichtung oder einer eigens zur Regeneration vorgesehenen Heizung oder Hitzequelle, um Luft im Leuchteninnenraum zur Verhinderung einer Betauung umzuwälzen. Die Erfindung nutzt die im Betrieb wenigstens einer Lichtfunktion der Kraftfahrzeugleuchte entstehende Abwärme von ohnehin im Leuchteninnenraum angeordneten elektrischen und/oder elektronischen Komponenten zur Regeneration des Trocknungsmittels. Aufgrund des Entfalls solcher zusätzlicher Einrichtungen ist ein nur geringer Bauraum erforderlich.
  • Ein über das Ziel der Verhinderung einer Betauung hinausreichender Vorteil der Erfindung stellt sich dadurch ein, dass bei der Regeneration des Trocknungsmittels Wärme chemisch gebunden wird, was eine zusätzliche erwünschte Kühlung an den sich erwärmenden Bauteilen bewirkt, ebenso wird bei der Aufnahme von Feuchtigkeit wieder Wärme abgegeben was eine Betauung zusätzlich verhindert.
  • Mit der Erfindung ist es möglich, auf kostengünstige Weise das Problem der Betauung von Leuchten über die Fahrzeug-Lebensdauer zu lösen, welches bisher nur mit aufwändigen Beschichtungsverfahren oder einer Luftumwälzung mittels Ventilatoren möglich war. Weitere Vorteile der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik ergeben sich dadurch, dass die Erfindung es ermöglicht, die Leuchte zusätzlich zu kühlen und thermisch empfindliche Bauteile vor Überhitzung zu schützen.
  • Als ein Trocknungsmittel kommt beispielsweise ein Feuchtigkeit aufnehmendes und regenerativ wieder abgebendes superabsorbierendes Polymer in Frage, welches die relative Luftfeuchtigkeit im Leuchteninnenraum auf einem durch die Struktur des Polymers vorgegebenen konstanten Wert hält.
  • Zur Deponierung im Leuchteninnenraum kommen eine oder mehrere Stellen in Frage, an denen im Betrieb der Kraftfahizeugleuchte, beispielsweise bei wenigstens einer eingeschalteten Lichtfunktion, Wärme entsteht. Solche Stellen befinden sich beispielsweise an Glühlampenfassungen oder Leistungselektronik-Bauteilen. Erfindungsgemäß wird dort eine bestimmt Menge regenerierbaren Trocknungsmittels deponiert. Beim Abkühlen der Kraftfahrzeugleuchte nimmt das Trocknungsmittel Feuchtigkeit aus der Luft auf und senkt somit die absolute Luftfeuchtigkeit, damit die relative Luftfeuchtigkeit unterhalb des Sättigungsdampfdrucks bleibt. Die Menge an Trocknungsmittel wird vorzugsweise so bemessen, dass in mehreren Abkühlphasen Feuchtigkeit aufgenommen werden kann. Wird die Kraftfahrzeugleuchte in Betrieb genommen erwärmen sich die entsprechenden Bauteile und regenerieren das Trocknungsmittel wieder. Dieser Vorgang ist beliebig oft wiederholbar, oder zumindest so oft bis das Trocknungsmittel funktionsunfähig wird.
  • Dabei können unterschiedliche Trocknungsmittel an unterschiedlichen Stellen im Leuchteninnenraum zum Einsatz kommen, an denen im Betrieb der Kraftfahrzeugleuchte, beispielsweise bei wenigstens einer eingeschalteten Lichtfunktion, Wärme entsteht. Beispielsweise kann die Auswahl eines an einer solchen Stelle deponierten Trocknungsmittels durch die im Betrieb an der Stelle maximal entstehende Temperatur und/oder Wärme erfolgen. Entsteht nur geringe Wärme kann in der Regenerationsphase nur wenig Flüssigkeit wieder abgegeben werden, so dass eine nur geringe Menge Trocknungsmittel in Frage kommt, im Vergleich zu einer Stelle mit hoher Wärmeerzeugung. Entsteht nur geringe Temperatur, so wird ein Trocknungsmittel ausgewählt, welches in der Regenerationsphase Feuchtigkeit unter Wärmezufuhr bei geringem Temperaturniveau wieder abgibt.
  • Als ein Trocknungsmittel kann beispielsweise ein superabsorbierendes Polymer vorgesehen sein, welches bevorzugt aus Polyacrylsäure hergestellt ist, die teilneutralisiert ist. Das superabsorbierende Polymer zeichnet sich dadurch aus, dass es ein Vielfaches seines Eigengewichts an Flüssigkeit bzw. Feuchtigkeit aufnehmen und speichern kann, wobei der Vorgang reversibel ist.
  • Das superabsorbierende Polymer umfasst bevorzugt vernetzte Polymerpartikel, in denen Natriumionen gebunden sind. Hierdurch baut sich beim Kontakt mit Wasser ein osmotischer Druck auf, der das Wasser in das Polymer hineinsaugt. Das Wasser wird so lange aufgenommen, bis die elastischen Rückstellkräfte des Polymernetzwerks die osmotischen Kräfte kompensieren.
  • Das superabsorbierende Polymer kann in Form eines Vlieses in den Leuchteninnenraum eingebracht sein. Dabei kann das superabsorbierende Polymer das Vliesmaterial bilden, dieses umfassen oder von diesem umfasst werden. Das Vliesmaterial kann sehr flexibel auch in kleinen verbleibenden Bauräumen im Leuchteninnenraum eingesetzt werden.
  • Die Kraftfahrzeugleuchte kann beispielsweise als Kraftfahrzeugheckleuchte oder als Tagfahrleuchte ausgebildet sein.
  • Die Kraftfahrzeugleuchte kann wahlweise oder in Kombination eine oder mehrere LED als Leuchtmittel umfassen und/oder eine Kondensatabführung aufweisen, welche den von der Lichtscheibe und dem Leuchtengehäuse umschlossenen Leuchteninnenraum der Kraftfahrzeugleuchte mit der Umgebung verbindet. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Kraftfahrzeugleuchte eine oder mehrere Glühlampen und/oder Gasentiadungslampen als Leuchtmittel aufweist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Darin bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleich wirkende Elemente.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer Kraftfahrzeugleuchte in teilweise geschnittener, perspektivischer Ansicht.
  • Eine in Fig. 1 dargestellte Kraftfahrzeugleuchte 01 besteht im Wesentlichen aus einem von einem Leuchtengehäuse 02 und einer das Leuchtengehäuse 02 abschließenden Lichtscheibe 05 umschlossenen Leuchteninnenraum 06, in dem ein Leuchtmittel 04 und ein Reflektor 03 beherbergt sind. Der Reflektor 03 kann mehrere, für jeweils ein Leuchtmittel 04 vorgesehene Reflektorkammern aufweisen. Mehrere einzeln oder gruppenweise angeordnete Leuchtmittel 04 können auf einem Leuchtmittel-Träger 07 angeordnet sein. In speziellen Ausgestaltungen kann der Leuchtmittel-Träger 07 zudem den Reflektor 03 umfassen bzw. kann der Reflektor 03 in den Leuchtmittel-Träger integriert sein. Auch kann der Leuchtmittel-Träger 07 in den Reflektor 03 integriert sein.
  • Der Reflektor 03 kann als ein Kunststoffspritzgussteil hergestellt sein, welches bevorzugt zumindest an seinen dem Leuchtmittel 04 zugewandten Flächen mit einer reflektierenden Beschichtung versehen ist.
  • Als Leuchtmittel 04 kommen beispielsweise Glühlampen, Gasentladungslampen und auch einzeln oder gruppenweise angeordnete Leuchtdioden in Frage. Letztere bestehen aus einem Lichtemittierende-Diode-Halbleiter-Chip, kurz LED-Chip, sowie einer beispielsweise durch Spritzgießen angeformten, den LED-Chip ganz oder teilweise umhüllenden Primäroptik. Auch können ein oder mehrere reine LED-Chips ohne angeformte Primäroptiken als Leuchtmittel 04 zum Einsatz kommen. Auch können mehrere LED-Chips von einer gemeinsamen Primäroptik ganz oder teilweise umhüllt sein, wobei die Primäroptik auch als Lichtleiter ausgebildet sein kann.
  • Bei der in den Fig. 1 dargestellten Kraftfahrzeugleuchte 01 ist im Leuchteninnenraum 06 eine regenerative Feuchtigkeitsfalle 08 vorgesehen. Die regenerative Feuchtigkeitsfalle 08 umfasst mindestens ein in dem Leuchteninnenraum angeordnetes, Feuchtigkeit aufnehmendes und regenerativ wieder abgebendes Trocknungsmittel, welches an wenigstens einer Stelle im Leuchteninnenraum 06 deponiert ist, an der im Betrieb mindestens einer Lichtfunktion der Kraftfahrzeugleuchte 01 Wärme entsteht. Die in unmittelbarer Nähe zum Trocknungsmittel entstehende Wärme wird zur Regeneration des Trocknungsmittels verwendet.
  • Das mindestens eine Trocknungsmittel senkt die absolute Luftfeuchtigkeit im Leuchteninnenraum, so dass die relative Luftfeuchtigkeit unterhalb des Sättigungsdampfdrucks bleibt. Die Menge an Trocknungsmittel ist vorzugsweise so bemessen, dass in mehreren Abkühlphasen Feuchtigkeit aufgenommen werden kann. Dabei können unterschiedliche Trocknungsmittel an unterschiedlichen Stellen im Leuchteninnenraum 06 zum Einsatz kommen, an denen im Betrieb der Kraftfahrzeugleuchte 01 bei wenigstens einer eingeschalteten Lichtfunktion Wärme entsteht.
  • Die wenigstens eine Stelle im Leuchteninnenraum 06, an der im Betrieb mindestens einer Lichtfunktion der Kraftfahrzeugleuchte 01 Wärme entsteht, befindet sich beispielsweise in der unmittelbaren Umgebung des Leuchtmittels 04.
  • Zum Betrieb des Leuchtmittels 04 können ebenfalls in dem Leuchteninnenraum 06 Elektronikbauteile vorgesehen sein, welche beispielsweise die Bestromung des Leuchtmittels 04 regeln. Ein Beispiel für eine Regelung der Bestromung eines LED-Chips mit oder ohne Primäroptik ist eine Regelung des Stroms und/oder der Spannung dem Betrage nach und/oder eine Regelung eines getakteten Pulsbetriebs des Stroms und der Spannung mit einer oberhalb für das menschliche Auge wahrnehmbaren Frequenz. Wird das mindestens eine als wenigstens ein LED-Chip ausgeführte Leuchtmittel 04 im Pulsbetrieb mit einer oberhalb für das menschliche Auge wahrnehmbaren Frequenz getaktet betrieben, so kann die Regelung der Bestromung beispielsweise vorsehen, die stromlosen Intervalle zwischen den aufeinander folgenden Pulsen zu verlängern oder zu verkürzen und/oder die Pulse selbst zu verkürzen oder zu verlängern.
  • Die Elektronikbauteile können auf einem im Leuchteninnenraum 06 untergebrachten Leuchtmittel-Träger 07 angeordnet sein. Der Leuchtmittel-Träger 07 kann im einfachsten Fall eine Platine sein. Die wenigstens eine Stelle im Leuchteninnenraum 06, an der im Betrieb mindestens einer Lichtfunktion der Kraftfahrzeugleuchte 01 Wärme entsteht, kann sich alternativ oder zusätzlich in der unmittelbaren Umgebung des Leuchtmittel-Trägers 07 bzw. der auf dem Leuchtmittel-Träger 07 angeordneten Elektronikbauteile befinden.
  • Die Kraftfahrzeugleuchte 01 ist beispielsweise als Tagfahrleuchte ausgebildet.
  • Wichtig ist hervorzuheben, dass die Kraftfahrzeugleuchte 01 nicht zwingend mit einem oder mehreren Reflektoren 03, beispielsweise einem Reflektor 03 mit mehreren für jeweils ein Leuchtmittel 04 vorgesehenen Refiektorkammern, ausgestattet sein muss. Alternativ ist beispielsweise denkbar, dass das Leuchtengehäuse 02 auf einer oder mehreren seiner dem Leuchteninnenraum 06 zugewandten Innenflächen wenigstens zum Teil mit einer reflektierenden Beschichtung versehen sein. Die mit einer reflektierenden Beschichtung versehenen Innenflächen des Leuchtengehäuses 02 bilden Reflexionsflächen, welche vollständig oder zum Teil einen Reflektor 03 ersetzen können. Es können außerdem Optiken verwendet werden, die vor die Lichtquelle' 04 geschaltet sind, so dass kein Reflektor 03 oder keine andere beschichtete Fläche notwendig ist.
  • Die Erfindung ist insbesondere im Bereich der Herstellung von Kraftfahrzeugleuchten gewerblich anwendbar.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kraftfahrzeugleuchte
    2
    Leuchtengehäuse
    3
    Reflektor
    4
    Leuchtmittel
    5
    Lichtscheibe
    6
    Leuchteninnenraum
    7
    Leuchtmittel- Träger
    8
    regenerative Feuchtigkeitsfalle

Claims (13)

  1. Kraftfahrzeugleuchte (01) mit einem durch ein Leuchtengehäuse (02) und eine dieses abschließende Lichtscheibe (05) umschlossenen Leuchteninnenraum (06), in dem eine regenerative Feuchtigkeitsfalle (08) vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die regenerative Feuchtigkeitsfalle (08) mindestens ein in dem Leuchteninnenraum (06) angeordnetes Feuchtigkeit aufnehmendes und regenerativ wieder abgebendes Trocknungsmittel umfasst, welches an wenigstens einer Stelle im Leuchteninnenraum (06) deponiert ist, an der im Betrieb mindestens einer Lichtfunktion der Kraftfahrzeugleuchte (01) Wärme entsteht, und wobei die in unmittelbarer Nähe zum Trocknungsmittel entstehende Wärme zur Regeneration des Trocknungsmittels verwendet wird.
  2. Kraftfahrzeugleuchte nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das mindestens eine Trocknungsmittel die absolute Luftfeuchtigkeit im Leuchteninnenraum (06) senkt, so dass die relative Luftfeuchtigkeit unterhalb des Sättigungsdampfdrucks bleibt.
  3. Kraftfahrzeugleuchte nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Menge an Trocknungsmittel so bemessen ist, dass in mehreren Abkühlphasen Feuchtigkeit aufgenommen werden kann.
  4. Kraftfahrzeugleuchte nach Anspruch 1, 2 oder 3
    dadurch gekennzeichnet,
    dass unterschiedliche Trocknungsmittel an unterschiedlichen Stellen im Leuchteninnenraum (06) zum Einsatz kommen, an denen im Betrieb der Kraftfahrzeugleuchte (01) bei wenigstens einer eingeschalteten Lichtfunktion Wärme entsteht.
  5. Kraftfahrzeugleuchte nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das an einer Stelle deponierte Trocknungsmittel an die im Betrieb der Kraftfahrzeugleuchte (01) an der Stelle zu erwartenden Temperatur und/oder Wärme angepasst ist.
  6. Kraftfahrzeugleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das mindestens eine Trocknungsmittel ein Feuchtigkeit aufnehmendes und regenerativ wieder abgebendes superabsorbierendes Polymer umfasst, welches die relative Luftfeuchtigkeit im Leuchteninnenraum (06) auf einem durch die Struktur des Polymers vorgegebenen konstanten Wert hält.
  7. Kraftfahrzeugleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das superabsorbierende Polymer aus teilneutralisierter Polyacrylsäure hergestellt ist.
  8. Kraftfahrzeugleuchte nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das superabsorbierende Polymer vernetzte Polymerpartikel umfasst, in denen Natriumionen gebunden sind.
  9. Kraftfahrzeugleuchte nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das superabsorbierende Polymer in Form eines Vlieses in den Leuchteninnenraum (06) eingebracht ist.
  10. Kraftfahrzeugleuchte nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das superabsorbierende Polymer das Vliesmaterial bildet oder dieses umfasst oder von diesem umfasst wird.
  11. Kraftfahrzeugleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch,
    eine Kondensatabführung, welche den Leuchteninnenraum (06) mit der Umgebung verbindet.
  12. Kraftfahrzeugleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch
    zumindest ein wenigstens einen LED-Chip umfassendes, in dem Leuchteninnenraum (06) angeordnetes Leuchtmittel (04).
  13. Kraftfahrzeugleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kraflfahrzeugleuchte (01) als eine Kraftfahrzeugheckleuchte oder als eine Tagfahrleuchte ausgebildet ist.
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