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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit für ein Fahrzeug nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik sind, wie in der
DE 101 28 398 B4 beschrieben, eine vordere Endstruktur und ein Scheinwerfersystem eines Kraftfahrzeugs bekannt. Die vordere Endstruktur umfasst Scheinwerfer zur Abgabe von Licht an der Vorderseite des Fahrzeugs, Wärmetauscher, die am vorderen Ende des Fahrzeugs angeordnet sind, mindestens ein Gebläse zum Blasen der Kühlluft zu den Wärmetauschern und eine vordere Endwand, die an dem vorderen Endbereich des Fahrzeugs angeordnet ist und an der die Scheinwerfer, die Wärmetauscher und das Gebläse angebaut sind. Die vordere Endwand ist mit einer Lüftungsleitung zur Ausbildung einer Verbindung zwischen dem Inneren jedes der Scheinwerfer und dem Gebläse ausgebildet. Ein Kanalelement, das die Lüftungsleitung bildet, ist einstückig mit der vorderen Endwand ausgebildet.
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In der
EP 1 365 191 B1 wird eine beschlagverhindernde Anordnung für Scheinwerferlichter, die links und rechts des Kühlerlüfters auf der Vorderseite der Karosserie eines Fahrzeugs bereitgestellt sind, beschrieben. Jedes Scheinwerferlicht umfasst ein Scheinwerferlichtgehäuse zum Aufnehmen jedes Scheinwerferlichts und einen Atmungsmechanismus, der die Zirkulation von Luft in das und aus dem Lichtgehäuse ermöglicht und der für die linken und rechten Scheinwerferlichtgehäuse unterschiedlich gemacht ist. Der Atmungsmechanismus weist Atmungslöcher auf, die in den Rückwänden der Lichtgehäuse gefertigt sind. Die Atmungslöcher der Scheinwerferlichtgehäuse sind auf der linken oder rechten Seite des Fahrzeugs, wo der Druck im Inneren des Lichtgehäuses aufgrund der Rotation des Kühlerlüfters negativ ist, derart festgelegt, dass ihre Öffnungsflächen kleiner sind als die der Atmungslöcher des Scheinwerferlichtgehäuses auf der Seite, wo der Druck im Inneren des Lichtgehäuses aufgrund der Rotation des Kühlerlüfters positiv ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Beleuchtungseinheit für ein Fahrzeug anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Beleuchtungseinheit für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine Beleuchtungseinheit für ein Fahrzeug umfasst ein Gehäuse, wobei eine Lichtaustrittsöffnung des Gehäuses durch eine Lichtscheibe, d. h. durch eine lichtdurchlässige Abdeckung, verschlossen ist. Die Beleuchtungseinheit ist beispielsweise als Scheinwerfer ausgebildet, kann jedoch auch als eine andere Beleuchtungseinheit für ein Fahrzeug ausgebildet sein.
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Erfindungsgemäß ist in einem von dem Gehäuse umschlossenen Innenraum eine Belüftungseinheit angeordnet. Diese Belüftungseinheit weist einen Luftkanal und einen im Bereich eines Endes des Luftkanals angeordneten, insbesondere elektrischen, d. h. mittels eines Elektromotors angetriebenen, Ventilator auf. Der Luftkanal ist an einer Oberseite oder Unterseite des Innenraums des Gehäuses angeordnet und erstreckt sich, zumindest im Wesentlichen, über eine gesamte Breite des Innenraums. Er erstreckt sich somit, zumindest im Wesentlichen, von einer linken Seitenwand zu einer rechten Seitenwand des Gehäuses. Der Luftkanal weist zudem eine Mehrzahl über seine Länge verteilter Ausströmöffnungen auf, die in Richtung der Lichtscheibe ausgerichtet sind und unterschiedlich groß ausgebildet sind.
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Der Luftkanal ist insbesondere im Bereich der Lichtscheibe im Gehäuse angeordnet, insbesondere unmittelbar an der Lichtscheibe oder nur gering von dieser beabstandet, insbesondere in einem vorgegeben geringen Abstand zur Lichtscheibe, um eine Luftströmung aus dem Luftkanal heraus an eine Innenseite der Lichtscheibe und an dieser entlang zu ermöglichen.
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Die erfindungsgemäße Lösung löst das Problem einer Betauung von Beleuchtungseinheiten, beispielsweise Scheinwerfern und anderen Beleuchtungseinheiten von Fahrzeugen. Insbesondere als Scheinwerfer ausgebildete Beleuchtungseinheiten sind im Fahrzeug vorne montiert. Sie werden durch einen Motorraum des Fahrzeugs aufgeheizt. Warme Luft in der Beleuchtungseinheit kann daher viel Feuchtigkeit aufnehmen. Die Lichtscheibe wird beispielsweise durch Fahrtwind, Umgebungskälte und/oder andere Einflüsse gekühlt. Dadurch kondensiert Feuchtigkeit an der Innenseite der Lichtscheibe. Dies wird als Betauung bezeichnet.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird mittels des Ventilators Luft in den Luftkanal eingeblasen und somit ein Luftstrom im Luftkanal und aus dessen Ausströmöffnungen heraus erzeugt. Die Luft strömt dabei aus den Ausströmöffnungen in Richtung der Innenseite der Lichtscheibe. Diese Luft belüftet somit die Innenseite der außen am Fahrzeug positionierten und den Umgebungseinflüssen, insbesondere kalten Umgebungstemperaturen, in der Umgebung des Fahrzeugs ausgesetzten Lichtscheibe der Beleuchtungseinheit. Durch die unterschiedliche Größe der Ausströmöffnungen wird dabei eine gleichmäßige Belüftung der Lichtscheibe sichergestellt.
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Die Größe der Austrittsöffnungen wird insbesondere durch die zu optimierenden Strömungsverhältnisse bestimmt. Daher sind insbesondere größere Ausströmöffnungen dort vorgesehen, wo eine Erzeugung eines größeren Volumenstroms der Luft erforderlich ist, um ein optimiertes, insbesondere das bestmögliche, Enttauungsverhalten zu erreichen.
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Da die gesamte Belüftungseinheit, somit auch deren Ventilator, im Innenraum des Gehäuses angeordnet ist, saugt der Ventilator die Luft, welche er in den Luftkanal einbläst, aus dem Innenraum des Gehäuses an. Diese Luft im Innenraum des Gehäuses wird durch diverse Elektronikkomponenten erwärmt und eignet sich daher hervorragend zum Enttauen der Lichtscheibe.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung kann auf aus dem Stand der Technik bekannte Anti-Betauungsmaßnahmen verzichtet werden. Eine solche Anti-Betauungsmaßnahme ist beispielsweise eine Anti-Fog Beschichtung der Lichtscheibe. Diese ist nicht nur teuer, sondern hat auch den großen Nachteil, dass sie durch Feuchtigkeit gesättigt werden kann. Dann zerläuft diese Beschichtung und bildet Lackläufer, welche die Beleuchtungseinheit unreparierbar zerstören. Durch diese Anti-Betauungsmaßnahme fallen bisher hohe Kosten für Gewährleistung und Kulanz an.
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Andere aus dem Stand der Technik bekannte Systeme zur Enttauung sind beispielsweise Trockenpäckchen, welche in den Scheinwerfer gelegt werden, um Luftfeuchtigkeit aufzunehmen. Diese werden jedoch nach einiger Zeit gesättigt und müssen dann getauscht werden.
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Andere aus dem Stand der Technik bekannte Systeme, wie spezielle Lüftungsöffnungen, durch die bei Fahrtwind eine Querbelüftung erzeugt wird, werden zwar eingesetzt, sind jedoch wenig effizient und zeigen eine hohe Rate an betauten Scheinwerfern, welche dann im Fall von Gewährleistung oder Kulanz getauscht werden müssen.
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Weitere aus dem Stand der Technik bekannte Systeme, wie spezielle Membranen, um ein Eindringen von Luftfeuchtigkeit aus der Umgebung zu verhindern, zeigen ebenfalls wenig Wirkung, da auf längere Sicht Feuchtigkeit durch das aus Kunststoff ausgebildete Gehäuse diffundieren kann.
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Die erfindungsgemäße Lösung enttaut die beispielsweise als Scheinwerfer ausgebildete Beleuchtungseinheit nicht nur schnell, insbesondere innerhalb weniger Minuten, bei allen Klimabedingungen, sie ist zudem einfach zu implementieren, da vorteilhafterweise eine bereits verwendete Beleuchtungseinheit mit der Belüftungseinheit ausgestattet werden kann, um die erfindungsgemäße Lösung auszubilden. Da die Belüftungseinheit nur den insbesondere aus Kunststoff ausgebildeten Luftkanal und den Ventilator aufweist, ist die erfindungsgemäße Lösung zudem besonders kostengünstig umsetzbar. Vorteilhafterweise wird dabei als Ventilator ein ohnehin insbesondere als Scheinwerfer ausgebildeten Beleuchtungseinheiten zur Kühlung von elektronischen Bauteilen eingesetzter Ventilator verwendet, so dass als zusätzliches Bauteil nur der Luftkanal erforderlich ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch eine Frontansicht einer Beleuchtungseinheit,
- 2 schematisch eine Belüftungseinheit für die Beleuchtungseinheit aus 1,
- 3 schematisch eine Frontansicht der Beleuchtungseinheit mit Belüftungseinheit,
- 4 schematisch eine Schnittdarstellung der Beleuchtungseinheit mit Belüftungseinheit, und
- 5 schematisch eine Rückansicht der Beleuchtungseinheit mit Belüftungseinheit.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine als Scheinwerfer ausgebildete Beleuchtungseinheit 1 für ein Fahrzeug, wobei hier aus Gründen der Übersichtlichkeit keine Leuchtmittel dargestellt sind.
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Die Beleuchtungseinheit 1 umfasst ein Gehäuse 2, wobei eine Lichtaustrittsöffnung des Gehäuses 2 durch eine Lichtscheibe 3, d. h. durch eine lichtdurchlässige Abdeckung, verschlossen ist.
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Bei derartigen Beleuchtungseinheiten 1 für Fahrzeuge, insbesondere wenn sie als Scheinwerfer ausgebildet sind, besteht das Problem einer Betauung. Als Scheinwerfer ausgebildete Beleuchtungseinheiten 1 sind im Fahrzeug vorne montiert. Sie werden durch einen Motorraum des Fahrzeugs aufgeheizt. Warme Luft in der Beleuchtungseinheit 1 kann daher viel Feuchtigkeit aufnehmen. Die Lichtscheibe 3 wird beispielsweise durch Fahrtwind, Umgebungskälte und/oder andere Einflüsse gekühlt. Dadurch kondensiert Feuchtigkeit an der Innenseite der Lichtscheibe 3. Dies wird als Betauung bezeichnet.
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Um dieses Problem zu lösen, ist eine Belüftungseinheit 4 in der Beleuchtungseinheit 1 vorgesehen. 2 zeigt die Belüftungseinheit 4 separat und die 3 bis 5 zeigen die Beleuchtungseinheit 1, welche diese Belüftungseinheit 4 aufweist. Dabei zeigt 3 eine Frontansicht, 4 eine Schnittdarstellung und 5 eine Rückansicht der Beleuchtungseinheit 1, wobei auch hier aus Gründen der Übersichtlichkeit keine Leuchtmittel dargestellt sind.
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Wie insbesondere in 2 ersichtlich, weist die Belüftungseinheit 4 einen Luftkanal 5 und einen im Bereich eines Endes des Luftkanals 5 angeordneten, insbesondere elektrischen, d. h. mittels eines Elektromotors angetriebenen, Ventilator 6 auf. Im dargestellten Beispiel ist hierzu am Luftkanal 5 ein Flansch 7 ausgebildet, an dem der Ventilator 6 angeschlossen ist. In der Beleuchtungseinheit 1 ist sie in einem von dem Gehäuse 2 umschlossenen Innenraum angeordnet, wie in den 3 bis 5 gezeigt, wobei in 5 eine Rückwand des Gehäuses 2 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist.
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Der Luftkanal 5 ist in der Beleuchtungseinheit 1 an einer Oberseite, wie in den 3 bis 5 gezeigt, oder alternativ an einer Unterseite des Innenraums des Gehäuses 2 angeordnet und erstreckt sich, zumindest im Wesentlichen, über eine gesamte Breite des Innenraums. Er erstreckt sich somit, zumindest im Wesentlichen, von einer linken Seitenwand zu einer rechten Seitenwand des Gehäuses 2.
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Der Luftkanal 5 weist eine Mehrzahl über seine Länge verteilter Ausströmöffnungen 8 auf, die, wie insbesondere in den 3 und 4 ersichtlich, in Richtung der Lichtscheibe 3 ausgerichtet sind. Diese Ausströmöffnungen 8 sind unterschiedlich groß ausgebildet, wie insbesondere in 2 gezeigt.
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Der Luftkanal 5 ist, wie beispielsweise in 4 gezeigt, insbesondere im Bereich der Lichtscheibe 3 im Gehäuse 2 angeordnet, insbesondere unmittelbar an der Lichtscheibe 3 oder nur gering von dieser beabstandet, insbesondere in einem vorgegeben geringen Abstand zur Lichtscheibe 3, um eine Luftströmung aus dem Luftkanal 5 heraus an eine Innenseite der Lichtscheibe 3 und an dieser entlang zu ermöglichen, wie in 4 mittels eines Luftströmungspfeils L schematisch dargestellt.
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Beispielsweise weist der Luftkanal 5 in Richtung der Lichtscheibe 3 eine so genannte Softnose auf. Beispielsweise ist hierzu ein Bereich des Luftkanals 5 entsprechend als Softnose ausgebildet oder die Softnose ist auf dem Luftkanal 5, insbesondere zwischen Luftkanal 5 und Lichtscheibe 3, angeordnet. Die Softnose ist eine aus weichem Material ausgebildete Komponente, welche insbesondere ein Anschlagen des harten Luftkanals 5 an die Lichtscheibe 3 verhindert.
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Bei der beschriebenen Lösung wird mittels des Ventilators 6 Luft in den Luftkanal 5 eingeblasen und somit ein Luftstrom im Luftkanal 5 und aus dessen Ausströmöffnungen 8 heraus erzeugt. Die Luft strömt dabei aus den Ausströmöffnungen 8 in Richtung der Innenseite der Lichtscheibe 3 und an dieser entlang, wie in 4 mittels eines Luftströmungspfeils L gezeigt. Diese Luft belüftet somit die Innenseite der außen am Fahrzeug positionierten und den Umgebungseinflüssen, insbesondere kalten Umgebungstemperaturen, in der Umgebung des Fahrzeugs ausgesetzten Lichtscheibe 3 der Beleuchtungseinheit 1. Durch die unterschiedliche Größe der Ausströmöffnungen 8 wird dabei eine gleichmäßige Belüftung der Lichtscheibe 3 sichergestellt.
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Die Größe der Austrittsöffnungen 8 wird insbesondere durch die zu optimierenden Strömungsverhältnisse bestimmt. Daher sind insbesondere größere Ausströmöffnungen 8 dort vorgesehen, wo eine Erzeugung eines größeren Volumenstroms der Luft erforderlich ist, um ein optimiertes, insbesondere das bestmögliche, Enttauungsverhalten zu erreichen.
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Da die gesamte Belüftungseinheit 4, somit auch deren Ventilator 6, im Innenraum des Gehäuses 2 angeordnet ist, saugt der Ventilator 6 die Luft, welche er in den Luftkanal 5 einbläst, aus dem Innenraum des Gehäuses 2 an. Diese Luft im Innenraum des Gehäuses 2 wird durch diverse Elektronikkomponenten erwärmt und eignet sich daher hervorragend zum Enttauen der Lichtscheibe 3.
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Die beschriebene Lösung enttaut die hier als Scheinwerfer ausgebildete Beleuchtungseinheit 1 nicht nur schnell, insbesondere innerhalb weniger Minuten, bei allen Klimabedingungen, sie ist zudem einfach zu implementieren, da vorteilhafterweise eine bereits verwendete Beleuchtungseinheit 1 mit der Belüftungseinheit 4 ausgestattet werden kann, um die beschriebene Lösung auszubilden, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt. Da die Belüftungseinheit 4 nur den insbesondere aus Kunststoff ausgebildeten Luftkanal 5 und den Ventilator 6 aufweist, ist die beschriebene Lösung zudem besonders kostengünstig umsetzbar. Vorteilhafterweise wird dabei als Ventilator 6 ein ohnehin in der als Scheinwerfer ausgebildeten Beleuchtungseinheit 1 zur Kühlung von elektronischen Bauteilen eingesetzter Ventilator 6 verwendet, so dass als zusätzliches Bauteil nur der Luftkanal 5 erforderlich ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10128398 B4 [0002]
- EP 1365191 B1 [0003]