DE102016103146B4

DE102016103146B4 - Fahrzeugscheinwerferheizung und Fahrzeugscheinwerfer

Info

Publication number: DE102016103146B4
Application number: DE102016103146.1A
Authority: DE
Inventors: Katherine O'Sullivan; Dara O'Carroll; Cian McCarthy
Original assignee: BorgWarner Ludwigsburg GmbH
Current assignee: BorgWarner Ludwigsburg GmbH
Priority date: 2016-02-23
Filing date: 2016-02-23
Publication date: 2018-05-03
Anticipated expiration: 2036-02-24
Also published as: DE102016103146A1; US20170240093A1; CN107101149A

Abstract

Fahrzeugscheinwerferheizung, miteinem PTC-Heizwiderstand (1),einem metallischen Kühlkörper (2), der an dem PTC-Heizwiderstand (1) befestigt ist, undeiner Halterung (3), welche den PTC-Heizwiderstand (1) und den metallischen Kühlkörper (2) hält, dadurch gekennzeichnet, dassder Halter (3) einen Rahmen bildet, der den PTC-Heizwiderstand (1) umgibt und einen trichterförmigen Abschnitt (3a) aufweist, der ein Gebläse hält.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugscheinwerferheizung und einen Fahrzeugscheinwerfer mit einer Scheinwerferheizung. Eine Fahrzeugscheinwerferheizung mit den im Oberbegriff des Anspruchs angegebenen Merkmalen ist aus US 2016/0 046 262 A1 bekannt. Ähnliche Fahrzeugscheinwerferheizungen mit PTC-Heizwiderständen sind aus DE 10 2006 028 295 A1 und DE 103 46 270 A1 bekannt.
Moderne Fahrzeugscheinwerfer enthalten in zunehmendem Maße lichtemittierende Dioden (LED) an Stelle von Halogenglühbirnen. LEDs ermöglichen vorteilhafte Einsparungen des Stromverbrauchs, erzeugen aber nicht ausreichend Wärme, um eine Ansammlung von Kondenswasser im Inneren der transparenten Scheinwerferabdeckung zu verhindern.
US 7,262,388 B2 offenbart einen Fahrzeugscheinwerfer mit einem PTC Heizwiderstand, der an dem Scheinwerfergehäuse angeordnet ist. Der PTC-Heizwiderstand ist als eine Folge von Leiterbahnen auf einer inneren oder äußeren Oberfläche des Scheinwerfergehäuses in der Nähe der transparenten Abdeckung angeordnet. Jedoch ist bei Frosttemperaturen, beispielsweise -20°C, für das Enteisen der transparenten Abdeckung des Scheinwerfers immer noch erhebliche Zeit erforderlich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb aufzuzeigen, wie ein Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere ein Fahrzeugfrontscheinwerfer, rasch enteist werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Fahrzeugscheinwerferheizung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. Diese Aufgabe wird auch durch einen Fahrzeugscheinwerfer gelöst, der ein Kunststoffgehäuse mit einer transparenten Abdeckung, eine LED und eine solche Fahrzeugscheinwerferheizung aufweist.
Eine Fahrzeugscheinwerferheizung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält einen PTC-Heizwiderstand und einen metallischen Kühlkörper, der an dem PTC-Heizwiderstand befestigt ist. Die Erfinder haben herausgefunden, dass die Wärmeabgabe oft der begrenzende Faktor für ein rasches Enteisen eines Fahrzeugscheinwerfers ist. Im Vergleich zu Leiterbahnen, die an einer Oberfläche des Scheinwerfergehäuses angeordnet sind, kann ein metallischer Kühlkörper die Wärmeabgabe wesentlich verbessern. So kann die Heizleistung erhöht und das Enteisen beschleunigt werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Scheinwerferheizung ein Gebläse enthält. Ein Gebläse kann die Wärmeabgabe verbessern, indem Luft auf oder durch den Kühlkörper oder die Kühlkörper geblasen wird. Der Halter wird erfindungsgemäß dazu genutzt, um zusätzlich zu dem PTC-Widerstand und dem Kühlköper oder den Kühlkörpern ein Gebläse zu halten.
PTC-Widerstände zeigen einen deutlichen Anstieg des elektrischen Widerstands bei einer kritischen Temperatur. Der elektrische Widerstand eines PTC-Widerstands in seinem Zustand bei tiefen Temperaturen und der elektrische Widerstand in seinem Zustand bei hohen Temperaturen können sich um einen Faktor von 100 oder mehr unterscheiden. PTC-Widerstände sind deshalb intrinsisch vor Überhitzung geschützt.
Der PTC-Heizwiderstand kann ein polymerer PTC-Widerstand sein, z.B. eine Mischung, die Rußpartikel und ein thermoplastisches Polymer, beispielsweise Polyethylen oder Polyvinylidenfluorid, enthält. Polymere PTC-Widerstände können kostengünstig hergestellt werden und bieten zuverlässigen Schutz vor Überhitzung.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der PTC-Heizwiderstand elektrisch von dem Kühlkörper isoliert ist. Beispielsweise kann der PTC-Heizwiderstand an dem Kühlkörper mittels Leim oder einem elektrisch isolieren Klebstoff befestigt sein.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der PTC-Heizwiderstand als eine Schicht zwischen zwei metallischen Flächen angeordnet ist. Diese Flächen können dazu verwendet werden, ein elektrisches Potential an den PTC-Heizwiederstand anzulegen. Beispielsweise kann der PTC-Widerstand zwischen zwei Blechen angeordnet sein. Die Bleche können zur Befestigung des Kühlkörpers mit Leim oder einem elektrisch isolierenden Klebstoff bedeckt sein.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der metallische Kühlkörper Wellblech ist, beispielsweise aus Aluminium. Solche Kühlkörper können kostengünstig hergestellt werden und ermöglichen eine effiziente Wärmeabgabe. Ähnlich wie Kühlrippen sorgen die Wellungen für eine große Oberfläche zur Abgabe von Wärme an die umgebende Luft.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der PTC-Heizwiderstand zwischen zwei metallischen Kühlkörpern angeordnet ist. Auf diese Weise kann die Wärmeabgabe noch weiter verbessert werden.
Die vorstehend erwähnten und andere Merkmale der Erfindung sowie die Art und Weise zur ihrer Umsetzung, werden deutlicher und die Erfindung besser und verständlich, indem auf die nachstehende Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung in Verbindung mit den dazugehörenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Identische und einander entsprechende Komponenten sind in allen Zeichnungen mit identischen Bezugszahlen versehen. Es zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugscheinwerferheizung;
2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugscheinwerferheizung;
3 einen Fahrzeugscheinwerfer; und
4 eine weitere Ansicht des Fahrzeugscheinwerfers von 3.

Die in 1 dargestellte Fahrzeugscheinwerferheizung enthält einen polymeren PTC-Heizwiderstand 1, zwei metallische Kühlkörper 2 und eine Halterung 3, die den polymeren Heizwiderstand 1 und die Kühlkörper 2 hält. Die Halterung 3 ist aus Plastik z.B. PC, PA66, PBT oder einem anderem Thermoplasten und enthält Verbindungselemente 4 zum Befestigen des Halters an dem Gehäuse eines Fahrzeugscheinwerfers. Die Befestigungselemente können beispielsweise eine Öse oder eine Nase aufweisen.
Der polymere Heizwiderstand hat auf gegenüberliegenden Seiten einen metallischen Belag. Anschlüsse zum Verbinden mit einer Stromquelle, beispielsweise dem Fahrzeugbordnetz, können an dem metallischen Belag angebracht sein, beispielsweise durch Löten oder Schweißen.
Der polymere Heizwiderstand kann eine Schicht sein, die zwischen zwei Metallblechen angeordnet ist. Der polymere PTC-Heizwiderstand ist elektrisch von den Kühlkörpern 2 isoliert, beispielsweise durch ein elektrisch isolierenden Klebstoff oder Leim, der den metallischen Belag des PTC-Heizwiderstands bedeckt. Die Kühlkörper 2 sind aus Wellblech, beispielsweise aus Aluminium.
Der Halter 3 bildet einen Rahmen, der den polymeren PTC-Heizwiderstand 1 umgibt. Zusätzlich weist der Halter 3 wenigstens eine Wand 5 auf. Die Wand 5 oder die Wände können ein Gehäuse bilden, in dem der polymere PTC-Heizwiderstand und die Kühlkörper 2 angeordnet sind. Zudem können die Wand 5 oder die Wände 5 einen Luftstrom leiten.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugscheinwerferheizung, die sich von dem Ausführungsbeispiel der 1 nur durch einen trichterförmigen Abschnitt 3a unterscheidet, der der Halterung 3 hinzugefügt wurde. Der Abschnitt 3a ist dafür ausgebildet, ein Gebläse zu halten, um Luft auf oder durch die Kühlkörper 2 zu blasen. Das Gebläse selbst ist nicht eingestellt.
Die 3 und 4 zeigen einen Fahrzeugscheinwerfer, der ein Plastikgehäuse 10 mit einer transparenten Abdeckung 11, einer LED (nicht dargestellt) und eine Fahrzeugscheinwerferheizung 12 enthält. Die Fahrzeugscheinwerferheizung 12 kann eine Fahrzeugscheinwerferheizung sein, wie sie in den 1 und 2 dargestellt ist. In 3 sind die metallischen Kühlkörper 2 der Fahrzeugscheinwerferheizung 12 zu sehen. Die Fahrzeugscheinwerferheizung 12 ist in einem Schlitz in der Blende des Fahrzeugscheinwerfers angeordnet.

Claims

Fahrzeugscheinwerferheizung, mit einem PTC-Heizwiderstand (1), einem metallischen Kühlkörper (2), der an dem PTC-Heizwiderstand (1) befestigt ist, und einer Halterung (3), welche den PTC-Heizwiderstand (1) und den metallischen Kühlkörper (2) hält, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (3) einen Rahmen bildet, der den PTC-Heizwiderstand (1) umgibt und einen trichterförmigen Abschnitt (3a) aufweist, der ein Gebläse hält.
Fahrzeugscheinwerferheizung nach Anspruch 1, wobei der metallische Kühlkörper (2) aus Wellblech ist.
Fahrzeugscheinwerferheizung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der metallische Kühlkörper (2) elektrisch von dem PTC-Heizwiderstand (1) isoliert ist.
Fahrzeugscheinwerferheizung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der metallische Kühlkörper (2) an dem PTC-Heizwiderstand (1) mittels Klebstoff befestigt ist.
Fahrzeugscheinwerferheizung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der PTC-Heizwiderstand (1) zwischen zwei metallischen Kühlkörpern (2) angeordnet ist.
Fahrzeugscheinwerferheizung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der PTC-Heizwiderstand (1) auf gegenüberliegenden Seiten eine metallische Schicht trägt.
Fahrzeugscheinwerferheizung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Halter (3) aus Thermoplast ist.
Fahrzeugscheinwerfer mit einem Kunststoffgehäuse (10), das eine transparente Abdeckung (11) aufweist, und einer Fahrzeugscheinwerferheizung nach einem der vorstehenden Ansprüche.