DE102020105206A1

DE102020105206A1 - Scheinwerfereinheit mit linsenheizung

Info

Publication number: DE102020105206A1
Application number: DE102020105206.5A
Authority: DE
Inventors: Traian Miu; Gabriele Wayne Sabatini; Kurt Matthew SCHATZ
Original assignee: Magna Closures Inc
Current assignee: Magna Closures Inc
Priority date: 2019-02-27
Filing date: 2020-02-27
Publication date: 2020-08-27
Also published as: CN111623313A; CN111623313B; US10907794B2; US20200271295A1; US11460167B2; US20210148540A1

Abstract

Eine Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung umfasst ein Gehäuse, eine im Gehäuse angeordnete Lichtquelle und eine lichtdurchlässige Linse, die betriebsbereit am Gehäuse befestigt ist. Ein Heizelement ist zwischen dem Gehäuse und der lichtdurchlässigen Linse angeordnet. Das Heizelement ist so ausgebildet, dass es die von der Lichtquelle abgestrahlte Wärme abstrahlt, wobei das Heizelement so geführt ist, dass es die abgestrahlte Wärme auf die lichtdurchlässige Linse lenkt, um die Temperatur der lichtdurchlässigen Linse zu regulieren, um ein Beschlagen, Vereisen und Einfrieren der lichtdurchlässigen Linse zu verhindern.

Description

QUERVERWEIS AUF EINE VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Vorteile der vorläufigen US-Anmeldung Seriennummer 62/811,151, die am 27. Februar 2019 eingereicht wurde.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnungen, und im Besonderen ist die vorliegende Offenbarung an Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnungen mit einer Wärmestrahlungs-Linsenheizung gerichtet.
HINTERGRUND
Es ist bekannt, dass Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnungen, einschließlich Scheinwerfer-, Rücklicht-, Richtungs- und Nebelscheinwerfer-Einheiten sowie eine Tagfahrlicht-Anordnung eine Lichtquelle enthalten, die in einem Gehäuse mit einer lichtdurchlässigen Linse angeordnet ist, die betriebsmäßig am Gehäuse befestigt ist, um das von der Lichtquelle ausgesandte Licht durch die lichtdurchlässige Linse hindurchtreten zu lassen. Es ist bekannt, dass die oben genannten Leuchtenanordnungen Glühlampen oder Leuchtdioden (LED) enthalten, und obwohl die Leuchtenanordnungen im Allgemeinen für ihre vorgesehene Verwendung geeignet sind, können sie eine Vielzahl von Problemen im Zusammenhang mit Beschlagen, Frostbildung und Eisbildung auf der lichtdurchlässigen Linse aufweisen.
In Anbetracht dessen besteht die Notwendigkeit, Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnungen mit lichtdurchlässigen Linsen zu schaffen, die gegen Beschlagen, Frost- und Eisbildung resistent sind und gleichzeitig wirtschaftlich in Herstellung und Montage sind.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung, eine Kraftfahrzeug-Leuchte mit einer lichtdurchlässigen Linse, die gegen Beschlagen, Frost- und Eisbildung resistent ist, zuverlässig und wirtschaftlich anzubieten.
Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung, eine Kraftfahrzeug-Leuchte mit einer lichtdurchlässigen Linse anzubieten, die zuverlässig und wirtschaftlich entfeuchtet, aufgetaut und enteist werden kann.
Es ist ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung, eine Kraftfahrzeug-Leuchte mit einer Linsen-Heizeinrichtung vorzusehen, die ein Heizelement enthält, das über einen vorbestimmten Weg geführt wird, um den Wärmestrahlungsfluss zu einer lichtdurchlässigen Linse zu optimieren, um die lichtdurchlässige Linse gegen Beschlagen, Frost- und Eisbildung resistent zu machen.
Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung, eine Kraftfahrzeug-Leuchte mit einer Linsen-Heizanordnung bereitzustellen, die ein Heizelement enthält, das über einen vorbestimmten Weg geführt wird, um den Wärmestrahlungsfluss zu einer lichtdurchlässigen Linse zu optimieren, um die lichtdurchlässige Linse zu entfeuchten, aufzutauen und zu enteisen.
In Übereinstimmung mit diesen und anderen Aspekten ist eine Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung vorgesehen, die ein Gehäuse, eine in dem Gehäuse angeordnete Lichtquelle und eine lichtdurchlässige Linse mit einer der Lichtquelle zugewandten Innenfläche und einer von der Lichtquelle abgewandten Außenfläche aufweist, die betriebsmäßig an dem Gehäuse befestigt ist, um das von der Lichtquelle ausgesandte Licht durch die lichtdurchlässige Linse hindurchtreten zu lassen. Ferner ist ein Heizelement zwischen dem Gehäuse und der lichtdurchlässigen Linse angeordnet. Das Heizelement ist so ausgebildet, dass es die von der Lichtquelle abgestrahlte Wärme abstrahlt, wobei das Heizelement präzise geführt ist, um die abgestrahlte Wärme optimal auf die lichtdurchlässige Linse zu lenken, um die Temperatur der Innen- und Außenfläche der lichtdurchlässigen Linse zu regulieren, um zu entfeuchten und ein Beschlagen und zu verhindern, um Frostbildung und zu verhindern und aufzutauen und um die lichtdurchlässige Linse vor Vereisung zu schützen und zu enteisen.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann das Heizelement mit einer rohrförmigen Wand gebildet sein, die einen Hohlraum begrenzt, um den Fluss der Strahlungswärme durch den Hohlraum und in Richtung der lichtdurchlässigen Linse zu erleichtern.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann ein Fluid im Hohlraum der rohrförmigen Wand abgedichtet werden, um den Wärmestrom durch den Hohlraum und in Richtung der lichtdurchlässigen Linse weiter zu erleichtern.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann ein wärmeleitender Docht im Hohlraum der rohrförmigen Wand angeordnet werden, um den Wärmefluss durch den Hohlraum und in Richtung der lichtdurchlässigen Linse weiter zu erleichtern.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann ein Ventil betriebsfähig mit dem Heizelement gekoppelt werden, wobei das Ventil selektiv zwischen einem offenen Zustand, in dem Wärme frei in und durch den Hohlraum des Heizelements fließen kann, und einem geschlossenen Zustand, in dem ein Wärmefluss in den Hohlraum des Heizelements verhindert wird, beweglich ist.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann ein Controller in betriebsbereiter Kommunikation mit dem Ventil ausgebildet werden, um das Bewegen des Ventils zwischen dem offenen und dem geschlossenen Zustand zu ermöglichen, um den Wärmestrom durch das Heizelement zu regulieren.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann ein Temperatursensor in funktionsfähiger Kommunikation mit dem Controller ausgebildet werden, wobei der Controller so ausgebildet ist, dass er das Ventil als Reaktion auf eine vom Temperatursensor erfasste Umgebungstemperatur zwischen dem offenen und dem geschlossenen Zustand bewegt. Dementsprechend kann das Ventil so ausgebildet sein, dass es sich als Reaktion auf eine gemessene Temperatur, die zum Beschlagen, Einfrieren und Vereisen der lichtdurchlässigen Linse neigen würde, automatisch öffnet und sich schließt, wenn die gemessene Temperatur nicht zum Beschlagen, Einfrieren und Vereisen der lichtdurchlässigen Linse führt.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann die vom Temperatursensor erfasste Umgebungstemperatur mindestens eine oder beide einer internen Umgebungstemperatur innerhalb des Gehäuses und einer externen Umgebungstemperatur außerhalb des Gehäuses sein.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann ein Entlüftungselement so ausgebildet sein, dass es die von der Lichtquelle abgegebene Wärme in eine äußere Umgebung außerhalb des Gehäuses leitet, wenn sich das Ventil im geschlossenen Zustand befindet, wodurch eine unerwünschte erhöhte Temperatur innerhalb der Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung vermieden wird, die andernfalls die Betriebsfähigkeit der temperaturempfindlichen Komponenten der Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung beeinträchtigen könnte, z.B. durch Beeinträchtigung der optimalen Betriebsfähigkeit von Komponenten einer Leiterplatte.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann das Entlüftungselement funktionell mit dem Ventil gekoppelt sein, so dass das Ventil als bidirektionales Ventil fungiert, um den Wärmestrom durch das Heizelement zu leiten, während sich das Ventil im geöffneten Zustand befindet, und um den Wärmestrom durch das Entlüftungselement zu leiten, während sich das Ventil im geschlossenen Zustand befindet.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann das Heizelement ein längliches Element mit einer Anzahl von Strahlungsrippen umfassen, die sich davon radial nach außen erstrecken, wobei das längliche Element geformt und geführt sein kann und die Strahlungsrippen strategisch entlang des länglichen Elements angeordnet sein können, um den Strömungsweg der Strahlungswärme zu den gewünschten Bereichen der lichtdurchlässigen Linse zu optimieren, um die Aufrechterhaltung klarer, lichtdurchlässiger Eigenschaften der lichtdurchlässigen Linse zu erleichtern.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann das Gehäuse mit einer Anzahl von Öffnungen versehen sein, die so ausgebildet sind, dass sie in Ausrichtung mit der Anzahl von Strahlungsrippen ausgerichtet sind und die Öffnungen so bemessen sind, dass das längliche Element vor der direkten Sicht durch die lichtdurchlässige Linse durch einen Beobachter verborgen ist und dass die abgestrahlte Wärme durch die Anzahl von Öffnungen auf strategisch vorbestimmte Bereiche der lichtdurchlässigen Linse strömen kann.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann die Mehrzahl der Strahlungsrippen in diskreten Gruppen zusammengefasst werden, wobei die diskreten Gruppen voneinander beabstandet sind, um den Strahlungswärmestrom zu optimieren und auf vorbestimmte Bereiche der lichtdurchlässigen Linse zu konzentrieren.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt können zumindest einige der diskreten Gruppen der Strahlungsrippen eine Anzahl der Strahlungsrippen enthalten, die in einem ersten Abstand voneinander beabstandet sind, wobei benachbarte der diskreten Gruppen in einem Abstand voneinander beabstandet sind, der größer als der erste Abstand ist, wodurch die Möglichkeit zur Optimierung und Konzentration des Wärmestrahlungsflusses auf vorbestimmte Bereiche der lichtdurchlässigen Linse weiter verbessert wird.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt können das längliche Element aus einer ersten Art von Material und die Anzahl von Strahlungsrippen aus einer zweiten Art von Material gebildet sein, wobei die erste Art von Material und die zweite Art von Material unterschiedlich sein können, um den Strahlungswärmestrom durch den Hohlraum des länglichen Elements und nach außen von den Strahlungsrippen auf wirtschaftliche und effiziente Weise zu optimieren und zu fördern.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt können das längliche Element aus Kupfer und die Mehrzahl der Strahlungsrippen aus einem anderen Metall gebildet sein.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt können die Strahlungsrippen aus Aluminium geformt sein.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann die Lichtquelle als eine auf einer Leiterplatte montierte LED-Lichtquelle bereitgestellt werden, wobei die Leiterplatte auf einem Trägerteil montiert ist und das Heizelement an mindestens einer von der LED-Lichtquelle, der Leiterplatte und dem Trägerteil montiert ist.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann ein Montageadapter an mindestens einer der beiden Komponenten Leiterplatte und Trägerelement befestigt sein, wobei das Heizelement an dem Montageadapter befestigt ist, um den Wärmefluss zum Heizelement zu erleichtern.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann der Montageadapter aus einem wärmeleitenden Metallmaterial gebildet sein, um den Wärmefluss von der LED-Lichtquelle zum Heizelement zu erleichtern.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann die Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung mindestens eine von einer Scheinwerferbaugruppe, einer Rücklichtbaugruppe, einem Fahrtrichtungsanzeiger, einem Nebellicht und einem Tagfahrlicht umfassen.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt ist ein Verfahren zur Verhinderung des Beschlagens, des Einfrierens und/oder des Vereisens einer lichtdurchlässigen Linse einer Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung vorgesehen. Das Verfahren umfasst die Führung eines Heizelements innerhalb eines Gehäuses der Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung und die Konfiguration eines ersten Endabschnitts des Heizelements so, dass es sich in unmittelbarer Nähe zu einer Lichtquelle der Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung befindet, und eines zweiten Endabschnitts des Heizelements so, dass es sich in unmittelbarer Nähe zu einer lichtdurchlässigen Linse der Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung befindet, um die Übertragung von Strahlungswärme von der Lichtquelle auf die lichtdurchlässige Linse zu fördern.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann das Verfahren ferner die Führung des zweiten Endteils des Heizelements umfassen, so dass es sich entlang und neben einer unteren Kante der lichtdurchlässigen Linse erstreckt, wodurch die Strahlungswärme in thermischen Kontakt mit der gesamten oder wesentlichen Gesamtheit der lichtdurchlässigen Linse gebracht wird, um sicherzustellen, dass die gesamte oder wesentliche Gesamtheit der lichtdurchlässigen Linse beschlagfrei, entfrostet und enteist bleibt, während gleichzeitig das Heizelement vor der Sicht durch die lichtdurchlässige Linse durch einen Beobachter verborgen ist und das Heizelement daran gehindert wird, das von der Lichtquelle ausgesandte Licht am Durchgang durch die lichtdurchlässige Linse zu hindern.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann das Verfahren ferner die Bereitstellung von Strahlungsrippen umfassen, die sich von einer Außenfläche des Heizelements radial nach außen erstrecken, um die Übertragung von Strahlungswärme auf die lichtdurchlässige Linse zu optimieren.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann das Verfahren ferner die Bildung diskreter Gruppen der Strahlungsrippen und die Beabstandung der diskreten Gruppen voneinander entlang einer Länge des Heizelements umfassen, um die Übertragung der Strahlungswärme an gewünschte Stellen der lichtdurchlässigen Linse weiter zu optimieren.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann das Verfahren ferner die funktionelle Kopplung eines Ventils mit dem Heizelement und die Konfiguration des Ventils umfassen, so dass es selektiv zwischen einem offenen Zustand, in dem Wärme frei durch das Heizelement zur lichtdurchlässigen Linse fließen kann, und einem geschlossenen Zustand, in dem ein Wärmefluss durch das Heizelement zur lichtdurchlässigen Linse verhindert wird, beweglich ist.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann das Verfahren ferner die Konfiguration eines Controllers in betriebsbereiter Kommunikation mit dem Ventil umfassen, um das Ventil zwischen dem offenen und dem geschlossenen Zustand zu bewegen.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann das Verfahren ferner die Konfiguration eines Temperatursensors in betriebsbereiter Kommunikation mit dem Controller und die Konfiguration des Controllers zur Bewegung des Ventils zwischen dem offenen und dem geschlossenen Zustand als Reaktion auf eine vom Temperatursensor erfasste Umgebungstemperatur umfassen.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann das Verfahren ferner die Konfiguration eines Entlüftungselements umfassen, um den freien Transfer der von der Lichtquelle abgegebenen Wärme an eine äußere Umgebung außerhalb des Gehäuses zu fördern, wenn sich das Ventil im geschlossenen Zustand befindet, wodurch eine unerwünschte erhöhte Temperatur innerhalb der Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung vermieden wird, die andernfalls die Betriebsfähigkeit der Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung beeinträchtigen könnte, beispielsweise durch Beeinträchtigung der optimalen Betriebsleistung von Komponenten einer Leiterplatte.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann das Verfahren ferner die funktionelle Kopplung des Entlüftungselements an das Ventil umfassen, wodurch die optimale Temperatur innerhalb des Gehäuses mit einem einzigen Ventil geregelt wird und somit die Fähigkeit zur Verhinderung von Beschlagen, Vereisung und/oder Einfrieren der lichtdurchlässigen Linse auf wirtschaftliche und zuverlässige Weise verbessert wird.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt ist eine Sensoranordnung vorgesehen, die Folgendes umfasst: ein Gehäuse, einen Sensor, der in dem Gehäuse angeordnet ist und einen Prozessor umfasst, der zur Verarbeitung von durch den Sensor erfassten Signalen ausgebildet ist, wobei die Verarbeitung den Prozessor veranlasst, Wärme zu erzeugen, und ein in dem Gehäuse angeordnetes Heizelement, wobei das Heizelement so geführt wird, dass es die durch den Prozessor erzeugte Wärme an die Außenseite des Gehäuses abstrahlt, um die Temperatur des Prozessors zu regulieren. In Übereinstimmung mit einem verwandten Aspekt ist der Sensor ein Radarsensor, und der Prozessor ist für die Verarbeitung von Radarsignalen ausgebildet, die von dem Radarsensor erfasst werden. In Übereinstimmung mit einem verwandten Aspekt ist das Gehäuse ein abgedichtetes Gehäuse. In einem verwandten Aspekt ist das Wärmeelement ein Wärmerohr.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt ist ein elektronisches Kraftfahrzeugmodul vorgesehen, das ein Gehäuse, eine elektronische Vorrichtung als Wärmequelle, die im Gehäuse angeordnet ist, und ein Wärmerohr umfasst, das mit der elektronischen Vorrichtung in Verbindung steht, z.B. thermisch gekoppelt ist, wobei das Heizelement so geführt wird, dass es die von der elektronischen Vorrichtung abgegebene Wärme an die Außenseite des Gehäuses abstrahlt.
Figurenliste
Diese und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden direkt erkannt, da sie durch die folgende detaillierte Beschreibung besser verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, wobei

1 ist eine perspektivische Teilansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung, die gemäß einem Aspekt der Offenbarung aufgebaut ist,
2 ist die Vorderansicht der Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung des Kraftfahrzeugs aus 1, wobei eine lichtdurchlässige Linse nur aus Gründen der Klarheit entfernt wurde,
2A ist eine Ansicht ähnlich 2, wobei ein Linsenheizungselement aus der Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung nur entfernt wurde, um mehr Klarheit zu schaffen,
3 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Linsen-Heizungsanordnung zeigt, die auf einem Trägerteil einer Leiterplatte einer Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung in Übereinstimmung mit einem anderen, nicht einschränkenden Aspekt der Offenbarung montiert ist,
3A ist eine Ansicht ähnlich 3, die eine Linsen-Heizungsanordnung und eine in einem Gehäuse angeordnete Leiterplatte zeigt,
4A-4D zeigen Linsen-Heizungsanordnungen in Übereinstimmung mit verschiedenen nicht einschränkenden Aspekten der Offenbarung,
5 ist eine Ansicht ähnlich 3A, die eine Linsen-Heizungsanordnung einer Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung in Übereinstimmung mit einem anderen nicht einschränkenden Aspekt der Offenbarung schematisch darstellt,
6 ist eine ähnliche Ansicht wie 1 einer Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung einschließlich der Linsen-Heizungsanordnung und der Leiterplatte von 5,
7 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Verhinderung des Beschlagens, der Vereisung und/oder des Einfrierens einer lichtdurchlässigen Linse einer Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung,
8 zeigt eine Querschnittsansicht eines Heizelements, das die Strömung des Fluids, die Wärme von einer LED zu einer Linse einer Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung überträgt, in Übereinstimmung mit einer anderen nicht einschränkenden Verkörperung veranschaulicht,
9 zeigt eine Querschnittsansicht einer Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung, die die Absorption von Wärme aus einer Lichtquelle und die Ableitung von Wärme in Richtung einer Linse entsprechend einem nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
10 zeigt ein Funktionsschema eines Heizelements in Übereinstimmung mit einer nicht einschränkenden Ausführung,
11 zeigt ein Funktionsschema eines Heizelements in Übereinstimmung mit einer nicht einschränkenden Ausführung,
12 zeigt eine Außenansicht einer Leuchtenanordnung, die eine nicht einschränkende Verkörperung eines Entlüftungselements einer Linsen-Heizungsanordnung darstellt,
13 zeigt eine Seitenrückansicht eines Kraftfahrzeugs, das mit einem elektronischen Modul mit einem Sensor und einem Heizelement ausgestattet ist, entsprechend einer beispielhaften Konfiguration der hierin enthaltenen Lehre,
14 zeigt eine Nahaufnahme des Stoßfängers des Kraftfahrzeugs aus 13, das mit einem elektronischen Modul mit einem Sensor und einem Heizelement ausgestattet ist, entsprechend einer beispielhaften Konfiguration der hier gegebenen Lehren,
15 zeigt eine Explosionsdarstellung des elektronischen Moduls von 14, das einen Sensor und ein Heizelement zur thermischen Kopplung an eine Wärmequelle als Sensor-Mikroprozessor enthält, in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Konfiguration der hier gegebenen Lehren, und
16 zeigt eine Nahaufnahme einer Radarsensor-Leiterplatte des elektronischen Moduls von 14, die das Heizelement thermisch an eine ebene Oberseite des Radar-Mikroprozessors gekoppelt zeigt, entsprechend einer beispielhaften Konfiguration der hier beschriebenen Lehren.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEISPIELVERKÖRPERUNGEN
Im Allgemeinen werden nun Ausführungsbeispiele von Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnungen mit einer Linsen-Heizanordnung, die gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung aufgebaut sind, offengelegt. Die Ausführungsbeispiele werden so bereitgestellt, dass diese Offenbarung gründlich ist und den Fachleuten den vollen Umfang vermittelt.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigt 1 ein Kraftfahrzeug 10 mit einer Leuchtenanordnung, im Folgenden als Leuchtenanordnung 12 bezeichnet, die gemäß einem Aspekt der Offenbarung aufgebaut ist. Die dargestellte Leuchtenanordnung 12 ist eine Scheinwerferbaugruppe, wobei jedoch zu verstehen ist, dass andere Baugruppen wie Rücklicht, Fahrtrichtungsanzeiger, Nebellicht und Tagfahrlicht beispielhaft und ohne Einschränkung in Betracht gezogen werden und in den Rahmen der Offenbarung fallen. Die Leuchtenanordnung 12 umfasst ein Gehäuse 14 mit mindestens einer Lichtquelle, was als eine Anzahl von darin angeordneten Lichtquellen 16 dargestellt ist. Ferner ist eine lichtdurchlässige Linse, im folgenden Linse 18 genannt, mit einer der Lichtquelle 16 zugewandten Innenfläche 20 und einer von der Lichtquelle 16 abgewandten Außenfläche 22, betriebsbereit an dem Gehäuse 14 befestigt, um das von der Lichtquelle 16 ausgesandte Licht zur gewünschten Beleuchtung durch die Linse 18 hindurchtreten zu lassen. Ferner ist in Übereinstimmung mit einem Aspekt der Offenbarung eine Linsen-Heizanordnung 24 mit mindestens einem Heizelement 26 zwischen dem Gehäuse 14 und der lichtdurchlässigen Linse 18 angeordnet. Das Heizelement 26 ist so ausgebildet, daß es die von mindestens einer Lichtquelle 16 abgegebene Wärme überträgt und abstrahlt, wobei das Heizelement 26 genau so geführt wird, wie es gewünscht ist, um die vom Heizelement 26 übertragene und abgestrahlte Wärme optimal auf die vorgesehenen Bereiche der Linse 18 zu lenken, wodurch die Temperatur der Innenfläche 20 und der Außenfläche 22 der Linse 18 so geregelt wird, daß sie am besten dem Beschlagen widersteht und entfeuchtet, dem Frost widersteht und auftaut sowie der Vereisung widersteht und die Linse 18 enteist. Die von mindestens einer Lichtquelle 16 abgestrahlte Wärme kann die von den LEDs oder der Elektronik, die die LEDS antreibt, wie z.B. integrierte LED-Treiberschaltungen (ICs), erzeugte Wärme umfassen. Dementsprechend kann die Heizelementanordnung 24 direkt an solche Wärmequellen gekoppelt werden, z.B. an einen flachen Teil eines Chips, oder indirekt an die Wärmequelle, z. B. an eine Struktur, die an die Wärmequelle gekoppelt ist, z.B. an die Leiterplatte, die den LED-Treiber-IC und/oder die LEDs trägt. Dementsprechend bietet die Heizelementanordnung 24, wobei das Heizelement 26 so geführt wird, dass es die Wärme optimal auf die Linse 18 überträgt, die Möglichkeit, die Beleuchtungseffizienz der Leuchtenanordnung 12 zu maximieren, unabhängig von den Umgebungsbedingungen der äußeren Umgebung E, wie Schnee, Eisregen, Regen, Feuchtigkeit oder anderen Umgebungsbedingungen, die normalerweise dazu führen würden, dass die Linse 18 B schlägt, vereist oder einfriert.
Das Gehäuse 14 kann aus jedem geeigneten Metall- oder Kunststoffmaterial hergestellt werden und kann so ausgebildet sein, dass es jede geeignete Form annimmt. Das Gehäuse 14 ist so dimensioniert, dass es mindestens eine oder mehrere Leiterplatten (PCB) 28, mindestens eine oder mehrere Linsen-Heizungsanordnungen 24 und mindestens eine oder mehrere Lichtquellen 16 aufnehmen kann.
Zumindest einige der abgebildeten Lichtquellen 16 sind beispielhaft und ohne Einschränkung als LED-Lichtquellen 16 auf einer Leiterplatte 28 dargestellt. Die Leiterplatte 28 ist beispielhaft und ohne Einschränkung auf einem Trägerteil, wie z.B. einem Wärmesenken-Trägerelement 30 aus geeignetem Wärmesenken-Material, montiert, wie man es von einem Durchschnittsfachmann verstanden wird. Das Heizelement 26 kann an mindestens einem von der LED-Lichtquelle 16, der Leiterplatte 28 und/oder dem Trägerelement 30 montiert werden. Um die Montage des Heizelements 26 zu erleichtern, kann ein Montageadapter 32 an mindestens einem von der Leiterplatte 28 und/oder dem Trägerelement 30 befestigt werden, wobei das Heizelement 26 an dem Montageadapter 32 befestigt wird. Der Montageadapter 32 ist vorzugsweise aus einem wärmeleitenden, leichten Metallmaterial, wie z.B. Aluminium, als Beispiel und ohne Einschränkung aufgebaut.
Das Heizelement 26 ist als längliches Element aufgebaut und kann mit einer rohrförmigen Wand 34 gebildet sein, die einen Hohlraum 36 begrenzt, wobei sich der Hohlraum 36 zwischen gegenüberliegenden geschlossenen und abgedichteten ersten und zweiten Endabschnitten erstreckt, die im Folgenden als Enden 38, 40 bezeichnet werden. Das Heizelement 26 ist aus einem wärmeleitenden Material und in Übereinstimmung mit einem Aspekt, nämlich Kupfer, als Beispiel und ohne Einschränkung aufgebaut. Es ist zu verstehen, dass auch andere wärmeleitende Metalle, wie z.B. Aluminium oder Stahl, verwendet werden können. Da die Enden 38, 40 geschlossen und abgedichtet sind, definiert der Hohlraum 36 ein gekapseltes, geschlossenes System, so dass ein Fluid F innerhalb des Hohlraums 36 vorhanden und abgedichtet sein kann, um die Wärmeübertragung von dem Ende 38 zu dem Ende 40 zu erleichtern, wie z.B. Wasser. Um die Wärmeübertragung vom Ende 38 zum Ende 40 weiter zu erleichtern, kann ein als Docht 42 bezeichnetes Material, wie z.B. ein gesintertes Material oder Filz, als Beispiel und ohne Einschränkung innerhalb des Hohlraums 36 angeordnet sein. Unter Bezugnahme auf 8 hat das Heizelement 26 gemäß einem illustrativen Beispiel ein erstes Ende 200, das neben einer Wärmequelle, wie z.B. dem Montageadapter 32, der Leiterplatte 28 oder neben der Lichtquelle 16, angeordnet ist, und ein zweites Ende 202, das neben einem Teil des Gehäuses 14, wie z.B. der Linse 18, angeordnet ist, sowie einen Mittelabschnitt 204, der das erste Ende 200 und das zweite Ende 202 miteinander verbindet. Der mittlere Abschnitt 204 kann Biegungen, Drehungen oder Kurven enthalten, die so geformt sind, dass sie durch den Hohlraum des Gehäuses 14 so positioniert sein können, wie es von der Wärmequelle benötigt wird, um die Wärme 206 aus dem gewünschten Bereich des Gehäuses 14 einzufangen und die Strahlungswärme 208 auf den gewünschten Bereich zu übertragen. Ein flüssiges Wärmetransfermedium, im Folgenden als Fluid 210 bezeichnet, kann innerhalb des Heizelements 26 durch eine abgedichtete Außenwand 212, die das Fluid 210 aufnimmt, eingeschlossen werden. Zusätzlich kann ein Dochtkern 214 innerhalb des Heizelements 26 untergebracht werden, um die gewünschte Wärmeübertragung vom ersten Ende 200 zum zweiten Ende 202 weiter zu erleichtern. Das Fluid 210, das am ersten Ende 200 erwärmt wird, kann in den Dampfzustand überführt werden, wenn es die von der benachbarten Wärmequelle erzeugte Wärme erhält. Das Fluid 210 in Dampfform (erhitztes Fluid 220) wandert dann durch den Docht 214 zum zweiten Ende 202 und wird am zweiten Ende 202 in einen flüssigen Zustand kondensiert, wodurch die Wärme 208 daraus freigesetzt wird. Das Fluid 210 bewegt sich dann in gekühlter Form (gekühltes Fluid 222) durch Kapillarwirkung durch den Docht 216 zum ersten Ende 202, wo der Zyklus wiederholt wird. Die Wärme 208 wird durch die Außenwand 212 übertragen und kann durch die an der Außenwand 212 angebrachten Strahlungsrippen 44 weiter abgeführt werden.
Außerdem erstrecken sich eine Anzahl von Strahlungsrippen 44 von der Rohrwand 34 radial nach außen. Die Strahlungsrippen 44 können als einzelne Elemente an der Rohrwand 34 befestigt werden (3), z.B. durch Presspassung und/oder eine geeignete Hochtemperatur-Klebe- oder Schweißverbindung, oder die Strahlungsrippen 44 können als mehrere an einem gemeinsamen rohrförmigen Träger 46 befestigte Strahlungsrippen 44 ausgebildet sein, so dass der rohrförmige Träger 46 und die sich davon radial nach außen erstreckenden Strahlungsrippen 44 als ein monolithisches Materialstück aufgebaut sind. Der rohrförmige Träger 46 kann einen durchgehenden Hohlraum aufweisen, der so bemessen ist, dass er in enger Passung, leicht locker über eine Außenfläche der rohrförmigen Wand 34 gleiten kann, um anschließend daran befestigt zu werden, z.B. durch einen geeigneten Hochtemperaturkleber, eine mechanische Befestigung und/oder eine Schweißverbindung. Die Strahlungsrippen 44 und der rohrförmige Träger 46 können aus jedem geeigneten wärmeabstrahlenden Material, wie z.B. Aluminium, als Beispiel und ohne Einschränkung aufgebaut werden. Dementsprechend können die Rohrwand 34 aus einem ersten Material und die Strahlungsrippen 44 aus einem zweiten Material hergestellt sein, wobei das erste Material sich vom zweiten Material unterscheidet.
Wie in 2 schematisch dargestellt ist, kann die rohrförmige Wand 34 des Heizelements bis in die Nähe der Innenfläche 20 der Linse 18 geführt werden und insbesondere entlang und neben einer unteren Kante 19 der Linse 18 verlaufen. So kann die von den Strahlungsrippen 44 abgestrahlte Wärme, dargestellt durch nach oben gerichtete Pfeile, entlang der gesamten Innenfläche 20 ansteigen, wodurch die Fähigkeit zum Entfeuchten, Abtauen und Enteisen der Linse 18 optimiert wird.
Wie in den 5 und 6 dargestellt ist, ist eine Leuchtenanordnung 112 eines Kraftfahrzeugs 110 in Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der Offenbarung gezeigt, wobei dieselben Bezugszahlen, versetzt um den Faktor 100, zur Identifizierung ähnlicher Merkmale verwendet werden.
Die Leuchtenanordnung 112 hat eine Linsen-Heizanordnung 124, die ein Heizelement 126, eine Leiterplatte 128, ein Stützelement 130 und eine Anzahl von um das Heizelement 126 herum angeordneten Strahlungsrippen 144 enthält, wobei sich die Strahlungsrippen 144 von dem Heizelement 126 radial nach außen erstrecken. In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt sind die Strahlungsrippen 144 in diskreten Clustern, auch als Gruppen G1, G2, G3 bezeichnet, die voneinander beabstandet sind, dargestellt. Die Gruppen G1, G2, G3 sind jeweils einschließlich einer Mehrzahl der Strahlungsrippen 144 dargestellt, die innerhalb jeder Gruppe G1, G2, G3 um einen ersten Abstand D1 voneinander beabstandet sind, während benachbarte Gruppen G1, G2 und G2, G3 um einen zweiten Abstand D2 voneinander beabstandet sind, wobei D1 kleiner als D2 ist. Es ist zu erkennen, dass die Strahlungsrippen 144 und die einzelnen Gruppen G1, G2, G3 beliebig voneinander beabstandet werden können, um das für die beabsichtigte Anwendung gewünschte Strahlungswärmestrommuster zu erreichen.
Die Linsen-Heizanordnung 124 enthält ferner ein Ventil 50, das mit einem ersten Endabschnitt, auch als Einlassende 138 bezeichnet, des Heizelements 126 verbunden ist. Das Ventil 50 ist selektiv zwischen einem offenen Zustand, in dem die Wärme frei in einem Hohlraum 136 des Heizelements 126 zu einem zweiten Endabschnitt 140 fließen kann, und einem geschlossenen Zustand, in dem das Strömen der Wärme in den Hohlraum 136 des Heizelements 126 verhindert wird, bewegbar. Um das Öffnen und Schließen des Ventils 50 zu erleichtern, kann ein Controller 52 in betriebsbereiter Kommunikation mit dem Ventil 50 ausgebildet sein, um das Ventil zwischen dem offenen Zustand und dem geschlossenen Zustand zu bewegen, z.B. als Reaktion auf eine Umgebungstemperatur, die von einem Temperatursensor 54 erfasst wird, der in betriebsbereiter Kommunikation mit dem Controller 52 ausgebildet ist, der schematisch als im Controller 52 enthalten dargestellt ist. Dementsprechend ist der Controller 52 so ausgebildet, dass er das Ventil 50 zwischen dem offenen Zustand und dem geschlossenen Zustand als Reaktion auf eine von dem Temperatursensor 54 erfasste Umgebungstemperatur bewegt, wobei die Umgebungstemperatur mindestens eine der folgenden Temperaturen ist: eine interne Umgebungstemperatur innerhalb eines Gehäuses 114 der Leuchtenanordnung 112 und eine externe Umgebungstemperatur E außerhalb des Gehäuses 114.
Die Linsen-Heizanordnung 124 kann ferner ein Entlüftungselement 56 enthalten, das so ausgebildet ist, dass es die von der Lichtquelle 116 abgegebene Wärme zur äußeren Umgebung E außerhalb des Gehäuses 114 leitet, wenn sich das Ventil 50 im geschlossenen Zustand befindet. Das Entlüftungselement 56 ist funktionsfähig mit dem Ventil 50 gekoppelt, so dass das Ventil 50 als bidirektionales Ventil funktioniert, um entweder Wärme durch den Hohlraum 136 des Heizelements 126, wie im Winter, oder durch das Entlüftungselement 56, wie im Sommer, zu leiten, wobei das Entlüftungselement 56 in einer nicht einschränkenden Ausführung als rohrförmiges Element mit einem offenen Ende vorgesehen sein kann, um den Wärmestrom dadurch frei zur äußeren Umgebung E fließen zu lassen.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt kann das Gehäuse 114 oder der dekorative unterste Boden oder die Trennwand 57 (6) des Gehäuses 114, wie es von der äußeren Umgebung E durch die Linse 118 sichtbar ist, mit einer Anzahl von Öffnungen 58 versehen sein, die so ausgebildet sind, dass sie in Ausrichtung mit der Anzahl von Strahlungsrippen 144 ausgerichtet sind, um es der abgestrahlten Wärme 99 zu ermöglichen, durch die Anzahl von Öffnungen 58 auf vorbestimmte Bereiche der lichtdurchlässigen Linse 118 zu fließen. Das Heizelement 126 kann unter dem dekorativen Boden oder der Trennwand so geführt sein, dass es verborgen und für einen Beobachter aus der äußeren Umgebung E nicht sichtbar ist, während nur die Rippen 144, wie die diskreten Cluster, Bündel oder Gruppen G1, G2, G3 der Rippen 114 durch die Öffnungen 58, wenn überhaupt, sichtbar sind. Dementsprechend ist zu erkennen, dass die Öffnungen 58 genau so bemessen sein können, dass sie nur die Rippen 144 der Gruppen G1, G2, G3 der Rippen 114 erfassen und freilegen, während der verbleibende Teil des Heizelements 126 unter der Trennwand 57 des Gehäuses 114 verborgen und nicht sichtbar bleibt. Ferner ist zu erkennen, dass das Heizelement 126 und die Rippen 114 in unmittelbarer Nähe und vorzugsweise unterhalb einer untersten horizontalen Ebene P angeordnet sind, die durch die unterste Kante 119 der Linse 118 verläuft, wodurch die abgestrahlte Wärme in thermischen Kontakt mit der gesamten Linse 118 gebracht wird, um diese optimal zu erwärmen, Beschlag zu entfernen, zu entfrosten und zu enteisen.
Gemäß einem weiteren Aspekt, wie in 7 dargestellt ist, ist ein Verfahren 1000 zur Verhinderung des Beschlagens, Vereisens und/oder Einfrierens einer lichtdurchlässigen Linse einer Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung 12, 112 vorgesehen. Das Verfahren 1000 umfasst einen Schritt 1100 zur Bereitstellung der Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung 12, 112 mit einem Gehäuse 14, 114, das eine Lichtquelle 16, 116 umgibt und an dem eine lichtdurchlässige Linse 18, 118 funktionsfähig befestigt ist. Das Verfahren 1000 umfasst ferner einen Schritt 1200 des Leitens eines Heizelements 26, 126 innerhalb des Gehäuses 14, 114 der Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung 12, 112 und des Konfigurierens eines ersten Endabschnitts 38, 138 des Heizelements 26, 126, so daß er sich in enger Nähe der Lichtquelle 16, 116 der Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung 12, 112 befindet, und eines zweiten Endabschnitts 40, 140 des Heizelements 26, 126 in unmittelbarer Nähe der lichtdurchlässigen Linse 18, 118 der Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung 12, 112, um die Übertragung von Strahlungswärme von der Lichtquelle 16, 116 auf die lichtdurchlässige Linse 18, 118 zu fördern.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann das Verfahren 1000 ferner einen Schritt 1300 umfassen, bei dem der zweite Endabschnitt 40, 140 des Heizelements 26, 126 so geführt wird, dass er sich entlang und angrenzend an einen unteren Rand der lichtdurchlässigen Linse 18, 118 erstreckt, wodurch die Strahlungswärme in thermischen Kontakt mit der gesamten oder wesentlichen Gesamtheit der lichtdurchlässigen Linse 18, 118 aufsteigt, wodurch sichergestellt wird, dass die gesamte oder wesentliche Gesamtheit der lichtdurchlässigen Linse 18, 118 ohne Beschlagen, aufgetaut und enteist bleibt.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann das Verfahren 1000 ferner einen Schritt 1400 umfassen, bei dem Strahlungsrippen 44, 144 vorgesehen werden, die sich von einer Außenfläche des Heizelements 26, 126 radial nach außen erstrecken, um die Übertragung von Strahlungswärme auf die lichtdurchlässige Linse 18, 118 zu optimieren.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann das Verfahren 1000 ferner einen Schritt 1500 zur Bildung diskreter Gruppen G1, G2, G3 der Strahlungsrippen 44, 144 und zur Beabstandung der diskreten Gruppen G1, G2, G3 voneinander entlang einer Länge des Heizelements 26, 126 umfassen, um die Übertragung von Strahlungswärme an gewünschte Stellen der lichtdurchlässigen Linse 18, 118 weiter zu optimieren.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann das Verfahren 1000 ferner einen Schritt 1600 umfassen, bei dem ein Ventil 50 mit dem Heizelement 26, 126 betriebsbereit gekoppelt wird und das Ventil 50 so ausgebildet wird, dass es selektiv zwischen einem offenen Zustand, in dem Strahlungswärme frei durch das Heizelement 26, 126 zur lichtdurchlässigen Linse 18, 118 fließen kann, und einem geschlossenen Zustand, in dem Strahlungswärme daran gehindert wird, durch das Heizelement 26, 126 zur lichtdurchlässigen Linse18, 118 zu fließen, beweglich ist.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann das Verfahren 1000 weiterhin einen Schritt 1700 der Konfiguration eines Controllers 52 in betriebsbereiter Kommunikation mit dem Ventil 50 umfassen, um das Ventil 50 zwischen dem offenen und dem geschlossenen Zustand zu bewegen.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann das Verfahren 1000 weiterhin einen Schritt 1800 umfassen, bei dem ein Temperatursensor 54 in betriebsbereiter Kommunikation mit dem Controller 52 ausgebildet wird und der Controller 52 so ausgebildet wird, dass er das Ventil 50 als Reaktion auf eine vom Temperatursensor 54 erfasste Umgebungstemperatur zwischen dem offenen und dem geschlossenen Zustand bewegt.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt kann das Verfahren 1000 ferner einen Schritt 1900 umfassen, bei dem ein Entlüftungselement 56 so ausgebildet wird, dass es die von der Lichtquelle 16, 116 abgegebene Wärme zu einer äußeren Umgebung E außerhalb des Gehäuses 14, 114 trägt und leitet, wenn sich das Ventil 50 im geschlossenen Zustand befindet, wodurch eine optimale Temperatur innerhalb des Gehäuses 14, 114 aufrechterhalten wird, um ein Beschlagen, Einfrieren und/oder Vereisen der lichtdurchlässigen Linse 18, 118 optimal zu verhindern.
Unter Bezugnahme auf 10 ist das Heizelement 26 mit einem ersten Ende 200, das neben einer Wärmequelle, wie z.B. dem Montageadapter 32, der Leiterplatte 28 oder neben der Lichtquelle 16, angeordnet ist, und einem zweiten Ende 202, das neben einem Teil des Gehäuses 14, wie z.B. der Linse 18, angeordnet ist, und einem Mittelabschnitt 204, der das erste Ende 200 und das zweite Ende 202 miteinander verbindet, dargestellt. Der mittlere Abschnitt 204 kann Biegungen, Kurven oder Krümmungen 204a, 204b enthalten, die so geformt sind, dass sie durch den Hohlraum des Gehäuses 14 geführt sein können, wie es von der Wärmequelle (Lichtquelle 16) erforderlich ist, um die Wärme 206 von der Wärmequelle einzufangen und die Wärme durch das Gehäuse 14 zu leiten, um die Wärme 208 an den gewünschten Bereich abzugeben. Die Wärme 208 wird vom zweiten Ende 202 in Richtung Linse 18 übertragen und kann durch die am zweiten Ende 202 angebrachten Strahlungsrippen 44 weiter abgeführt werden. Unter Bezugnahme auf 9 ist die Position des zweiten Endes 202 unter und neben der Linse 18 dargestellt, wobei die Aufwärtsausbreitung der Wärme 208 zur Erwärmung der Linse 18 zum Schmelzen von Eis 211 oder zur Ableitung von Kondenswasser 213 dargestellt ist.
Unter Bezugnahme auf 11 und 12 kann das Ventil 50 aktiviert werden, um das Fluid 210 zu einem internen Heizelement 26b oder zu einem externen Heizelement 26a, das mit dem Entlüftungselement 56 verbunden ist, zu leiten, basierend auf der Temperatur des Gehäuses. Das Ventil 50 kann durch den Controller 52 oder durch einen thermisch aktivierten mechanischen Schalter 51 auf Grundlage der im Gehäuse 14 erreichten Temperatur gesteuert werden. Falls das Gehäuse 14 übermäßig erhitzt wird, was die Betriebsfähigkeit der LEDS 16 oder anderer elektrischer Komponenten beschädigen oder verringern kann, wie z.B. im Sommer, kann die Wärme nach außerhalb des Gehäuses 14 geleitet werden, wo sie an die Umgebung E abgeführt werden kann. Das Entlüftungselement 56 kann direkt oder indirekt der äußeren Umgebung E ausgesetzt sein. Zum Beispiel wird, wie in 12 dargestellt ist, das Entlüftungselement 56 über eine Öffnung 233 im Gehäuse 14 direkt der äußeren Umgebung E ausgesetzt, damit das interne Heizelement 26b aus dem Gehäuse 14 austreten kann, so dass Wind 223 mit dem Entlüftungselement 56 in Kontakt kommen und die an dieses übertragene Wärme ableiten kann.
Unter Bezugnahme auf die 13 bis 16 ist nun zusätzlich zu den 1 bis 12 eine Sensoranordnung 20' gezeigt, die mit den hier beschriebenen Lehren ausgestattet ist. Die Sensoranordnung 20' kann als Teil eines am Fahrzeug 10 montierten Gesten- oder Hinderniserkennungssystems verwendet werden, wie es z.B. in der US-Patentanmeldung mit gemeinsamer Inhaberschaft US2019/0162822A1 mit dem Titel „Radar-Erkennungssystem für die berührungslose menschliche Aktivierung eines angetriebenen Verschlusselements“ beschrieben ist, deren gesamter Inhalt hier durch Verweis aufgenommen wird. Es ist dargestellt, dass die Sensoranordnung ein Gehäuse 40' umfasst, einen Sensor 20', der im Gehäuse 40' angeordnet ist und einen Prozessor 66' enthält, der z.B. auf einer Leiterplatte 70' montiert ist, der für die Verarbeitung der vom Sensor 20' erfassten Signale ausgebildet ist, so dass die Verarbeitung (z.B. die Durchführung schneller Signalverarbeitungsberechnungen) bewirkt, dass der Prozessor 66' Wärme erzeugt. Die Sensoranordnung 20' enthält ferner ein Heizelement 26, das z.B. in einem inneren Hohlraum des Gehäuses 40' angeordnet ist, wobei das Heizelement 26 so geführt ist, dass es die vom Prozessor 66' erzeugte Wärme an die Außenseite des Gehäuses 40' abstrahlt, um die Temperatur des Prozessors 66' zu regulieren (z.B. zur Unterstützung der Temperaturreduzierung des Prozessors 66'). In Übereinstimmung mit einem verwandten Aspekt ist der Sensor 20' ein Radarsensor mit Sende- und Empfangsantennen 60', die an den Prozessor 66' gekoppelt sind, und der Prozessor 66' ist für die Verarbeitung von Radarsignalen (z.B. durch Ausführen von Algorithmen) ausgebildet, die von den Antennen 60' erfasst werden. In einem verwandten Aspekt ist das Gehäuse 40' ein abgedichtetes Gehäuse zum Schutz des Prozessors 66' und anderer Elektronik gegen das Eindringen von äußeren Umgebungsbedingungen, z.B. Regen, Feuchtigkeit. Folglich ist das Gehäuse 40' ein abgedichtetes Gehäuse und nicht mit offenen Kühlöffnungen versehen, während das abgedichtete Heizelement 26, das durch eine abgedichtete Öffnung 233' geführt wird, um die vom Prozessor 66' erzeugte Wärme an die Außenseite des Gehäuses 40' abzustrahlen, gegen das Gehäuse 40' abgedichtet sein kann, um die abgedichtete Integrität des inneren Gehäusehohlraums aufrechtzuerhalten.
Es ist zu berücksichtigen, dass die hierin enthaltenen Lehren zur Übertragung von Wärme, die von einem elektronischen Gerät im Kraftfahrzeug erzeugt wird, wie z.B. der hier oben beschriebenen Leuchtenanordnung 12, oder auch als Lichtmodul bezeichnet, und der Sensoranordnung 20', oder auch als Sensormodul bezeichnet, auf einen anderen Teil des Moduls oder auf eine externe Umgebung des Moduls angewendet werden können. Das hierin beschriebene Heizelement 26 zur Wärmeübertragung kann zur Kopplung an die Wärmequelle ausgebildet sein, wie z.B. und ohne Einschränkung an eine Leiterplatte, einen Chip wie einen Mikroprozessor, Treiber, FETS, LED-Chips und ähnliches, und kann zu einem anderen Bereich des Moduls, wie z.B. zu einem anderen Teil des Gehäuses oder durch das Gehäuse über eine abgedichtete Öffnung zu einer äußeren Umgebung des Gehäuses geführt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2019/0162822 A1 [0064]

Claims

Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung (10, 110) mit: einem Gehäuse (14, 114), einer im Gehäuse (14, 114) angeordnete Lichtquelle (16, 116), einer lichtdurchlässigen Linse (18, 118), die betriebsmäßig an dem Gehäuse (14, 114) angebracht ist, um von der Lichtquelle (16, 116) emittiertes Licht durch die lichtdurchlässige Linse (18, 118) hindurchtreten zu lassen, wobei die lichtdurchlässige Linse (18, 118) eine der Lichtquelle (16, 116) zugewandte Innenfläche (20) und eine von der Lichtquelle (16, 116) abgewandte Außenfläche (22) aufweist, und einem Heizelement (26, 126), das in dem Gehäuse (14, 114) angeordnet ist, wobei das Heizelement (26, 126) so geführt ist, dass es die von der Lichtquelle (16, 116) abgegebene Wärme auf die lichtdurchlässige Linse (18, 118) abstrahlt, um die Temperatur der Innenfläche (20) der lichtdurchlässigen Linse (18, 118) zu regulieren.
Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung (10, 110) nach Anspruch 1, wobei das Heizelement (26, 126) eine rohrförmige Wand (34) aufweist, die einen Hohlraum (36, 136) begrenzt, vorzugsweise weiter mit Fluid (F), das innerhalb des Hohlraums abgedichtet ist (36, 136).
Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung (110) nach Anspruch 2 mit ferner einem Ventil (50), das betriebsmäßig mit dem Heizelement (126) gekoppelt ist, wobei das Ventil (50) selektiv zwischen einem offenen Zustand, in dem Wärme frei in den Hohlraum (136) des Heizelements (126) fließen kann, und einem geschlossenen Zustand, in dem ein Fließen von Wärme in den Hohlraum (136) des Heizelements (126) verhindert wird, bewegbar ist.
Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung (110) nach Anspruch 3 mit ferner einem Controller (52), der in betriebsbereiter Kommunikation mit dem Ventil (50) ausgebildet ist, um das Ventil (50) zwischen dem offenen und dem geschlossenen Zustand zu bewegen, vorzugsweise weiterhin mit einem Temperatursensor (54), der in betriebsbereiter Kommunikation mit dem Controller (52) ausgebildet ist, wobei der Controller (52) so ausgebildet ist, dass er das Ventil (50) zwischen dem offenen Zustand und dem geschlossenen Zustand als Reaktion auf eine vom Temperatursensor (54) erfasste Umgebungstemperatur bewegt.
Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung (110) nach einem der Ansprüche 3 oder 4 mit ferner einem Entlüftungselement (56), das so ausgebildet ist, dass es die von der Lichtquelle (116) abgegebene Wärme zu einer äußeren Umgebung außerhalb des Gehäuses (114) transportiert, wenn sich das Ventil (50) im geschlossenen Zustand befindet.
Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung (10, 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Heizelement (26, 126) ein längliches Element (126) mit einer Anzahl von Strahlungsrippen (44, 144) aufweist, die sich davon radial nach außen erstrecken, das Gehäuse (114) vorzugsweise eine Anzahl von Öffnungen (58) aufweist, die so ausgebildet sind, dass sie in Ausrichtung zu der Anzahl von Strahlungsrippen (144) ausgerichtet sind, um das längliche Element (126) zu verdecken und es der abgestrahlten Wärme zu ermöglichen, durch die Anzahl von Öffnungen (58) auf vorbestimmte Bereiche der lichtdurchlässigen Linse (118) zu fließen.
Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung (110) nach Anspruch 6, wobei die mehreren Strahlungsrippen (144) in diskreten, voneinander beabstandeten Gruppen (G1, G2, G3) ausgebildet sind.
Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung (10, 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Lichtquelle (16, 116) eine auf einer Leiterplatte (28, 128) montierte LED-Lichtquelle ist, wobei die Leiterplatte (28, 128) an einem Trägerelement (30, 130) montiert ist und das Heizelement (26, 126) an mindestens einem von der LED-Lichtquelle (16, 116), der Leiterplatte (28, 128) und dem Trägerelement (30, 130) montiert ist, vorzugsweise weiterhin mit einem Montageadapter (32), der an der Leiterplatte (28, 128) und/oder dem Trägerelement (30, 130) befestigt ist, wobei das Heizelement (26, 126) an dem Montageadapter (32) befestigt ist, wobei der Montageadapter (32) ein wärmeleitendes Metallmaterial ist.
ein Verfahren zur Verhinderung des Beschlagens, der Vereisung und/oder des Einfrierens einer lichtdurchlässigen Linse einer Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung, umfassend: Führen eines Heizelements innerhalb eines Gehäuses der Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung und Konfigurieren eines ersten Endabschnitts des Heizelements, so dass es sich in unmittelbarer Nähe zu einer Lichtquelle der Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung befindet, und eines zweiten Endabschnitts des Heizelements, so dass es sich in unmittelbarer Nähe zu einer lichtdurchlässigen Linse der Kraftfahrzeug-Leuchtenanordnung befindet, um die Übertragung von Strahlungswärme von der Lichtquelle auf die lichtdurchlässige Linse zu fördern.
Elektronisches Modul für Kraftfahrzeuge mit: einem Gehäuse, einer elektronischen Vorrichtung als Wärmequelle, die in dem Gehäuse angeordnet ist, und ein Wärmerohr, das thermisch mit der elektronischen Vorrichtung gekoppelt ist, wobei das Heizelement so geführt ist, dass es die von der elektronischen Vorrichtung abgegebene Wärme nach außerhalb des Gehäuses abstrahlt, wobei das Gehäuse gegen das Eindringen von externen Umgebungselementen abgedichtet ist.