Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
HEADLIGHT OR LIGHT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/050594
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a headlight or a light (1) for a vehicle, comprising a diffusing panel (2), a casing (5), light sources (3) mounted in the housing (5), reflectors (4) allocated to said light sources and a ventilation system comprising at least one air intake opening (10), an air outlet opening (15) and a blower (7). In order to avoid diminished headlight efficiency in a headlight with fogging plastic parts, the invention provides a blower (7) that is a suction blower suctioning the air from the casing (5). Air guiding devices (30, 31) are mounted inside the casing (5) in such a way that the blower (7) guides the air away from the diffusing panel (2) and directs it pass the hot air pockets towards the back part of the casing opposite to the diffusing panel (2).

Inventors:
WEBER BERNHARD (DE)
Application Number:
PCT/DE1999/000791
Publication Date:
October 07, 1999
Filing Date:
March 20, 1999
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
WEBER BERNHARD (DE)
International Classes:
F21S8/10; F21V31/03; F21W107/10; F21Y101/00; (IPC1-7): F21M7/00; F21Q1/00
Foreign References:
FR2701756A11994-08-26
EP0859188A21998-08-19
DE688919C1940-03-06
DE3138360A11983-04-21
FR2701756A11994-08-26
Other References:
ATZ AUTOMOBILTECHNISCHE ZEITSCHRIFT 96 (94), pages 238 - 246
F. LOOCK, TH LAMPE, A.M. BAHADIR: "kunststoffe", vol. 83, 1993, article "temperaturabhaengigkeit des fogging- phaenomens"
Attorney, Agent or Firm:
Gramm, Werner (Theodor-Heuss-Strasse 1 Braunschweig, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche :
1. Scheinwerfer oder Leuchte (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Lichtscheibe (2), einem Gehäuse (5), in dem Ge häuse (5) angeordneten Lichtquellen (3), diesen zugeordne ten Reflektoren (4) und mit einem Belüftungssystem, das zumindest eine Zuluftöff nung (10), eine Abluftöffnung (15) sowie ein Gebläse (7) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Scheinwer ferteile zumindest teilweise aus einem ausfoggenden Kunst stoff besteht, daß das Gebläse (7) ein Luft aus dem Gehäuse (5) absaugen des Sauggebläse ist, und daß innerhalb des Gehäuses (5) Luftleiteinrichtungen (30, 31) so angeordnet sind, daß das Gebläse (7) die Luft von der Lichtscheibe (2) weg und gezielt an Wärmenestern vorbei zu der von der Lichtscheibe (2) abgewandten Gehäuserücksei te führt.
2. Schweinwerfer oder Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gebläse (7) auf oder in einem Deckel (6) angeordnet ist, der eine Öffnung (25) in der Gehäuserück seite lösbar verschließt.
3. Scheinwerfer oder Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleiteinrichtungen (30,31) Durchströmöffnungen (31) in dem Reflektor (4) umfassen.
4. Scheinwerfer oder Leuchte nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Durchströmöffnungen (31) dicht neben der Lichtquelle (3) angeordnet sind.
5. Scheinwerfer oder Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleiteinrich tungen (30,31) Spalte (30) zwischen dem äußeren Reflektor rand und der Gehäusewandung umfassen.
6. Scheinwerfer oder Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere Lichtquellen (3) unterschiedlicher Lichtstärke, wobei das Gebläse (7) der lichtstärksten Lichtquelle zugeordnet ist.
7. Scheinwerfer oder Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (7) mit einem Standlicht elektrisch gekoppelt ist.
8. Scheinwerfer oder Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (7) nach dem Ausschalten des Scheinwerfers oder der Leuchte (1) nach einer vorgegebenen Nachlaufzeit abschaltbar ist.
9. Scheinwerfer oder Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein PCPolykarbonat, UPungesättigtes Polyester, PPGF glasfaserverstärktes Polypropylen (Ester) und PVCPolyvi nylchlorid ist.
10. Scheinwerfer oder Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuluftöffnungen (10) im Bereich hinter der Lichtscheibe (2) auf dem Gehäu seumfang verteilt angeordnet sind.
Description:
Scheinwerfer oder Leuchte Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer oder eine Leuchte fur ein Kraftfahrzeug, mit einer Lichtscheibe, einem Gehäuse, in dem Gehäuse angeordneten Lichtquellen, diesen zugeordneten Reflekto- ren und mit einem Belüftungssystem, das zumindest eine Zuluft- öffnung, eine Abluftöffnung sowie ein Gebläse umfaßt.

Eine derartige Ausführungsform läßt sich der FR 2 701 756 A1 entnehmen. Das in dem Scheinwerfergehäuse eingebaute Gebläse saugt über eine in der Gehäuserückwand vorgesehene Zuluftöffnung Frischluft an und drückt diese-geführt durch Luftleiteinrich- tungen-an der unteren Gehäusewandung entlang gegen die Licht- scheibe, an der die Luft entlangströmt, um-wiederum durch Luftleiteinrichtungen gefuhrt-an der oberen Gehäusewand ent- lang und durch eine obere, im Bereich der Gehäuserückwand vor- gesehene Abluftöffnung nach außen abzuströmen. Durch den hier- durch bewirkten Luftaustausch soll feuchte Luft aus dem Schein- werfer herausgeführt werden, um beim Abkühlen der Lichtscheibe oder des gesamten Scheinwerfers ein Kondensieren der in der Luft enthaltenen Feuchtigkeit an der Lichtscheibe zu verhindern.

Bei Scheinwerfern oder Leuchten der neuen Generation wird eine klare Lichtscheibe verwendet. Die vorgegebene Lichtverteilung wird dann durch gezielte geometrische Ausbildung der Reflektoren erreicht. Die Reflektoren können neben ihrer eigentlichen Funk- tion, nämlich das Licht in Lichtabgaberichtung zu reflektieren, auch noch als Träger von Lichtabgabeoptiken für Zusatzleuchten wie z. B. Blinkleuchte oder Nebellicht verwendet werden. Motor- raumseitig wird der Scheinwerfer oder die Leuchte dann von einem Gehäuse umschlossen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Scheinwerfern oder Leuchten sind hier z. B. drei oder sogar vier Lichtquellen in einem Scheinwerfer angeordnet. Dies vereinfacht die Montage, da durch Einbau des Scheinwerfers bereits alle Leuchten an dem Fahrzeug angebracht sind. Weiterhin verleiht dies dem Scheinwer- fer für einen Betrachter von außen einen technisch sehr inter- essanten Eindruck. Durch die Unterbringung von derartig vielen

Lichtquellen auf einer verhältnismäßig kleinen Fläche ergeben sich jedoch neue Probleme hinsichtlich der Wärmeentwicklung. So sind Temperaturen von bis zu 230 Grad in einem solchen Schein- werfer keine Ausnahme. Dies ist insbesondere dann von großer Bedeutung,'wenn das Fahrzeug steht, daß heißt die Kühlung durch den Fahrtwind entfällt. Durch die Wärmeentwicklung können z. B.

Verformungen der Lichtscheibe oder anderer Kunststoffteile auf- treten.

Bei Scheinwerfern oder Leuchten der neuen Generation werden als Werkstoffe für das Gehäuse oder den Reflektor bzw. für Dichtmit- tel üblicherweise Kunststoffe verwendet, insbesondere PC-Poly- karbonat, UP-ungesättigtes Polyester, PP-GF-glasfaserver- stärktes Polypropylen (Ester) und PVC-Polyvinylchlorid. Dabei handelt es sich um foggende Kunststoffe, d. h. die Kunststoffe enthalten ausgasende flüchtige Bestandteile. Bestandteile, die aus solchen Kunststoffen ausfoggen, sind z. B. Weichmacher, Amine (PUR-Schaumkatalysatoren), Gleitmittel, Stabilisatoren, Flamm- schutzmittel oder Lösemittel. Eine genaue Auflistung der Fog- gingbestandteile ist in"Das Foggingproblem : Messmethoden, Wege und Erfolge", ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 96 (94) Seite 238-246 Tabelle 4 aufgelistet. Das Foggen führt zum Beschlagen oder zum Ergrauen der Lichtscheibe der Reflektoren oder auch zum Zersetzen des Kunststoffes. Das Foggen nimmt exponentiell mit der Temperatur zu, dies ist z. B. in"Temperaturabhängigkeit des Fogging-Phanomens"Kunststoffe 83 (1993), von F. Loock, Th. Lam- pe, A. M. Bahadir beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Scheinwerfer oder einer Leuchte der neuen Generation die Gefahr des Ergrauens oder Beschlagens der Lichtscheibe bzw. der Reflektoren durch Foggingbeschlag zu verhindern.

Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Scheinwerfer bzw.

Leuchte wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest eines der Scheinwerferteile zumindest teilweise aus

einem ausfoggenden Kunststoff besteht, daß das Gebläse ein Luft aus dem Gehäuse absaugendes Sauggebläse ist, und daß innerhalb des Gehäuses Luftleiteinrichtungen so angeordnet sind, daß das Gebläse die Luft von der Lichtscheibe weg und gezielt an Wärme- nestern vorbei zu der von der Lichtscheibe abgewandten Gehäuse- rückseite führt.

Durch das Absaugen der Luft werden die umströmten Bauteile, ins- besondere also die Reflektoren sowie das Gehäuse, gekühlt, so daß die aus diesen Teilen ausfoggenden Bestandteile verringert werden. Die erfindungsgemäß vorgesehene Luftführung hat überdies eine Auswirkung auf die Menge des Foggingkondensats in dem Scheinwerfer. Die Vorbeiführung des Luftstroms an dem Reflektor ist besonders wichtig, da dieser durch seine komplizierte geome- trische Ausbildung einen besonderen Schutz vor Ablagerung von Kondensaten verlangt, um die vorgegebene Lichtverteilung sicher- zustellen bzw. unverändert aufrechtzuerhalten. Wichtig ist fer- ner, daß das Gebläse die Luft von der Lichtscheibe wegführt, da bei Anblasen der Windschutzscheibe flüchtige Bestandteile auf die Lichtscheibe aufgeblasen würden.

Durch den erfindungsgemäß geführten Luftstrom werden die foggen- den Kunststoffteile gekuhlt, so daß eine geringere Menge an flüchtigen Bestandteilen aus den Kunststoffteilen freigesetzt wird. Die restlichen, noch flüchtigen Bestandteile werden durch den erhöhten Luftaustausch aus dem Scheinwerfer abgeführt. Wich- tig ist hierfür, daß der von der Zuluftöffnung zu der Abluftöff- nung strömende Luftstrom ausreichend erhöht wird.

Es ist zweckmäßig, wenn das Gebläse auf oder in einem Deckel angeordnet ist, der eine Öffnung in der Gehäuserückseite lösbar verschließt. Bei Scheinwerfern der gattungsgemäßen Art ist in der Regel ein derartiger Deckel vorgesehen, um die Lichtquellen einfach austauschen zu können, ohne hierfür den gesamten Schein- werfer ausbauen zu müssen. Der Deckel dient ferner als Befesti- gungsansatz für einen Leuchtweitenregler oder sonstige elektri-

sche Anbauteile. Durch die Anordnung des Gebläses auf oder in diesem Deckel lassen sich Scheinwerfer der neuen Generation durch Austausch des Deckels gegen einen mit einem Gebläse be- stückten Deckel schnell und einfach nachrüsten.

Zum Schutz des Reflektors ist es zweckmäßig, wenn die Luftleit- einrichtungen Durchströmöffnungen in dem Reflektor umfassen, wobei diese Durchströmöffnungen vorzugsweise dicht neben der Lichtquelle angeordnet sind. Zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn die Luftleiteinrichtungen Spalte zwischen dem äußeren Reflektor- rand und der Gehäusewandung umfassen.

Das Gebläse ist in seiner Funktion zweckmäßigerweise an das Standlicht elektrisch gekoppelt. Dadurch wird beim Anschalten des Standlichts zugleich das Gebläse betätigt, das somit auch bei stehendem Fahrzeug eingeschaltet wird, um die durch den feh- lenden Fahrtwind fehlende Scheinwerferkühlung ausgleichen zu können.

Es wird ferner vorgeschlagen, daß das Gebläse nach dem Ausschal- ten des Scheinwerfers oder der Leuchte nach einer vorgegebenen Nachlaufzeit abschaltbar ist. Dadurch wird der voll aufgeheizte Scheinwerfer auch bei stehendem Fahrzeug noch eine zeitlang ge- kühlt und das Ausfoggen verhindert.

Weist der Scheinwerfer mehrere Lichtquellen unterschiedlicher Lichtstärke auf, so ist es zweckmäßig, das Gebläse der licht- stärksten Lichtquelle zuzuordnen, da diese die meiste Wärme ab- gibt und somit den kritischsten Punkt im Scheinwerfer darstellt.

Durch diese Gebläseanordnung wird eine besonders wirkungsvolle Wärmeabfuhr erzielt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt im Querschnitt einen Scheinwerfer mit einem Belüftungssystem.

Der Scheinwerfer 1 weist ein Gehäuse 5 und eine Lichtscheibe 2 auf. In dem Gehäuse 5 sind Lichtquellen 3 und Reflektoren 4 vor- gesehen. Das von den Lichtquellen 3 abgegebene Licht wird über die Reflektoren 4 durch die Lichtscheibe 2 nach außen hin abge- geben. Die'Lichtquellen 3 können z. B. an den Reflektoren 4 befe- stigt sein oder auch an anderen mit dem Gehäuse 5 verbundenen Befestigungsansätzen. Weiterhin können die Reflektoren 4 auch als Träger für Lichtabgabeoptiken für weitere Lichtquellen ver- wendet werden, die auf der von der Lichtscheibe 2 abgewandten Seite des Reflektors 4 angeordnet sind. In modernen Scheinwer- fern werden dabei auf einem Reflektor mehrere Lichtquellen 3 angeordnet ; die gewünschte Lichtabgabeverteilung wird durch ge- zielte geometrische Ausbildung der Reflektoren 4 erreicht. Da- durch wird es ermöglicht, eine klare Lichtscheibe 2 zu verwen- den.

Insbesondere für den Fall, daß mehrere Lichtquellen 3 gleichzei- tig angeschaltet werden, werden die Reflektoren, die Lichtschei- be 2 sowie andere Bauteile in der Umgebung der Lichtquellen be- sonders stark aufgeheizt. Die Lichtscheibe 2 ist daher aus einem speziell gehärteten Glas oder aus speziell eingestelltem Kunst- stoff, insbesondere PC-H (Polykarbonat) hergestellt, um Verfor- mungen durch Wärmeeinwirkung zu vermeiden. Aus fertigungstechni- schen Gründen sind das Gehäuse 5 und/oder die Reflektoren 4 und/oder Dichtmittel zwischen den Bauteilen aus Kunststoff her- gestellt. Kunststoffe wie z. B. PC-Polykarbonat, UP-ungesät- tigtes Polyester, PP-GF-glasfaserverstärktes Polypropylen (Ester) und PVC-Polyvinylchlorid weisen, um die gewünschten Eigenschaften der Kunststoffe herzustellen, Additive wie Weich- macherbestandteile, Flammschutzmittel oder Gleitmittel auf. Die- se flüchtigen Bestandteile gasen insbesondere bei hohen Tempera- turen aus den Kunststoffen aus. Dieser Vorgang wird im allgemei- nen mit Fogging beschrieben. Nach dem Abkühlen des Scheinwerfers setzen sich diese flüchtigen Bestandteile auf den Reflektoren oder der Lichtscheibe ab und führen zu deren Ergrauen. Weiterhin ist es möglich, daß durch das Foggen die Eigenschaften der

Kunststoffe sich ungewollt verändern. Einen wesentlichen Einfluß auf die Menge des Foggingkondensats hat die Temperatur des Kunststoffes. So führt beispielsweise eine Temperaturerhöhung von 90°C auf 120°C bei einer Instrumententafelfolie zu einer Verzehnfachung des Foggingkondensats.

Auf der der Lichtaustrittsseite abgewandten Seite der Reflekto- ren 4 weist das Gehäuse 5 eine Öffnung 25 auf. Die Öffnung 25 ist mit einem Deckel 6 verschlossen. Durch Abnehmen des Deckels 6 wird es ermöglicht, die Lichtquellen 3 einfach auszutauschen.

Weiterhin dient der Deckel 6 als Befestigungsansatz z. B. für ein Steuergerät für eine Leuchtweitenregelung 8 oder nicht darge- stellte Steckkontakte. Ferner weist der Deckel 6 eine Abluftöff- nung 15 auf, in dem das Gebläse 7 angeordnet ist. Durch die An- ordnung des Gebläses 7 in dem Deckel 6 wird es ermöglicht, auch bisher nicht mit Gebläse ausgestattete Scheinwerfer mit einem Gebläse nachzurüsten. Bei dem Gebläse 7 handelt es sich bei- spielsweise um einen handelsüblichen Lüfter, wie er in Computer- gehäusen Verwendung findet. Der Volumenstrom beträgt beispiels- weise 11 m3/h bei einer Stromaufnahme von 0,09 Ampere und einer Spannung von 13 Volt ; somit ist die von dem Lüfter aufgenommene Leistung sehr gering und kann auch unter energetischen Ge- sichtspunkten akzeptiert werden. Durch das Absaugen der Luft durch das Gehäuse 7 werden die umströmten Bauteile, wie z. B. die Reflektoren 4 oder das Gehäuse 5, gekühlt, so daß die aus diesen Teilen ausgasenden flüchtigen Bestandteile verringert werden.

Weiterhin hat neben der Verringerung der ausfoggenden Bestand- teile auch der erhöhte Luftaustausch eine Auswirkung auf die Menge des Foggingkondensats in dem Scheinwerfer. Zusätzlich kön- nen für den erhöhten Luftstrom Zuluftöffnungen 10, die im Be- reich hinter der Lichtscheibe 2 auf dem Gehäuseumfang verteilt angeordnet sind, vergrößert und, um das Eindringen von Staub, Motorumgebungsdämpfen und/oder Wasser zu verhindern, zusätzliche Filtermaßnahmen (z. B. Kohlefilter in Verbindung mit z. B. GORO- TEX@) mit Spritzschutz gegen Wasser vorgesehen werden. Weiterhin bietet die Erfindung den Vorteil, daß die Lichtscheibe 2 auf-

grund des Kühlungseffektes einer geringeren Wärmebelastung aus- gesetzt ist und somit auch aus einem herkömmlichen Kunststoff hergestellt werden kann.

Bei der BeXessung des Gebläses 7 ist darauf zu achten, daß in dem Schweinwerfer 1 eine Mindesttemperatur von ca. 70-80 Grad erreicht wird. Abhängig von der Größe des Abluftmotors ist es möglich, eine Ablufttemperatur von ca. 30 Grad zu erzielen. Dies hat den Vorteil, daß die durch die Zuluftöffnung 10 angesaugte Umgebungsluft erwärmt und damit zugleich getrocknet wird.

Die Reflektoren können gezielt angeordnete Durchströmöffnungen 31 aufweisen, wobei dann durch die Wahl der Spaltweite von Spal- ten 30 sowie der Größe der Durchtrittsöffnung 31 der Luftstrom derart geführt werden kann, daß er gezielt an Wärmenestern vor- beigeleitet wird. Weiterhin ist die Vorbeiführung des Luftstroms an dem Reflektor 4 besonders wichtig, da der Reflektor 4 durch seine komplizierte geometrische Ausbildung, die letztendlich die Lichtverteilung bestimmt, besonders vor Ablagerungen von Konden- saten zu schützen, da sonst die vorgegebene Lichtverteilung nicht eingehalten wird. Der Weg des Luftstromes ist durch die Pfeile dargestellt. Besonders wichtig ist, daß das Gebläse 7 die Luft von der Lichtscheibe wegführt. Ein Anblasen der Lichtschei- be ähnlich der dem Anblasen der Windschutzscheibe bei der Fahr- zeuginnenraumbelüftung wäre unerwünscht, da hierdurch auch die flüchtigen Bestandteile gezielt auf die Lichtscheibe 2 aufgebla- sen werden würden. Weiterhin kann der Reflektor 4 durch die aus- gasenden flüchtigen Bestandteile eine Materialzersetzung erfah- ren, die letztendlich auch die Lichtverteilung beeinflußt.

Ist eine der Lichtquellen 3 als Nebellicht ausgebildet, so ist es zweckmäßig, daß das Gebläse 7 im Bereich des Nebellichts an- geordnet ist, da das Nebellicht aufgrund seiner besonders hohen Lichtleistung auch eine besonders große Wärmequelle darstellt.

Das Gebläse 7 ist elektrisch an das Standlicht gekoppelt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß auch bei unbeabsichtigtem Betätigen des Standlichtes eine Belüftung des Scheinwerfers 1 mittels des Gebläses 7 erfolgt. Ferner ist vorgesehen, daß das Gebläse 7 hach dem Ausschalten des Scheinwerfers 1 eine vorgege- bene Nachlaufzeit noch läuft, so daß noch vorhandene flüchtige Bestandteile aus dem Scheinwerfer 1 abgeführt werden, und der Scheinwerfer auf eine akzeptable Betriebstemperatur gekühlt wird, so daß das weitere Ausgasen von flüchtigen Bestandteilen auf ein Minimum reduziert wird.




 
Previous Patent: CONTROLS FOR A SURGICAL LIGHT APPARATUS

Next Patent: FLASHLIGHT