DE10319363A1 - Car headlamp etc. with control of dew protection device and housing in which dew protection device contains Peltier element, forming cooling surface in housing - Google Patents

Car headlamp etc. with control of dew protection device and housing in which dew protection device contains Peltier element, forming cooling surface in housing Download PDF

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Abstract

The car headlamp etc. comprises a housing (1) and a dew protection device which contains a Peltier element, forming a cooling surface (7) in the housing, or thermally coupled to such surface. Preferably the headlamp etc. contains a light screen (4) for viewing part (5) of the housing inside. The dew protection device is fitted in the housing part (6) not visible through a light screen. The dew protection device may be coupled to a rain and/or ambient temperature sensor. Protected lamps may include any type of car lamp. Independent claims are included for method for control of dew protection device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung für Fahrzeuge mit einem Gehäuse und einer Betauungsschutzvorrichtung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer Betauungsschutzvorrichtung einer Leuchtvorrichtung für Fahrzeuge.The The present invention relates to a lighting device for vehicles with a housing and a condensation protection device. The invention further relates to a method for controlling and / or regulating a condensation protection device Lighting device for Vehicles.

Beim Absinken der Lufttemperatur unter den Taupunkt entsteht durch Kondensation von Wasserdampf an einer kalten Wand ein Niederschlag oder Tau. Bei einer Leuchtvorrichtung für Fahrzeuge kann sich dieser Niederschlag insbesondere an der Lichtscheibe bilden. Bei tiefer Temperatur kann der Niederschlag auch an der Lichtscheibe anfrieren. Hierdurch wird die Funktion der Leuchtvorrichtung, insbesondere wenn diese ein Scheinwerfer ist, beeinträchtigt. Durch den kondensierten Wasserdampf kann es zu einer stärker gestreuten Lichtabstrahlung des Scheinwerfers und damit zu einer ungünstigen Fahrbahnausleuchtung kommen.At the The air temperature drops below the dew point due to condensation of water vapor on a cold wall a precipitate or dew. With a lighting device for Vehicles can see this precipitation in particular on the lens form. At low temperatures, precipitation can also occur at the Freeze the lens. As a result, the function of the lighting device, especially if this is a headlight. The condensed water vapor can result in a more scattered Light emission from the headlight and thus to an unfavorable Road illumination come.

In der DE 197 33 000 A1 wurde zum Verhindern des Kondensierens von Wasserdampf im Scheinwerfergehäuse vorgeschlagen, in dem Gehäuse eine Betauungsschutzvorrichtung vorzusehen. Diese Betauungsschutzvorrichtung umfasst eine Heizvorrichtung zum Erzeugen vorgeheizter Luft in dem Scheinwerfergehäuse. Durch die Heizvorrichtung kann der Scheinwerfer als Ganzes gleichmäßig auf eine Temperatur über dem Taupunkt gebracht werden. Ferner wird in der DE 197 33 000 A1 erwähnt, dass man zusätzlich oder ersatzweise für die Betauungsschutzvorrichtung eine Kühlvorrichtung einbauen kann, um bewusst Luftfeuchtigkeit kondensieren zu lassen und sie so der Luft im Scheinwerfer zu entziehen. Nachteilhaft an dem in der DE 197 33 000 A1 vorgeschlagenen Scheinwerfer mit einer Betauungsschutzvorrichtung ist, dass die Elemente der Betauungsschutzvorrichtung von außen sichtbar sind und dadurch das Erscheinungsbild des Scheinwerfers, insbesondere wenn die Lichtscheibe in Klarglas ausgeführt ist, nachteilig beeinflusst wird.In the DE 197 33 000 A1 In order to prevent condensation of water vapor in the headlamp housing, it has been proposed to provide a condensation protection device in the housing. This condensation protection device comprises a heating device for generating preheated air in the headlight housing. The headlight as a whole can be brought uniformly to a temperature above the dew point by the heating device. Furthermore, in the DE 197 33 000 A1 mentions that, in addition or as an alternative, a cooling device can be installed for the anti-condensation device in order to consciously allow air moisture to condense and thus remove it from the air in the headlight. A disadvantage of that in the DE 197 33 000 A1 Proposed headlamp with a condensation protection device is that the elements of the condensation protection device are visible from the outside and thereby adversely affects the appearance of the headlamp, especially if the lens is made of clear glass.

Des Weiteren wird in der DE 197 26 198 A1 ein Fahrzeugscheinwerfer vorgeschlagen, der ein Gehäuse aus Kunststoff aufweist. Im Innenraum dieses Kunststoffgehäuses ist ein wärmeleitendes Bauteil ausgebildet, das mit einem wärmeleitenden und kälteren Fahrzeugteil verbunden ist. Hierdurch soll eine Kältefalle geschaffen werden, durch die eine Betauung auf eine optisch nicht relevante Stelle verlagert wird. Nachteilhaft an die sem Scheinwerfer ist, dass die Temperatur des wärmeleitenden Bauteils, durch welches die Betauung der Lichtscheibe verhindert werden soll, nicht beeinflussbar ist.Furthermore, in the DE 197 26 198 A1 proposed a vehicle headlight that has a housing made of plastic. A heat-conducting component is formed in the interior of this plastic housing and is connected to a heat-conducting and colder vehicle part. This is intended to create a cold trap through which condensation is shifted to an optically irrelevant point. A disadvantage of the sem headlights is that the temperature of the heat-conducting component through which the condensation on the lens is to be prevented cannot be influenced.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leuchtvorrichtung der Eingangs genannten Art bereit zu stellen, mit der eine Betauung einer Lichtscheibe der Leuchtvorrichtung wirkungsvoll verhindert werden kann. Außerdem soll ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer Betauungsschutzvorrichtung einer Leuchtvorrichtung für Fahrzeuge bereitgestellt werden, durch welches bei geringem Energieraufwand eine Betauung einer Lichtscheibe der Leuchtvorrichtung wirkungsvoll verhindert werden kann.It is the object of the present invention, a lighting device of the type mentioned at the beginning, with which condensation a lens of the lighting device effectively prevented can be. Moreover is a method for controlling and / or regulating a condensation protection device a lighting device for Vehicles are provided by which with low energy consumption dewing of a lens of the lighting device is effective can be prevented.

Diese Aufgabe wird einerseits durch eine Leuchtvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und andererseits durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This Task is on the one hand by a lighting device with the features of claim 1 and on the other hand by a method with the features of claim 7 solved. Advantageous training and further education result from the subclaims.

Bei der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung umfasst die Betauungsschutzvorrichtung ein Pettier-Element, das eine im Gehäuseinneren untergebrachte Kühlfläche bildet oder das mit einer im Gehäuseinneren untergebrachten Kühlfläche thermisch verbunden ist. Durch das Vorsehen eines Peltier-Elements kann auf sehr einfache und energiesparende Weise die Kühlfläche gekühlt werden, um eine Kältefalle im Inneren des Gehäuses bereitzustellen. An der Kühlfläche kondensiert Wasserdampf. Das Kondensat kann dann aus dem Gehäuseinneren abgeleitet werden.at the lighting device according to the invention the anti-condensation device comprises a Pettier element which one inside the case accommodated cooling surface forms or with one inside the case housed cooling surface thermally connected is. By providing a Peltier element it can be very simple the cooling surface is cooled in an energy-saving manner, a cold trap inside the case provide. Condensed on the cooling surface Steam. The condensate can then be drained from the inside of the housing.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung weist diese eine Lichtscheibe auf, durch welche ein Teil des Gehäuseinneren einsehbar ist. Die Betauungsschutzvorrichtung ist in dem Teil des Gehäuses angeordnet, der durch die Lichtscheibe nicht einsehbar ist. Auf diese Weise wird nicht nur eine Betauung der Lichtscheibe verhindert. Es wird vielmehr die Betauung an eine Stelle im Gehäuseinneren verlagert, die von außen nicht sichtbar ist. Durch die Betauungsschutzvorrichtung wird somit das Erscheinungsbild der Leuchtvorrichtung nicht negativ beeinflusst.According to one preferred embodiment of the lighting device according to the invention this a lens through which part of the interior of the housing is visible. The anti-condensation device is in the part of the housing arranged, which is not visible through the lens. On this not only prevents condensation on the lens. Rather, it is the condensation in a place inside the housing relocated from the outside is not visible. Through the anti-condensation device does not adversely affect the appearance of the lighting device.

Die Betauungsschutzvorrichtung ist vorzugsweise mit einem Regensensor und/oder einem Außentemperatursensor verbunden. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich das Pettier-Element in Abhängigkeit von der Außentemperatur und/oder der Außenluftfeuchtigkeit zu steuern. Hierdurch kann der Energiebedarf der Betauungsschutzvorrichtung weiter gesenkt werden, da es möglich ist die Kühlfläche durch das Peltier-Element nur dann zu kühlen, wenn es nötig ist, die Betauung der Lichtscheibe zu verhindern.The Anti-condensation device is preferably with a rain sensor and / or an outside temperature sensor connected. This configuration enables the Pettier element in dependence from the outside temperature and / or the outside air humidity to control. This can reduce the energy requirement of the anti-condensation device can be further reduced since it is possible the cooling surface is through to cool the Peltier element only when it is necessary to prevent condensation on the lens.

Bei der Leuchtvorrichtung kann es sich um einen Fahrzeugscheinwerfer oder eine Heckleuchte handeln. Es kann sich insbesondere um eine Schlussleuchte, eine Bremsleuchte und/oder einen Rückfahrscheinwerfer handeln. Die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung ist jedoch auch bei allen anderen Leuchtvorrichtungen für Fahrzeuge einsetzbar, bei denen die Betauung bestimmter Teile verhindert werden soll.The lighting device can be a vehicle headlight or a rear light. In particular, it can be a tail light, a brake light and / or a reversing light. The invention However, this lighting device can also be used for all other lighting devices for vehicles in which the dewing of certain parts is to be prevented.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern und/oder Regeln der Betauungsschutzvorrichtung einer Leuchtvorrichtung für Fahrzeuge weist die Betauungsschutzvorrichtung ein Pettier-Element auf, das eine im Gehäuseinneren untergebrachte Kühlfläche bildet oder das mit einer im Gehäuseinneren untergebrachten Kühlfläche thermisch verbunden ist. Bei dem Verfahren wird die Betauungsschutzvorrichtung in Abhängigkeit von der Außentemperatur und/oder der Außenluftfeuchtigkeit angesteuert. Dabei kann die Temperatur der Kühlfläche der Betauungsschutzvorrichtung gesenkt werden, wenn die Außentemperatur einen Schwellwert unterschreitet. Alternativ oder zusätzlich kann die Temperatur der Kühlfläche der Betauungsschutzvorrichtung gesenkt werden, wenn die Außenluftfeuchtigkeit einen Schwellwert überschreitet.at the inventive method to control and / or regulate the anti-condensation device Lighting device for Vehicles, the anti-condensation device has a Pettier element, the one inside the case accommodated cooling surface forms or with one inside the case housed cooling surface thermally connected is. In the process, the anti-condensation device dependent on from the outside temperature and / or the outside air humidity driven. The temperature of the cooling surface of the anti-condensation device can be lowered when the outside temperature falls below a threshold. Alternatively or additionally the temperature of the cooling surface of the Anti-condensation device can be lowered when the outside humidity exceeds a threshold.

Vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, dass eine Betauung insbesondere einer Lichtscheibe der Leuchtvorrichtung wirksam und energiesparend verhindert werden kann.Advantageous on the method according to the invention is that condensation in particular on a lens of the lighting device can be prevented effectively and in an energy-saving manner.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug zu der beigefügten Figur erläutert.The The invention will now be described with reference to an exemplary embodiment the attached Figure explained.

Die Figur zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung.The Figure shows a cross section through an embodiment of the lighting device according to the invention.

Die Leuchtvorrichtung umfasst ein Gehäuse 1. Dabei wird ein Teil des Gehäuses 1 von einer Lichtscheibe 4 gebildet. Durch die Lichtscheibe 4 ist der Teil 5 des Gehäuseinneren einsehbar, ein anderer Teil 6 des Gehäuseinneren ist durch die Lichtscheibe 4 nicht einsehbar. In dem sichtbaren Teil 5 des Gehäuseinneren sind die üblichen optischen Einrichtungen der Leuchtvorrichtung untergebracht. In der Figur sind beispielhaft die Lichtquelle 2 und der Reflektor 3 gezeigt.The lighting device comprises a housing 1 , This is part of the housing 1 from a lens 4 educated. Through the lens 4 is the part 5 the inside of the housing is visible, another part 6 the inside of the housing is through the lens 4 not visible. In the visible part 5 the usual optical devices of the lighting device are housed inside the housing. The light source is an example in the figure 2 and the reflector 3 shown.

In dem nicht sichtbaren Teil 6 des Gehäuses 1 ist eine Betauungsschutzvorrichtung angeordnet. Die Betauungsschutzvorrichtung umfasst ein Peltier-Element. Dieses Peltier-Element bildet eine Kühlfläche 7, die von außen nicht sichtbar ist. Bei einer anderen Ausgestaltung ist das Peltier-Element thermisch mit der Kühlfläche 7 verbunden, so dass diese von dem Peltier-Element gekühlt werden kann. Die Kühlfläche 7 steht somit im thermischen Kontakt mit dem Gas im Gehäuseinneren. Kühlt man die Kühlfläche 7, bis die Temperatur der Kühlfläche 7 unterhalb des Taupunkts von Wasserdampf liegt, kondensiert der Wasserdampf an der Kühlfläche 7. Das Kondensat 12 kann dann über die Leitung 11 aus dem Gehäuseinneren herausgeleitet werden.In the invisible part 6 of the housing 1 a condensation protection device is arranged. The anti-condensation device comprises a Peltier element. This Peltier element forms a cooling surface 7 that is not visible from the outside. In another embodiment, the Peltier element is thermal with the cooling surface 7 connected so that it can be cooled by the Peltier element. The cooling surface 7 is thus in thermal contact with the gas inside the housing. If you cool the cooling surface 7 until the temperature of the cooling surface 7 is below the dew point of water vapor, the water vapor condenses on the cooling surface 7 , The condensate 12 can then be on the line 11 be led out of the interior of the housing.

Das Peltier-Element ist über eine elektrische Leitung 9 mit einem Steuergerät 8 verbunden. Das Steuergerät 8 steuert oder regelt den Stromfluss durch das Peltier-Element, so dass indirekt die Temperatur der Kühlfläche 7 gesteuert oder geregelt werden kann. Über die elektrische Leitung 10 ist das Steuergerät 8 mit einem Außentemperatursensor und/oder einem Regensensor verbunden. In Abhängigkeit von den Signalen dieser Sensoren kann das Steuergerät 8 das Peltier-Element ansteuern.The Peltier element is via an electrical line 9 with a control unit 8th connected. The control unit 8th controls or regulates the current flow through the Peltier element, so that indirectly the temperature of the cooling surface 7 can be controlled or regulated. Via the electrical line 10 is the control unit 8th connected to an outside temperature sensor and / or a rain sensor. Depending on the signals from these sensors, the control unit can 8th control the Peltier element.

Die Ansteuerung des Peltier-Elements erfolgt dabei wie folgt:
In dem Steuergerät 8 ist der Wert eines Stroms gespeichert, der durch das Peltier-Element fließen muss, damit die Kühlfläche 7 auf eine Temperatur unterhalb des Taupunkts bei einer vorgegebenen absoluten Luftfeuchtigkeit sinkt. Dieser Stromwert kann auch in Abhängigkeit von einem von dem Regensensor gelieferten Messwert für die absolute Luftfeuchtigkeit festgelegt werden. Das Steuergerät 8 erhält über den Außentemperatursensor die jeweilige Außentemperatur. Sinkt die Außentemperatur so weit, dass sie sich der Taupunkttemperatur annähert, steuert das Steuergerät das Peltier-Element so an, dass die Temperatur der Kühlfläche 7 die Taupunkttemperatur unterschreitet. Im Gehäuseinneren wird daher die Taupunkttemperatur als erstes bei der Kühlfläche 7 unterschritten, so dass hier die Kondensation des Wasserdampfs stattfindet. Insbesondere erfolgt eine Kondensation nicht an der Innenfläche der Lichtscheibe 4, selbst wenn die Temperatur dieser Fläche später auch unter die Taupunkttemperatur absinkt.The Peltier element is controlled as follows:
In the control unit 8th is stored the value of a current that must flow through the Peltier element in order for the cooling surface 7 to a temperature below the dew point at a given absolute humidity. This current value can also be determined as a function of a measured value for the absolute air humidity supplied by the rain sensor. The control unit 8th receives the respective outside temperature via the outside temperature sensor. If the outside temperature drops so far that it approaches the dew point temperature, the control unit controls the Peltier element so that the temperature of the cooling surface 7 falls below the dew point temperature. Inside the housing, the dew point temperature is therefore the first at the cooling surface 7 below, so that the condensation of the water vapor takes place here. In particular, condensation does not take place on the inner surface of the lens 4 , even if the temperature of this surface later drops below the dew point temperature.

Bei einer Regelung des Peltier-Elements wird zusätzlich die Temperatur der Kühlfläche 7 gemessen und der Strom, der durch das Peltier-Element fließt, in Abhängigkeit von der Temperatur der Kühlfläche 7 geregelt.When regulating the Peltier element, the temperature of the cooling surface is also increased 7 measured and the current flowing through the Peltier element, depending on the temperature of the cooling surface 7 regulated.

Der Schwellwert für die Außentemperatur ab dem eine Ansteuerung des Peltier-Elements erfolgt, kann in einem Bereich zwischen 2 und 5 Grad oberhalb der Taupunkttemperatur für eine gegebene absolute Luftfeuchtigkeit liegen. Ferner kann das Peltier-Element der Betauungsschutzvorrichtung dann angesteuert werden, wenn die absolute Luftfeuchtigkeit der Außenluft unter einen bestimmten Schwellwert sinkt. Im einfachsten Fall wird das Peltier-Element angesteuert, wenn der Regensensor ein Signal liefert.The Threshold for the outside temperature From which the Peltier element is activated, can be in one Range between 2 and 5 degrees above the dew point temperature for a given absolute humidity. Furthermore, the Peltier element the condensation protection device can be controlled when the absolute humidity of the outside air below a certain Threshold value drops. In the simplest case, the Peltier element controlled when the rain sensor delivers a signal.

Claims (9)

Leuchtvorrichtung für Fahrzeuge mit einem Gehäuse (1) und einer Betauungsschutzvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Betauungsschutzvorrichtung ein Peltier-Element umfasst, das eine im Gehäuseinneren untergebrachte Kühlfläche (7) bildet oder das mit einer im Gehäuseinneren untergebrachten Kühlfläche (7) thermisch verbunden ist.Light device for vehicles with a housing ( 1 ) and a condensation protection device, characterized in that the condensation protection device comprises a Peltier element which has a cooling surface accommodated inside the housing ( 7 ) or with a cooling surface inside the housing ( 7 ) is thermally connected. Leuchtvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtvorrichtung eine Lichtscheibe (4) umfasst, durch die ein Teil (5) des Gehäuseinneren einsehbar ist, und dass die Betauungsschutzvorrichtung in dem Teil (6) des Gehäuses (1) angeordnet ist, der durch die Lichtscheibe (4) nicht einsehbar ist.Lighting device according to claim 1, characterized in that the lighting device comprises a lens ( 4 ) through which a part ( 5 ) of the interior of the housing is visible, and that the anti-condensation device in the part ( 6 ) of the housing ( 1 ) arranged through the lens ( 4 ) is not visible. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betauungsschutzvorrichtung mit einem Regensensor verbunden ist.Lighting device according to claim 1 or 2, characterized characterized that the anti-condensation device with a rain sensor connected is. Leuchtvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betauungsschutzvorrichtung mit einem Außentemperatursensor verbunden ist.Lighting device according to one of the preceding claims, characterized characterized that the anti-condensation device with an outside temperature sensor connected is. Leuchtvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtvorrichtung ein Fahrzeugscheinwerfer ist.Lighting device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the lighting device is a vehicle headlight is. Leuchtvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtvorrichtung eine Heckleuchte, insbesondere eine Schlussleuchte, eine Bremsleuchte und/oder ein Rückfahrscheinwerfer ist.Lighting device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the lighting device is a rear light, in particular a tail light, a brake light and / or a reversing light is. Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer Betauungsschutzvorrichtung einer Leuchtvorrichtung für Fahrzeuge, wobei die Betauungsschutzvorrichtung ein Peltier-Element umfasst, das eine im Gehäuseinneren untergebrachte Kühlfläche (7) bildet oder das mit einer im Gehäuseinneren untergebrachten Kühlfläche (7) thermisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Betauungsschutzvorrichtung in Abhängigkeit von der Außentemperatur und/oder der Luftfeuchtigkeit angesteuert wird.Method for controlling and / or regulating a condensation protection device of a lighting device for vehicles, the condensation protection device comprising a Peltier element, which has a cooling surface accommodated inside the housing ( 7 ) or with a cooling surface inside the housing ( 7 ) is thermally connected, characterized in that the anti-condensation device is controlled as a function of the outside temperature and / or the air humidity. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Kühlfläche (7) der Betauungsschutzvorrichtung gesenkt wird, wenn die Außentemperatur einen Schwellwert unterschreitet.A method according to claim 7, characterized in that the temperature of the cooling surface ( 7 ) the condensation protection device is lowered when the outside temperature falls below a threshold value. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Kühlfläche (7) der Betauungsschutzvorrichtung gesenkt wird, wenn die Außenluftfeuchtigkeit einen Schwellwert überschreitet.A method according to claim 7 or 8, characterized in that the temperature of the cooling surface ( 7 ) the condensation protection device is lowered when the outside air humidity exceeds a threshold value.
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