KR102145564B1 - 제습 가능한 차량용 헤드 램프 모듈 - Google Patents

Abstract

차량용 헤드 램프 모듈이 개시된다. 본 헤드 램프 모듈은 광원과, 상기 광원을 지지하며 일 면에 상기 광원의 빛을 반사하는 반사층이 형성된 하우징과, 상기 헤드 램프 모듈 내의 습도를 감지하는 센서와, 상기 하우징 외부에 배치된 열전 소자와, 상기 하우징에 결합되고 상기 열전 소자로부터 냉기를 전달 받아 상기 헤드 램프 모듈 내의 습기를 응결하는 습기응결부재와, 상기 센서에서 감지된 값에 기초하여 상기 열전 소자를 제어하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

제습 가능한 차량용 헤드 램프 모듈{DEHUMIDIFIABLE HEADLAMP MODULE FOR VEHICLE}

본 개시는 차량용 헤드 램프 모듈에 관한 것으로,　헤드 램프 모듈 내 습도를 감지하여 제습 할 수 있는 차량용 헤드 램프 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 선단부에 차량의 전방을 조명하기 위한 헤드 램프 모듈이 배치된다. 이와 같은 종래의 헤드 램프 모듈은 내·외부의 온도 차로 인해 내부에 결로가 발생될 수 있다.

이러한 결로가 헤드 램프 모듈 내에 설치된 램프에 맺히게 되는 경우 램프의 광 효율을 떨어트리고 시계 확보가 어렵게 되고 램프의 수명을 감소시키는 문제점이 있었다. 이에 따라 헤드 램프 모듈 내의 습기를 효과적으로 제거할 수 있는 장치가 요구되었다.

따라서, 본 개시는 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 열전 소자를 구동하여 하우징 내부에서 발생한 습기를 습기응결부재 상에 응집시켜 램프에 결로가 생기는 것을 근본적으로 차단할 수 있는 제습 기능을 구비한 차량용 헤드 램프 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 개시는 습기응결부재 상에 응집시킨 결로를 하우징 외부로 용이하게 배출시킬 수 있는 제습 기능을 구비한 차량용 헤드 램프 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따른 제습 기능을 구비한 차량용 헤드 램프 모듈은, 광원; 상기 광원을 지지하며, 일 면에 상기 광원의 빛을 반사하는 반사층이 형성된 하우징; 상기 헤드 램프 모듈 내의 습도를 감지하는 센서; 상기 하우징 외부에 배치된 열전 소자; 상기 하우징에 결합되고 상기 열전 소자로부터 냉기를 전달 받아 상기 헤드 램프 모듈 내의 습기를 응결하는 습기응결부재; 및 상기 센서에서 감지된 값에 기초하여 상기 열전 소자를 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 헤드 램프 모듈을 제공할 수 있다.

상기 습기응결부재는 일부분이 상기 하우징의 일부를 이루는 이너 베젤의 일면에 배치될 수 있다.

상기 습기응결부재는 일부분이 상기 이너 베젤의 하부에 배치될 수 있다.

상기 습기응결부재는, 상기 이너 베젤의 일면에 형성되는 제1 부분; 상기 하우징 외부에 배치되어 상기 열전 소자와 접촉하는 제2 부분; 및 상기 제1 및 제2 부분을 상호 연결하는 제3 부분;을 포함할 수 있다.

상기 제1 부분은 상면에 중력 방향을 따라 형성된 다수의 배수가이드홈이 형성될 수 있다.

본 개시의 헤드 램프 모듈은 상기 제2 부분에 인접한 상기 이너 렌즈의 일부에 관통 형성된 배수홀을 더 포함할 수 있다.

본 개시의 헤드 램프 모듈은 상기 제1 부분 및 상기 이너 베젤을 함께 관통하여 형성된 배수홀을 더 포함할 수 있다.

상기 센서는 상기 하우징 내에서 상기 램프의 후방의 일 부분에 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 센서는 상기 반사층의 후면에 배치될 수 있다.

상기 습기응결부재는 상기 제1 부분에 연장되어 적어도 상기 이너 렌즈의 상면의 일부에 배치된 제4 부분을 더 포함할 수 있다.

상기 제4 부분은 상면에 옵틱 형상이 형성될 수 있다.

상기 습기응결부재는 알루미늄 및 구리 중 적어도 하나를 포함하는 합금으로 구성될 수 있다.

본 개시의 헤드 램프 모듈은 상기 열전 소자의 타면에 접촉되어 상기 열전 소자에서 발생되는 열을 방출하는 방열부재;를 더 포함할 수 있다.

본 개시에 따른 제습 기능을 구비한 차량용 헤드 램프 모듈은 열전 소자를 이용하여 헤드 램프 모듈 내의 습기를 액화시켜 배출함으로써 헤드 램프 모듈 내의 습기를 효과적으로 제거할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 헤드 램프 모듈이 차량의 선단부에 배치된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 개시의 차량의 전장 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 개시의 헤드 램프 모듈의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 헤드 램프 모듈을 나타낸 정면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 A-A 선을 따라 나타낸 단면도로서, 헤드 램프 모듈에 구비된 제습을 위한 구성을 함께 나타낸 도면이다.
도 6은 도 4에 표시된 B 부분을 나타낸 확대도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 헤드 램프 모듈의 이너 베젤과 이너 렌즈 사이에 배수홀이 형성된 예를 나타낸 단면도이다.
도 8은 배수홀이 이너 베젤에 형성된 예를 나타낸 단면도이다.
도 9는 제습을 위한 습기응결부재의 다른 예를 나타낸 단면도이다.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 개시에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.　

본 개시의 실시 예에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 개시의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.　

본 개시의 실시 예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 개시된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시 예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다." 또는 "구성되다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 개시의 실시 예에서 '모듈' 혹은 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 '모듈' 혹은 복수의 '부'는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 '모듈' 혹은 '부'를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 개시에 대해 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 헤드 램프 모듈이 차량의 선단부에 배치된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 헤드 램프 모듈(100)은 차량(10)의 선단부에 설치될 수 있다. 이와 같은 차량은 승용차, 화물차 등과 같은 4륜차일 수 있으며, 오토바이와 같은 이륜차 등일 수 있으며, 헤드 램프 모듈이 구비되는 차량이라면 상술한 예에 한정되지 않는다.

차량(10)은 전원을 헤드 램프 모듈(100)에 제공한다. 구체적으로, 차량(10)은 엔진의 힘을 이용하여 전기 에너지를 생성하고, 생성된 전원 에너지를 이차 전지에 충전할 수 있다. 그리고 차량(10)은 이차 전지에 충전된 전원을 헤드 램프 모듈(100)에 제공할 수 있다. 한편, 차량(10)이 전기 동력만으로 구동한다면, 이자 천지는 가정용 어댑터 또는 전기 충전소에서 제공한 전원으로 충전될 수 있다.　

그리고 차량(10)은 사용자의 조작 또는 기설정된 조건이 발생하면 헤드 램프 모듈(100)이 빛을 조사하도록 헤드 램프 모듈(100)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 차량 외부의 조도가 기설정된 조도 이하인 경우, 차량(10)은 사용자의 조작 없이도 헤드 램프 모듈(100)이 빛을 조사하도록 헤드 램프 모듈(200)을 제어할 수 있다.　

차량(10)의 구체적인 전장 구성에 대해서는 도 2를 참조하여 설명한다.　

헤드 램프 모듈(100)은 차량의 전면으로 빛을 조사한다. 구체적으로, 헤드 램프 모듈(100)은 빛을 조사하기 위한 광원을 구비하며, 차량(10)의 제어에 따라 광을 조사할 수 있다.

그리고 헤드 램프 모듈(100)은 내부의 습도가 기설정된 상태가 되면 내부에 구비된 열전 소자(140)를 이용하여 내부의 습도를 저감시킬 수 있다. 이와 같은 습도 조절 기능은 차량(10)의 제어 없이 자체적으로 수행될 수 있다.

헤드 램프 모듈(100)의 구체적인 구성에 대해서는 도 3 내지 도 7을 참조하여 후술한다.　

이상과 같이 본 개시의 차량(10)은 자체적으로 내부 습도 조절이 가능한 헤드 램프 모듈(100)을 이용하는 바, 배광 성능을 향상하며 램프의 수명을 향상할 수 있다.　

한편, 도 1을 도시하고 설명함에 있어서, 헤드 램프 모듈(100)이 차량의 전방에만 배치되는 것으로 도시하고 설명하였지만, 본 개시에 따른 헤드 램프 모듈(100)은 차량(10)의 후방에도 배치될 수도 있다. 또한, 본 개시에 따른 헤드 램프 모듈(100)이 전조등 또는 상향등의 기능만을 수행하는 것으로 설명하였지만, 이에 제한되지 않고 안개등, 방향 지시등 등 다양한 조명장치로 이용될 수도 있다.　

도 2는 본 개시의 차량의 전장 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 차량(10)은 프로세서(11), 전원 공급부(12) 및 헤드 램프 모듈(100)로 구성된다.　

프로세서(11)는 차량(10) 내의 각 구성을 제어한다. 이러한 프로세서(11)는 사용자의 조작 및 각종 센서에서 감지된 값에 따라 헤드 램프 모듈(100)의 동작을 제어한다.　

그리고 프로세서(11)는 차량의 동작 상태에 따라, 선택적으로 헤드 램프 모듈(100)에 전원이 공급될 수 있도록 전원 공급부(12)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(11)는 차량의 전원이 오프되어 있는 상태이면 헤드 램프 모듈(100)에 전원이 공급되지 않도록 전원 공급부(12)를 제어할 수 있다.　

그리고 프로세서(11)는 시동이 걸린 상태이면 헤드 램프 모듈(100)에 전원이 공급되도록 전원 공급부(12)를 제어할 수 있다. 이때, 프로세서(11)는 시동이 걸린 상태에서도 헤드 램프 모듈(100)의 동작이 필요한 시점에만 전원이 공급되도록 전원 공급부(12)를 제어할 수도 있다.　

전원 공급부(12)는 이차 전지(또는 배터리)를 이용하여 차량(10) 내의 각 구성에 전원을 공급할 수 있다. 구체적으로, 전원 공급부(12)는 케이블(미도시)을 통하여 헤드 램프 모듈(100)에 전원을 공급할 수 있다. 이때, 케이블은 헤드 램프 모듈(100)에 전원 공급뿐만 아니라, 헤드 램프 모듈(100)의 램프 상태를 제어하기 위한 제어 신호도 전달할 수도 있다.

헤드 램프 모듈(100)은 프로세서(11)에서 제공한 제어 신호 및 전원 공급부(12)에서 제공되는 전원에 따라 선택적으로 빛을 조사할 수 있다. 이러한 헤드 램프 모듈(100)은 헤드라이트 모듈, 헤드라이트 장치, 헤드 램프, 차량용 램프 등으로 지칭될 수 있다.

헤드 램프 모듈(100)은 내부의 습도를 감지하고, 감지된 습도에 따라 내부의 습도를 조절하는 동작을 프로세서(11)의 제어 없이 자체적으로 수행한다. 이러한 헤드 램프 모듈(100)의 구체적인 구성에 대해서는 도 3을 참조하여 이하에서 설명한다.　

한편, 이상에서는 차량을 구성하는 간단한 전장 구성에 대해서만 도시하고 설명하였지만, 구현 시에 차량에는 다양한 구성이 추가로 구비될 수 있다. 예를 들어, 외부 조도를 감지하는 센서, 외부 온도를 감지하는 센서, 램프의 동작 여부를 선택하기 위한 조작부 등이 더 포함될 수 있다.　

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 헤드 램프 모듈의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도 3을 참조하면, 헤드 램프 모듈(100)은 광원(110), 센서(120), 열전 소자(140), 전원부(150) 및 컨트롤러(160)로 구성될 수 있다.　

광원(110)은 빛을 조사한다. 구체적으로, 광원(110)은 헤드 램프 모듈을 구성하는 하우징(101)의 일 면에 배치되어 사용자의 조작 또는 프로세서(11)의 제어에 따라 빛을 조사할 수 있다. 헤드 램프 모듈(100)에는 하나의 광원만 배치될 수 있고, 복수의 광원이 배치될 수도 있다. 이러한 광원은 LED 램프이거나, 할로겐 램프, HID 램프, 백열 램프 등 다양한 발광 부품이 이용될 수 있다.　

여기서 하우징(101)은 헤드 램프 모듈(100) 내의 각 구성을 지지하는 구성으로, 하우징(101)의 구체적인 구조에 대해서는 도 4 내지 도 7을 참조하여 후술한다.　

센서(120)는 헤드 램프 모듈(100) 내의 습도를 감지한다. 구체적으로, 센서(120)는 습도를 센싱할 수 있는 습도 센서를 포함할 수 있으며, 헤드 램프 모듈(100) 내의 습도를 감지하기 위하여, 습도 센서의 센싱 영역은 램프(110) 후방으로 하우징(101)의 일 부분에 배치될 수 있다.　

또한, 센서(120)는 헤드 램프 모듈(100) 내의 온도를 감지하기 위한 온도 센서를 포함할 수도 있다. 한편, 구현 시에 센서(120)는 온도 및 습도를 동시에 감지할 수 있는 온습도 센서를 이용할 수도 있다. 이러한 센서는 디지털 방식으로 동작하거나 아날로그 방식으로 동작할 수도 있다.　

열전 소자(140)는 후술하는 이너 베젤(105)의 일 면에 형성되거나, 이너 베젤과 이너 렌즈에 동시에 형성된 습기응결부재(147)의 온도를 가변시킨다. 구체적으로, 열전 소자(140)는 습기응결부재(147)의 타 면에 접촉하도록 배치되어, 습기응결부재(147)의 온도를 가변시킬 수 있다.

이러한 열전 소자(140)는 전류의 흐름에 따라 열의 흡수(또는 발생)가 생기는 현상인 펠티에 효과를 이용한 소자로, 펠티에 소자로 지칭될 수 있다. 열전 소자(140)의 구체적인 배치 형태에 대해서는 도 3 내지 도 7을 참조하여 후술한다.　

전원부(150)는 차량(10)의 전원 공급부(12)에서 제공하는 전원을 헤드 램프 모듈(100) 내의 각 구성에 제공한다. 구체적으로, 전원부(150)는 전원 공급부(12)의 전원을 공급하는 케이블에 접속되어, 전원 공급부(12)의 전원을 공급받을 수 있다.　

컨트롤러(160)는 전원부(150)의 전원을 광원(110)에 제공한다. 이때, 컨트롤러(160)는 프로세서(11)에서 제공하는 제어 신호에 기초하여 광원(110)에 전원을 선택적으로 제공할 수 있다.　

컨트롤러(160)는 열전 소자(140)를 제어한다. 구체적으로, 컨트롤러(160)는 센서(120)에서 감지된 값에 기초하여 열전 소자(140)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(160)는 센서(120)에서 감지된 습도 값이 기설정된 값 이상(예를 들어, 50%) 넘으면 열전 소자(140)가 동작하도록 전원부(150)의 전원을 열전 소자(140)에 제공할 수 있다.　

이때, 컨트롤러(160)는 감지된 습도 값에 대응되는 전원 공급 듀티로 열전 소자에 전원을 공급할 수 있다. 예를 들어, 50~60% 습도 값에서는 30% 듀티의 전원을 열전 소자(140)에 제공하고, 60~70% 습도 값에서는 50% 듀티의 전원을 열전 소자(140)에 제공하고, 70% 이상에서는 100% 듀티(즉, 전원을 계속 공급)의 전원을 열전 소자(140)에 제공할 수 있다. 상술한 수치 값은 일 예에 불과하고, 열전 소자의 용량, 헤드 램프 모듈(100)의 내부 공간 크기 등에 따라 다양하게 적용될 수 있다.　

그리고 컨트롤러(160)는 온도 및 습도 값에 기초하여 열전 소자를 제어할 수 있다. 구체적으로, 컨트롤러(260)는 현재 감지된 온도 및 습도에 따라 이슬점을 확인하고, 확인된 이슬점에 대응되는 환경을 갖도록 열전 소자를 제어할 수 있다.　

또한, 컨트롤러(160)는 열전 소자(140)에 공급될 전원의 전류 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어, 여름철에는 냉각 방식으로 습기를 제거하는 것이 효율적인 바, 컨트롤러(160)는 습기응결부재(147)와 접촉한 면이 차가운 면으로 동작하도록 열전 소자(140)의 전류 방향을 결정할 수 있다.　

한편, 겨울에는 냉각 방식으로 습기를 제거하는 게 어려울 수 있다. 이러한 경우, 컨트롤러(160)는 열전 소자(140)의 습기응결부재(147)와 접속한 면이 뜨거운 면으로 동작하도록 열전 소자(140)의 전류 방향을 결정할 수 있다. 이와 같은 동작을 이용하면 헤드 램프 모듈(100) 내의 상대 습도가 높아져, 헤드 램프 모듈(100)의 아우터 렌즈(outer lens)(102)에 이슬이 맺히는 것을 방지할 수 있게 된다.

이러한 컨트롤러(160)는 집적회로, MPU, ASIC, 프로세서 등의 구성과 열전 소자(140)의 전원 공급을 위한 스위칭 소자로 구현될 수 있다. 한편, 이상에서는 컨트롤러(160)가 열전 소자(140)의 제어 기능 및 열전 소자(140)에 대한 전원 공급 기능 모두를 수행하는 것으로 설명하였지만, 상술한 두 기능은 복수의 소자가 구분하여 수행할 수 있다. 즉, 상술한 제어 기능은 별도의 집적회로가 수행하고, 전원 공급기능은 복수의 스위칭 소자가 수행할 수 있다. 이때, 복수의 스위칭 소자는 H 브리지 회로를 구성할 수 있다.　

이상과 같이 본 개시에 따른 헤드 램프 모듈(100)은 자체적으로 헤드 램프 모듈(100) 내의 습도를 조절할 수 있어 차량(10)의 시스템의 리소스를 절감할 수 있다. 또한, 전도 방식으로 헤드 램프 모듈(100) 내의 습기가 습기응결부재(147)상에 응결되도록 하여 아우터 렌즈(102)에 결로가 형성되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 일반적인 램프 모듈과 호환되게 형성되는 바, 헤드 램프 모듈의 교체가 용이하다.　

한편, 도 3을 도시하고 설명함에 있어서, 컨트롤러(160)가 광원(110)을 제어하는 것으로 도시하고 설명하였지만, 구현 시에 광원(110)은 프로세서(11)에 의하여 직접 제어되고, 컨트롤러(160)는 광원에 대한 제어를 수행하지 않을 수 있다. 즉, 컨트롤러(160)는 프로세서(11)의 제어 없이 헤드 램프 모듈(100) 내의 습도만 제어할 수 있다.　

한편, 도 3을 도시하고 설명함에 있어서, 컨트롤러(160)가 감지된 습도에 따라서만 열전 소자(140)의 동작을 제어하는 것으로 설명하였지만, 구현 시에 컨트롤러(160)는 광원의 동작 유무도 고려하여 열전 소자(140)의 동작을 제어할 수도 있다.　

도 4는 도 3에 도시된 A-A 선을 따라 나타낸 단면도로서, 헤드 램프 모듈에 구비된 제습 유닛을 나타낸 도면이고, 도 5는 도 3에 표시된 B 부분을 나타낸 확대도이고, 도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 헤드 램프 모듈의 이너 베젤과 이너 렌즈 사이에 배수홀이 형성된 예를 나타낸 단면도이고, 도 7은 배수홀이 이너 베젤에 형성된 예를 나타낸 단면도이다.

도 4 내지 도 5를 참조하면, 헤드 램프 모듈(100)은 하우징(101), 렌즈(102), 광원(110), 센서(120), 열전 소자(140), 방열부재(143), 냉각팬(145), 습기응결부재(147) 및 컨트롤러(160)로 구성될 수 있다.　

하우징(101)은 헤드 램프 모듈(100) 내의 각 구성을 지지할 수 있다. 구체적으로, 하우징(201)의 일 측에는 아우터 렌즈(102)가 결합되고, 하우징(201)의 내측에는 이너 렌즈(inner lens)(103), 이너 베젤(inner bezel)(105), 광원(110), 센서(120), 습기응결부재의 제1 부분(147a) 및 컨트롤러(160)가 배치되고, 하우징(101)의 외측에는 열전 소자(140), 방열부재(143) 및 냉각팬(145)이 배치될 수 있다.

하우징(101)의 일 면에는 광원(110)의 빛을 반사하는 반사층(111)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 하우징(101)은 내부 절연을 위하여 절연 물질로 구성되고, 절연 물질의 상부면(즉, 광원이 배치되는 일 면)에는 반사영역(111)이 형성될 수 있다.

반사층(111)은 광원(110)에서 조사된 빛 중 전면 방향으로 방출되지 않는 빛을 전면 방향으로 반사하는 기능을 수행하며, 알루미늄과 같은 물질일 수 있다. 한편, 구현시에는 반사 기능을 갖는다면 알루미늄 이외에 다른 물질이 이용될 수도 있다.

이러한 반사층(111)은 서로 이격된 복수의 영역으로 구획될 수 있다. 구체적으로, 반사층(111) 전체가 하나의 영역으로 구성되는 경우, 내부의 이슬에 의하여 헤드 램프 모듈(100) 내의 구성 간에 합선이 문제될 수 있다. 따라서, 구현 시에 하우징(101)의 일 면에 반사층(111)을 증착한 이후에 스크레치하여 복수의 영역으로 구획시킴으로써 반사층에 이슬이 맺히는 경우에도 헤드 램프 모듈(100) 내의 절연성을 향상시킬 수 있다.　

반사층(111)의 후방에는 센서(120)가 배치될 수 있다. 센서(120)는 램프(110)의 전방에 위치할 경우 램프(110) 구동 시 램프에서 발산되는 열에 의해 헤드 램프 모듈(100)의 내부 습도를 정확하게 검출하기 어려울 수 있으므로, 램프(110)의 후방에 위치하는 것이 바람직하다. 이를 감안하여, 센서(120)는 반사층(111)의 후방에 위치하거나 램프(110)의 후방에 위한 하우징(110)의 내부 후방측 일면(101a)에 배치될 수 있다.

아우터 렌즈(102)는 광원(110)에서 발사된 광이 투과되도록 투명한 재질을 가지며, 하우징(101)의 전면의 개구를 덮는다. 한편, 구현 시에 아우터 렌즈(102)는 헤드 램프 모듈(100)의 종류에 따라 특정 색을 가질 수도 있다.

하우징(101)의 내부 전방측에는 반사층(111)을 둘러싸는 이너 베젤(105)이 배치되고, 이너 베젤(105)의 하단에는 이너 렌즈(103)가 배치될 수 있다.

이너 베젤(105)은 하우징(101)의 일부를 이룰 수 있으며, 헤드 램프 모듈(100)의 내부를 램프(110)를 기준으로 램프의 전방과 후방으로 구획할 수 있다.

이너 렌즈(103)는 배광 특성을 향상하기 위해 상면에 다양한 옵틱 형상이 형성될 수 있다.

광원(110)은 빛을 아우터 렌즈(102) 방향으로 조사한다. 도시된 예에서는 두 개의 광원(110)을 갖는 것으로 도시하였지만, 구현시에는 하나의 광원만 배치될 수 있으며, 세개 이상의 광원이 배치될 수도 있다.　

센서(120)는 램프 구동 시 발생하는 열의 직접적인 영향을 받지 않는 영역에 배치되는 것이 바람직하다. 따라서 전술한 바와 같이, 램프(110)의 후방의 소정 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

습기응결부재(147)는 이너 베젤(105)에 결합되며 열전 소자(140)에 의해 냉각되는 경우 헤드 램프 모듈(100)의 내부에서 생성된 습기를 응결 시킬 수 있다.

습기응결부재(147)는 일 부분이 이너 베젤(105)의 전면에 배치되고, 나머지 부분은 이너 베젤(105)의 후면에 배치될 수 있다. 이 경우, 이너 베젤(105)의 전면에 형성되는 습기응결부재(147)는 소정 두께의 코팅층으로 이루어질 수도 있다.

구체적으로, 도 5를 참조하면, 습기응결부재(147)는 습기가 응결되는 제1 부분(147a), 열전 소자(140)와 접촉하는 제2 부분(147b) 및 제1 및 제2 부분을 연결하는 제3 부분(147c)으로 이루어질 수 있다.

습기응결부재의 제 1부분(147a)은 이너 베젤(105)의 전면에 배치되며, 도 4와 같이, 이너 베젤(105)의 전면 하부와 램프(110)를 둘러싸는 한 쌍의 반사층(111) 사이에 영역에 배치될 수 있다.

하지만, 이너 베젤(105) 상에서의 습기응결부재의 제1 부분(147a)의 배치 영역은 도 4에 도시된 형상에 제한되지 않으며 다양한 형상으로 이너 베젤(105)의 전면에 형성될 수 있다. 바람직하게는, 습기응결부재의 제1 부분(147a)은 광원(110)의 하부에 배치하여 습기응결부재의 제1 부분(147a)에 이슬이 맺히게 되더라도 광원(110)을 효율적으로 절연할 수 있다.　

습기응결부재의 제2 부분(147b)는 열전 소자(140)의 냉각면과 접촉될 수 있다. 이에 따라 습기응결부재의 제2 부분(147b)은 열전 소자(140) 구동 시 냉각됨에 따라 제3 부분(147c)을 통해 습기응결부재의 제1 부분(147a)을 냉각시킬 수 있다. 열전 소자(140)와 습기응결부재의 제2 부분(147b)사이에는 서멀그리스(thermal grease)가 도포될 수 있다. 서멀그리스는 열을 전달하는 물질로, 열전 소자(140)와 습기응결부재의 제2 부분(147b) 사이에 존재할 수 있는 미세한 틈을 메꾸어 줌으로써 최적의 열 전도 조건을 제공할 수 있다.

도 5에서 습기응결부재의 제2 부분(147b)이 이너 베젤(105)의 후면과 소정 간격으로 이격되게 배치한 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 이너 베젤(105)의 후면에 접하도록 배치하는 것도 물론 가능하다.

습기응결부재의 제3 부분(147c)은 습기응결부재의 제1 및 제2 부분(147a,147b)을 상호 물리적으로 연결하며, 이너 렌즈(103)와 이너 베젤(105) 사이에 배치될 수 있다.

습기응결부재(147)는 습기응결부재의 제1 내지 제3 부분이 일체로 형성될 수 있다. 또한, 습기응결부재의 제1 부분(147a)이 이너 베젤(105)에 코팅 형성되는 경우, 습기응결부재의 제2 및 제3 부분(147b,147c)을 일체로 형성하고 습기응결부재의 제3 부분(147c)을 습기응결부재의 제1 부분(147a)에 접촉하도록 배치할 수 있다.

습기응결부재(147)는 열전 소자(140)에서 제공되는 온도를 전도하는 기능을 수행하며, 알루미늄이나 구리와 같이 열전도도가 높은 합금으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 습기가 응결되는 습기응결부재의 제1 부분(147a)을 고려하여 습기응결부재(147)가 부식되지 않도록 내식성을 가지는 합금으로 형성하는 것이 바람직하다.

열전 소자(140)는 습기응결부재의 제2 부분(147a)에 접촉하도록 배치되며, 하우징(101)의 외부에 위치하게 된다. 이러한 열전 소자(140)의 배치는 열전 소자 구동 시 발생하는 열 또는 냉기가 하우징(101) 내부에 영향을 미치지 않도록 하여 센서(120)에 의해 헤드 램프 모듈(100) 내부의 습도를 정확하게 감지할 수 있다.

열전 소자(140)의 일면은 습기응결부재의 제2 부분(147b)에 접촉되고, 열전 소자(140)의 타면은 방열부재(143)에 접촉된다. 열전 소자(140)의 습기응결부재의 제2 부분(147b)에 접촉한 일면이 냉기를 제공하게 되면, 냉기는 습기응결부재의 제3 부분(147c)을 거쳐 습기응결부재의 제1 부분(147a)으로 전도된다.

이에 따라, 습기응결부재의 제1 부분(147a)이 헤드 램프 모듈(100) 내의 온도보다 낮아져 이슬점 이하가 되면, 헤드 램프 모듈(100) 내의 습기가 액화되어 습기응결부재의 제1 부분(147a)에 맺히게 된다.

이때, 습기응결부재의 제1 부분(147a)에 맺힌 액화된 물이 중력에 의하여 자연스럽게 습기응결부재의 제1 부분(147a)의 하부로 흘러내릴 수 있도록, 도 6과 같이, 습기응결부재의 제1 부분(147a)의 상면에 다수의 배수가이드홈(148)이 형성될 수 있다. 이 경우, 다수의 배수가이드홈(148)은 습기응결부재의 제1 부분(147a)의 상면을 따라 중력 방향으로 형성될 수 있다.

또한, 습기응결부재의 제1 부분(147a)을 따라 흘러내린 물이 헤드 램프 모듈(100)의 외부로 배출될 수 있도록, 도 7과 같이, 배수홀(149)이 형성될 수 있다. 이 경우, 배수홀(149)은 습기응결부재(147)에 가장 인접한 이너 렌즈(103)의 일 부분에 형성될 수 있다.

하지만 배수홀의 위치는 이너 렌즈(103)에 한정되지 않고, 도 8과 같이 이너 베젤(105)에 형성되는 것도 가능하다. 이 경우, 배수홀(149a)은 습기응결부재의 제1 부분(147a)과 이너 베젤(105)을 함께 관통하여 형성될 수 있다. 배수홀(149a)은 습기응결부재의 제1 부분(147a)을 따라 흘러내린 액화된 물이 자연스럽게 배출될 수 있도록 습기응결부재의 제1 부분(147a)의 하부에 인접한 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 헤드 램프 모듈(100) 내의 습기는 습기응결부재(147)에서만 결로되고, 이에 따라 헤드 램프 모듈(100) 내의 절대 습도는 낮아지게 되므로 아우터 렌즈(102)에 이슬이 맺히는 것을 방지하게 된다. 즉, 헤드 램프 모듈(100)의 아우터 렌즈(102)에서의 내·외부 온도 차보다, 헤드 램프 모듈(100) 내의 온도와 습기응결부재(147) 사이에 온도 차가 크므로 아우터 렌즈(102)에 이슬이 맺히는 것을 방지할 수 있다.　

열전 소자(140)의 타면(즉, 습기응결부재의 제2 부분(147b)과 접촉하지 않는 면)에는 방열부재(143)가 배치될 수 있다. 열전 소자(140)는 일면이 냉각됨과 동시에 타면은 발열하게 된다. 방열부재(143)는 열전 소자(140)의 타면에서 발생하는 열을 배출할 수 있다.

방열부재(143)는 열전 소자(140)에서 발생한 열을 효과적으로 배출하기 위해 다수의 방열핀을 구비할 수 있다.

또한, 방열부재(143)의 일측에는 냉각팬(145)이 결합되어 있어 방열부재(143)를 강제 냉각시킬 수 있다. 냉각팬(145)는 컨트롤러(160)와 전기적으로 연결되며 컨트롤러(160)에 의해 온/오프 및 회전 속도가 제어될 수 있다.

한편, 도 5 및 7을 도시하고 설명함에 있어서, 헤드 램프 모듈(100)에 하나의 열전 소자가 배치되는 것으로 도시하고 설명하였지만, 구현시에는 복수의 열전 소자를 이용할 수도 있다. 이 경우, 열전 소자가 접촉하는 습기응결부재의 제2 부분(147b)의 크기를 더 크게 형성할 수 있다. 컨트롤러(160)는 감지된 습도에 따라 다수의 열전 소자 중 동작할 열전 소자를 선택하여 구동시키는 것도 가능하다.

한편, 열전 소자(140)에 공급되는 전류의 방향이 바뀌는 경우, 습기응결부재의 제2 부분(147b)에 접촉한 일면이 발열하게 되며 열전 소자(140)의 타면은 냉각하게 된다. 이 경우 습기응결부재의 제2 부분(147b)은 열전 소자(140)로부터 열이 전도되고, 습기응결부재의 제2 부분(147b)의 열은 습기응결부재의 제3 부분(147c)을 통해 습기응결부재의 제1 부분(147a)으로 전도된다. 이에 따라, 헤드 램프 모듈(100) 내의 공기 온도가 증가되어 헤드 램프 모듈(200) 내의 습도는 낮춰지게 된다.

컨트롤러(160)는 하우징(101)의 내부에 배치되어, 센서(120)에 감지된 센싱 값에 기초하여 열전 소자(140)의 동작을 제어한다. 컨트롤러(160)의 구체적인 동작은 도 3과 관련하여 설명하였는 바 중복 설명은 생략한다.

한편, 도 5를 설명함에 있어, 헤드 램프 모듈(100)을 구성하는 간단한 구성만을 도시하고 설명하였지만, 구현 시에 헤드 램프 모듈(100)에는 다양한 다른 구성이 더 포함될 수 있다. 예를 들어, 광원의 조사 방향이 변경 가능한 램프 모듈은, 조사 방향을 변경하기 위한 구동부재(미도시)가 더 포함될 수 있고, 광원에서 산란된 빛을 반사층으로 유도하는 실드(미도시) 등의 구성이 더 포함될 수 있다.　

또한, 헤드 램프 모듈(100)에는 외부 공기를 헤드 램프 모듈(100) 내부로 주입하기 위한 공기 흡입로(미도시)를 포함할 수도 있다.　공기 흡입로를 통해 외부 공기가 헤드 램프 모듈(100) 내부로 공급되면 습기응결부재의 제1 부분(147a)에 맺힌 이슬은 공기에 의해 증발됨으로써 습기응결부재의 제1 부분(147a)으로부터 제거될 수 있다.

이하, 헤드 램프 모듈(100) 내 습도를 감지하여 습도를 제거하는 과정을 설명한다.

차량으로부터 전원이 공급되면, 헤드 램프 모듈(100)은 습도 센서를 이용하여 헤드 램프 모듈 내의 습도를 확인할 수 있다.　

만약, 습도 범위가 습도 조절이 필요한 기설정된 범위 내인 경우, 열전 소자(140)에 전원을 공급하여 습기응결부재(147)를 냉각할 수 있다. 이와 같이 습기응결부재(147)가 냉각됨에 따라 헤드 램프 모듈(100) 내의 습기는 습기응결부재의 제1 부분(147a)에 이슬로 맺혀지게 되고, 맺혀진 이슬은 중력에 의해 습기응결부재의 제1 부분(147a)을 따라 흘러내려 배수홀(147)을 통해 헤드 램프 모듈(100) 외부로 배출된다.

본 개시에서는 헤드 램프 모듈 내의 습도에 따라 컨트롤러(160)에 의해 열전 소자가 자동적으로 동작하여 헤드 램프 모듈 내부의 습기를 제거할 수 있다. 이에 따라 헤드 램프 모듈의 배광 성능을 향상할 수 있게 된다.

한편, 전술한 습기응결부재(147)는 이너 베젤(105)의 전면에 배치된 것으로 설명하였으나 이에 제한되지 않고 이너 렌즈(103)에도 배치될 수 있다.

도 9는 제습을 위한 습기응결부재의 다른 예를 나타낸 단면도이다.

도 9를 참조하면, 습기응결부재(247)는 이너 베젤(105)의 전면에 배치된 제1 부분(247a)에 연장하여 이너 렌즈(103)에 배치되는 제4 부분(247d)을 포함할 수 있다. 습기응결부재의 제4 부분(247d)은 이너 렌즈(103)의 전부 또는 일부를 덮도록 배치될 수 있다.

이 경우, 습기응결부재의 제4 부분(247d)은 이너 렌즈(103)의 상면에 형성되는 옵틱 형상과 동일한 옵틱 형상이 형성될 수 있다. 따라서, 제4 부분(247d)은 습기를 결로 시키기 위한 역할과 함께 이너 렌즈()의 역할도 수행할 수 있다.

습기응결부재의 제3 부분(247c)은 습기응결부재의 제1 및 제4 부분(247a,247d)과 동시에 연장됨에 따라, 열전 소자(14)로부터 전달되는 냉기 또는 열을 동시에 습기응결부재의 제1 및 제4 부분(247a,247d)으로 전달할 수 있다.

이와 같이 습기응결부재(247)가 제1 내지 제3 부분(247a,247b,247c)과 함께 제4 부분(247d)을 더 포함함에 따라, 습기를 응결 시킬 수 있는 면적을 증가시킬 수도 있다.

이 경우, 배수홀은 이너 렌즈(103)와 습기응결부재의 제4 부분(247d)을 동시에 관통하도록 형성하거나, 이너 베젤(105)과 습기응결부재의 제1 부분(247a)을 동시에 관통하도록 형성할 수 있다.

또한, 이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

10: 차량 11: 프로세서
12: 전원 공급부 100: 헤드 램프 모듈
110: 광원 120: 센서
140: 열전 소자 147: 습기응결부재
150: 전원부 160: 컨트롤러

Claims (13)

1. 차량용 헤드 램프 모듈에 있어서,　
   광원;
   상기 광원을 지지하며, 일 면에 상기 광원의 빛을 반사하는 반사층이 형성된 하우징;
   상기 하우징의 내부에 배치되는 이너 베젤;
   상기 헤드 램프 모듈 내의 습도를 감지하는 센서;
   상기 하우징 외부에 배치된 열전 소자;
   상기 하우징에 결합되고, 상기 열전 소자에 접촉된 습기응결부재; 및
   상기 센서에서 감지된 값에 기초하여 상기 열전 소자를 제어하는 컨트롤러;를 포함하며,
   상기 습기응결부재는,
   상기 이너 베젤의 일면에 형성되는 제1 부분;
   상기 하우징 외부에 배치되어 상기 열전 소자와 접촉하는 제2 부분; 및
   상기 제1 및 제2 부분을 상호 연결하는 제3 부분;을 포함하는 헤드 램프 모듈.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 부분은 상면에 중력 방향을 따라 형성된 다수의 배수가이드홈이 형성된 헤드 램프 모듈.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제2 부분에 인접한 상기 이너 베젤의 일부에 관통 형성된 배수홀을 더 포함하는 헤드 램프 모듈.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 부분 및 상기 이너 베젤을 함께 관통하여 형성된 배수홀을 더 포함하는 헤드 램프 모듈.
8. 제1항에 있어서,
   상기 센서는 상기 하우징 내에서 상기 램프의 후방 일 부분에 배치되는 헤드 램프 모듈.
9. 제8항에 있어서,
   상기 센서는 상기 반사층의 후면에 배치된 헤드 램프 모듈.
10. 제1항에 있어서,
    상기 습기응결부재는 상기 제1 부분에 연장되어 적어도 상기 이너 베젤의 상면의 일부에 배치된 제4 부분을 더 포함하는 헤드 램프 모듈.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제4 부분은 상면에 옵틱 형상이 형성된 헤드 램프 모듈.
12. 제1항에 있어서,
    상기 습기응결부재는 알루미늄 및 구리 중 적어도 하나를 포함하는 합금으로 구성되는 헤드 램프 모듈.
13. 제1항에 있어서,　
    상기 열전 소자의 타면에 접촉되어 상기 열전 소자에서 발생되는 열을 방출하는 방열부재;를 더 포함하는 헤드 램프 모듈.

Images