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DE102007057056A1 - Headlight for motor vehicle, has thermoelectric radiator arranged on housing, where heat exchange takes place between internal space and outer side of housing through thermoelectric radiator - Google Patents

Headlight for motor vehicle, has thermoelectric radiator arranged on housing, where heat exchange takes place between internal space and outer side of housing through thermoelectric radiator Download PDF

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DE102007057056A1
DE102007057056A1 DE102007057056A DE102007057056A DE102007057056A1 DE 102007057056 A1 DE102007057056 A1 DE 102007057056A1 DE 102007057056 A DE102007057056 A DE 102007057056A DE 102007057056 A DE102007057056 A DE 102007057056A DE 102007057056 A1 DE102007057056 A1 DE 102007057056A1
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DE
Germany
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housing
heat
interior
headlights
heat sink
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Application number
DE102007057056A
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German (de)
Inventor
Guido Buthe
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Hella GmbH and Co KGaA
Original Assignee
Hella KGaA Huek and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hella KGaA Huek and Co filed Critical Hella KGaA Huek and Co
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

The headlight (1) has a housing exhibiting a carrier (2) and a light-transmissive headlight window (3), where a light module (4) i.e. LED module (8), is accommodated inside the housing for the light emission through the light-transmissive headlight window. A thermoelectric radiator (5) is arranged on the housing, where a heat exchange takes place between an internal space (6) and an outer side (7) of the housing through the thermoelectric radiator. The thermoelectric radiator includes a heat transport from the internal space to the outer side for cooling the internal space.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse, das wenigstens einen Grundkörper und ein lichtdurchlässiges Scheinwerferfenster aufweist, wobei im Inneren des Gehäuses zumindest ein Lichtmodul zur Lichtemittierung durch das lichtdurchlässige Scheinwerferfenster aufgenommen ist.The The present invention relates to a headlamp for a Motor vehicle with a housing, the at least one main body and has a translucent headlight window, wherein inside the housing at least one light module for Light emission through the translucent headlamp window is included.

Bei Scheinwerfern für Kraftfahrzeuge tritt häufig das Problem auf, dass durch den Betrieb der Lichtmodule innerhalb der Scheinwerfergehäuse die Innentemperatur stark ansteigt. Neuere Entwicklungen von Scheinwerfern setzen LED-Leuchtmittel ein, welche niedrigere Maximaltemperaturen erlauben als herkömmliche Halogen- oder Xenon-Leuchtmittel. Bereits bei 120°C erreichen einige LED-Leuchtmittel eine Grenztemperatur, welche nicht überschritten werden sollte. Abhängig von der Betriebssituation bei hohen Temperaturen des Fahrzeugs und bei einer starken Wärmeabstrahlung durch den Motor können Temperaturen im Inneren eines Scheinwerfers auftreten, welche zu starken Leistungsverlusten oder zur Schädigung der Leuchtmittel führen.at Headlamps for motor vehicles occurs frequently the problem on that is due to the operation of the light modules inside the headlight housing, the internal temperature rises sharply. Recent developments of headlamps use LED bulbs, which allow lower maximum temperatures than conventional ones Halogen or xenon bulbs. Already at 120 ° C reach some LED bulbs a limit temperature, which are not exceeded should. Depending on the operating situation at high temperatures of the vehicle and in a strong heat radiation through The engine can have temperatures inside a headlight occur which leads to large power losses or damage lead the bulb.

Andererseits entsteht bei sehr niedrigen Temperaturen und Witterungsverhältnissen mit hoher Luftfeuchtigkeit das Problem der Betauung oder sogar der Vereisung der Innenflächen der Scheinwerferfenster. Insbesondere bei Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs können die Betauungen und Vereisungen im Inneren des Scheinwerfers nicht sofort beseitigt werden, sodass für den Betrieb des Kraftfahrzeugs nicht die volle Scheinwerferleistung zur Verfügung steht. Ferner kann durch die Betauung oder Vereisung eine Streuung des emittierten Lichtes erfolgen, sodass der Gegenverkehr geblendet werden kann. Auch dieses Phänomen gilt es mit der vorliegenden Erfindung zu vermeiden.on the other hand arises at very low temperatures and weather conditions with high humidity the problem of condensation or even the Icing of the inner surfaces of the headlight windows. Especially when commissioning the motor vehicle, the condensation and icing inside the headlight is not eliminated immediately so that not for the operation of the motor vehicle the full headlight power is available. Further may be due to condensation or icing a scatter of the emitted Light done so that the oncoming traffic can be dazzled. This phenomenon also applies to the present invention to avoid.

Hinsichtlich der Kühlung der Leuchtmittel beschreibt die DE 102 27 720 A1 einen Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug, bei dem eine LED-Trägerplatine mit einem Kühlkörper verbunden ist, wobei der Kühlkörper direkt oder indirekt durch gezielte Zuleitung von Luft gekühlt wird. Befindet sich jedoch die LED und die zugeordnete Trägerplatine im Inneren des Gehäuses eines Scheinwerfers, so ist die Zuleitung eines Kühlluftstroms nicht direkt möglich. Die Gehäuse der Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge sind meist nahezu feuchtigkeitsdicht ausgeführt, sodass auch kein nutzbarer Austausch der Luft nach Außen erfolgen kann. Kann Luft in den Scheinwerfer gelangen, beispielsweise zu Zwecken der Kühlung, so kann der Scheinwerfer verunreinigen, wobei auch Feuchtigkeit in den Scheinwerfer eintreten kann. Dadurch werden die lichtdurchlässigen Bauteile, wie beispielsweise das Scheinwerferfenster oder auch die Leuchtmittel selbst, beschädigt. Folglich ist die gezielte Zuleitung von Luft an das Lichtmodul bzw. die zugeordneten Leuchtmittel nicht grundsätzlich möglich.With regard to the cooling of the bulbs describes the DE 102 27 720 A1 a headlamp for a motor vehicle, wherein an LED support board is connected to a heat sink, wherein the heat sink is cooled directly or indirectly by selective supply of air. However, if the LED and the associated carrier board are inside the housing of a headlight, the supply of a cooling air flow is not directly possible. The housing of the headlights for motor vehicles are usually almost moisture-proof, so that no usable exchange of air can be done to the outside. If air can get into the headlight, for example, for purposes of cooling, the headlight may contaminate, and moisture may also enter the headlight. As a result, the translucent components, such as the headlamp window or the bulbs themselves, damaged. Consequently, the targeted supply of air to the light module or the associated bulbs is not possible in principle.

Aus der DE 102 58 623 A1 ist ein Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse bekannt, wobei zur Vermeidung eines unerwünschten Temperaturanstiegs das Gehäuse isolierend ausgestaltet ist, wobei ferner vorgeschlagen wird, dass eine als Leuchtdiode ausgebildete Lichtquelle mit wenigstens einem Wärmeleitelement wärmeübertragend verbunden ist. Dabei wird der Effekt genutzt, eine Wärmeableitung über das Scheinwerferfenster zu erreichen. Jedoch ist die erzielbare Wärmeableitung durch einen Wärmetransport gemäß der vorgeschlagenen Weise gering, sodass die Leuchtmittel, insbesondere LED-Leuchtmittel mit höheren Leistungen, nicht hinreichend gekühlt werden können.From the DE 102 58 623 A1 a headlamp for a motor vehicle with a housing is known, wherein to avoid an undesirable increase in temperature, the housing is designed to be insulating, wherein it is further proposed that a light emitting diode designed as a light source is connected to at least one heat conducting element heat transfer. The effect is used to achieve heat dissipation via the headlamp window. However, the achievable heat dissipation by a heat transfer according to the proposed manner is low, so that the lighting means, in particular LED bulbs with higher powers, can not be adequately cooled.

Die Gebrauchsmusterschrift DE 20 2005 007 407 U1 befasst sich mit einer LED-Lichtquelle, welche zur Erzeugung von Licht für Projektionsanwendungen ausgebildet ist. Um die LED-Lichtquelle zu kühlen, ist ein thermisch an die LED gekoppelter thermoelektrischer Kühler vorgesehen. Damit ist ein Wärmeabtransport möglich, welcher Leuchtdioden, die zur Aussendung von stärkerem Licht ausgeführt sind, hinreichend kühlen kann.The Utility Model DE 20 2005 007 407 U1 deals with an LED light source designed to generate light for projection applications. To cool the LED light source, a thermoelectric cooler thermally coupled to the LED is provided. Thus, a heat dissipation is possible, which light emitting diodes, which are designed to emit stronger light, can cool sufficiently.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug mit einer Einrichtung zu versehen, welche sowohl zur Kühlung des Innenraums des Gehäuses als auch zur Überleitung von Wärme in den Innenraum des Gehäuses ausgebildet ist.It is therefore the object of the present invention, a headlight for a motor vehicle to be provided with a device which both for cooling the interior of the housing as well as for the transfer of heat into the interior of the housing is formed.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These Task is starting from a headlight for a motor vehicle according to the preamble of claim 1 in conjunction solved with the characterizing features. advantageous Further developments of the invention are in the dependent claims specified.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass ein thermoelektrischer Kühler vorgesehen ist, der im oder am Gehäuse angeordnet ist und durch den ein Wärmeaustausch zwischen dem Innenraum und der Außenseite des Gehäuses erfolgt.The The invention includes the technical teaching that a thermoelectric Cooler is provided in or on the housing is arranged and through which a heat exchange between the interior and the outside of the housing he follows.

Mittels eines thermoelektrischen Kühlers kann ein hinreichend großer Wärmetransport zwischen dem Innenraum und der Außenseite des Gehäuses des Scheinwerfers erreicht werden. Damit kann den hohen thermischen Anforderungen bei der Scheinwerferentwicklung begegnet werden, sodass auch in Extremsituationen, wie beispielsweise Nachheizphasen, in denen der Scheinwerfer der Motorabwärme des Kraftfahrzeugs zusätzlich ausgesetzt ist, die Temperatur im Scheinwerfer unterhalb kritischer Grenztemperaturen gehalten werden kann. Wird das Kraftfahrzeug bei hohen Außentemperaturen vorübergehend abgestellt, so kann schon während des Betriebs des Kraftfahrzeugs bei hohen Temperaturen der Scheinwerfer durch den erfindungsgemäßen thermoelektrischen Kühler gekühlt werden, sodass in der nach dem Abstellen des Kraftfahrzeugs folgenden Nachheizphase die Temperatur im Scheinwerfer nicht die kritische Grenztemperatur übersteigt.By means of a thermoelectric cooler, a sufficiently large heat transfer between the interior and the outside of the housing of the headlamp can be achieved. Thus, the high thermal requirements can be met in the headlight development, so that even in extreme situations, such as Nachheizphasen in which the headlights of the engine heat of the motor vehicle is additionally exposed, the temperature in the headlight can be kept below critical limits temperatures. Will that be Motor vehicle temporarily turned off at high outside temperatures, it can be cooled by the thermoelectric cooler according to the invention during operation of the motor vehicle at high temperatures of the headlights, so that in the after-heating phase following the parking of the motor vehicle, the temperature in the headlight does not exceed the critical temperature limit.

Der thermoelektrische Kühler kann einen Bestandteil der Wandung des Gehäuses bilden, sodass die Dichtheit des Gehäuses gegenüber der Außenseite nicht negativ beeinträchtigt ist. Es wird lediglich eine aktive Wärmebrücke gebildet, über die zunächst von der Luft innerhalb des Gehäuses Wärme an die Innenseite des Kühlers abgegeben wird, die ohne Luftaustausch zwischen dem Innenraum und der Außenseite nach außen überführt wird.Of the Thermoelectric cooler can be a part of the wall form the housing, so that the tightness of the housing not negatively affected against the outside is. It only becomes an active thermal bridge formed over the first of the air inside of the housing gives off heat to the inside of the radiator will, without air exchange between the interior and the outside is transferred to the outside.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf Scheinwerfer mit Lichtmodulen, die als LED-Module ausgeführt sind. Dabei kann ein erstes LED-Modul zur Emittierung eines Fernlichts und ein zweites LED-Modul zur Emittierung eines Abblendlichts im Gehäuse angeordnet werden, wobei auch jeweils mehrere LED-Module für Fern- und Abblendlicht vorgesehen sein können. Eine Klimatisierung des Innenraums eines Scheinwerfers ist insbesondere bei der Verwendung neuartiger LED-Module erforderlich, da die aus Leuchtdioden bestehenden Leuchtmittel niedrigere Grenztemperaturen aufweisen als herkömmliche Halogen- oder Xenon-Leuchtmittel. Die Grenztemperaturen können mit 150°C und in Einzelfällen auch mit maximal 120°C angegeben werden. Niedrige Grenztemperaturen ergeben sich auch durch die Anwendung von Kunststofflinsen, die bei derartiger Erwärmung eine Änderung des Brechungsindex aufweisen, was zu einer Verfälschung des Lichtbildes, insbesondere beim Abblendlicht, führen kann.The The present invention relates in particular to headlamps with light modules that are designed as LED modules. there can be a first LED module for the emission of a high beam and a second LED module for emitting a low beam in the housing are arranged, wherein in each case several LED modules for High and low beam can be provided. An air conditioning the interior of a headlamp is particularly in use novel LED modules required, since the existing light-emitting diodes lamps have lower limit temperatures than conventional ones Halogen or xenon bulbs. The limit temperatures can with 150 ° C and in individual cases with maximum 120 ° C are given. Low limit temperatures result also by the use of plastic lenses, in such Heating have a change in refractive index, resulting in a falsification of the photograph, in particular when dipped beam, can lead.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung umfasst einen thermoelektrischen Kühler, mit dem ein Wärmeaustausch sowohl vom Innenraum zur Außenseite zur Kühlung des Innenraums als auch von der Außenseite in den Innenraum zur Aufheizung des Innenraums des Gehäuses möglich ist. Situationsabhängig kann erforderlich sein, dass der Innenraum des Scheinwerfers vorübergehend aufgeheizt werden muss. Abhängig von der Witterung kann die Innenseite des Scheinwerferfensters vereisen oder zumindest eine Betauung aufweisen, die zur Sicherstellung einer störungsfreien Funktion des Scheinwerfers rasch entfernt werden muss. Bei LED-basierten Lichtmodulen entsteht keine oder nur eine geringe Wärmestrahlung, sodass eine rasche Enttauung oder Enteisung durch die Inbetriebnahme der LED-basierten Lichtmodule nicht erfolgen kann. Die Betauung oder Vereisung bleibt über einen längeren Betriebszeitraum des Scheinwerfers bestehen, sodass die Funktion negativ beeinflusst ist. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass mittels des thermoelektrischen Kühlers der Innenraum des Scheinwerfers bei Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs beheizt wird, um die Enttauung oder Enteisung des Scheinwerferfensters zu beschleunigen. Die Richtung des Wärmetransports durch den thermoelektrischen Kühler kann durch eine Änderung der elektrischen Polung umgekehrt werden, sodass situationsabhängig mittels des thermoelektrischen Kühlers Wärme von der Außenseite in den Innenraum des Scheinwerfers überführbar ist. Die zusätzliche Leistung, die für den Betrieb des thermoelektrischen Kühlers aufgewendet werden muss, trägt dabei zusätzlich Wärme in den Innenraum des Gehäuses des Scheinwerfers ein.A advantageous development of the invention comprises a thermoelectric Radiator with which a heat exchange both from Interior to the outside for cooling the interior as well as from the outside into the interior for heating the interior of the housing is possible. Depending on the situation may be necessary that the interior of the headlight temporarily must be heated. Depending on the weather can the inside of the headlight window freeze or at least have a condensation, which ensures a trouble-free Function of the headlight must be removed quickly. For LED-based light modules There is no or only little heat radiation, so that rapid de-icing or deicing due to the commissioning of the LED-based Light modules can not be done. The condensation or icing remains over a longer operating period of the headlamp, so that the function is negatively affected. According to the invention be provided that by means of the thermoelectric cooler the interior of the headlamp at startup of the motor vehicle is heated to defrost or defrost the headlamp window to accelerate. The direction of heat transport through The thermoelectric cooler can be changed by a change the electrical polarity are reversed, so depending on the situation by means of the thermoelectric cooler heat from the outside into the interior of the headlamp convertible is. The extra power needed for operation of the thermoelectric cooler has to be expended, Adds heat to the interior of the housing of the headlamp.

Der thermoelektrische Kühler kann nach Art eines Peltier-Elementes ausgeführt sein, sodass eine elektrische Wärmepumpe gebildet wird. Die eingesetzte elektrische Energie wird für den Transport der Wärme von einer ersten zu einer gegenüberliegenden zweiten Seite des Peltier-Elementes verwendet. Es ist insbesondere kein Kühlmedium wie ein Fluid erforderlich. Peltier-Elemente weisen eine scheibenartige, flache Bauweise auf und sind besonders geeignet, einen örtlich begrenzten Bestandteil des Gehäuses zu bilden. Bei einer höheren erforderlichen Temperaturdifferenz zwischen der ersten warmen Peltier-Elementseite und der zweiten kalten Peltier-Elementseite kann auch eine kaskadenförmige Anordnung mehrerer Peltier-Elemente als aufeinander gestapeltes Paket vorgesehen sein. Abhängig von der erforderlichen Kühl- bzw. Heizleistung können innerhalb des Gehäuses des Scheinwerfers auch mehrere thermoelektrische Kühler an unterschiedlichen Stellen angeordnet werden.Of the thermoelectric cooler can be like a Peltier element be executed, so that an electric heat pump is formed. The electrical energy used is for the transport of heat from a first to an opposite second side of the Peltier element used. It is special no cooling medium such as a fluid required. Peltier elements have a disc-like, flat design and are special suitable, a localized part of the housing to build. At a higher required temperature difference between the first warm Peltier element side and the second cold Peltier element side can also be a cascade-shaped arrangement several Peltier elements provided as a stacked package be. Depending on the required cooling or Heating power can be inside the case of the Headlamps also several thermoelectric cooler on be arranged in different places.

Um die Wirkung des thermoelektrischen Kühlers weiter zu verstärken, kann vorgesehen sein, dass im oder am Grundkörper ein Innenkühlkörper angeordnet ist, an den der thermoelektrische Kühler zum Wärmeaustausch angrenzt. Zwischen dem Innenkühlkörper und der thermischen Grenzfläche des thermoelektrischen Kühlers kann eine mechanische Verbindung oder eine Verbindung über eine Wärmeleitpaste hergestellt werden. Die Verwendung eines Innenkühlkörpers ermöglicht einen verbesserten Wärmeaustausch zwischen der Luft im Innenraum des Scheinwerfers und der thermischen Grenzfläche des thermoelektrischen Kühlers. Eine weitere Verbesserung der Kühlleistung erfolgt durch das Anbringen eines Außenkühlkörpers auf der Außenseite des thermoelektrischen Kühlers, über den ein Wärmeaustausch mit der Außenseite erfolgt. Der Kühlkörper sowohl in der Innenseite als auch auf der Außenseite kann eine Rippenstruktur umfassen und vorzugsweise aus Aluminiummaterial bestehen, wobei die Rippenstruktur durch einen jeweiligen Luftstrom beaufschlagt ist.Around to further enhance the effect of the thermoelectric cooler can be provided that arranged in or on the main body an internal heat sink is to which the thermoelectric cooler for heat exchange borders. Between the internal heat sink and the thermal interface of the thermoelectric cooler can be a mechanical connection or a connection over a thermal paste are produced. The usage an internal heat sink allows one improved heat exchange between the air in the interior of the Headlamps and the thermal interface of the thermoelectric Cooler. Another improvement in cooling performance done by attaching an outdoor heat sink on the outside of the thermoelectric cooler, over a heat exchange with the outside takes place. The heat sink both in the inside as well on the outside can include a ribbed structure and preferably made of aluminum material, wherein the rib structure is acted upon by a respective air flow.

Eine weitere Verbesserung der Wärmeabfuhr auf der Außenseite des Gehäuses kann durch eine Luftleiteinrichtung erzielt werden, sodass über den Außenkühlkörper ein wärmekonvektiver Luftstrom geleitet wird. Dabei wird der Fahrtwind des Kraftfahrzeugs genutzt, um den Luftstrom über dem Außenkühlkörper zu erzeugen. Jedoch bieten sich auch Möglichkeiten einer aktiven Erzeugung eines wärmekonvektiven Luftstroms mittels eines Außenlüfters und dergleichen. Eine Weiterbildung der Kühlung des Außenkühlkörpers kann beispielsweise in der Verbindung mit der Klimaanlage des Kraftfahrzeugs oder der Kühlereinrichtung des Motors bestehen, um die Wärme abzuführen.A further improvement of heat dissipation on the outside of the housing can be achieved by a louver Be so over the exterior heat sink a heat convective airflow is passed. It will the airstream of the motor vehicle used to overflow the air to produce the outdoor heat sink. however There are also opportunities for active generation a heat convective airflow by means of an outdoor fan and the same. A refinement of the cooling of the outer cooling body For example, in connection with the air conditioning of the motor vehicle or the radiator of the engine exist to the Dissipate heat.

Eine weitere Verbesserung des Wärmeübergangs vom Innenraum an den thermoelektrischen Kühler und den zugeordneten Innenkühlkörper wird durch eine Lüftereinheit im Gehäuse erzielt, die als Axial- oder Radiallüfter ausgeführt sein kann und über oder wenigstens angrenzend an den Innenkühlkörper angeordnet wird. Durch den Betrieb einer Lüftereinheit im Innenraum des Scheinwerfers ist ein Umwälzen der Luft im Innenraum erzielbar, sodass die im Gehäuse angeordneten Komponenten und insbesondere das Scheinwerferfenster mit einem Luftstrom beaufschlagt werden. Hierdurch entsteht ein Kreislauf, wobei der Luftstrom in einer Richtung erfolgen kann, in der zunächst die Lüftereinheit die Luft an den Lichtmodulen vorbeigeleitet und anschließend über die Innenseite des Scheinwerferfensters bewegt. Eine Enttauung oder Enteisung der Innenseite des Scheinwerferfensters kann damit beschleunigt erfolgen. Die aufgeheizte Luft wird abschließend über den Innenkühlkörper geleitet, um die Temperatur wieder zu reduzieren.A further improvement of the heat transfer from the interior to the thermoelectric cooler and the associated internal heat sink is achieved by a fan unit in the housing, to be designed as axial or radial fan can and over or at least adjacent to the internal heat sink is arranged. By operating a fan unit in the interior of the headlamp is a circulation of air achievable in the interior, so that arranged in the housing Components and in particular the headlamp window with a flow of air be charged. This creates a cycle, the Airflow can take place in one direction, in the first the fan unit leads the air past the light modules and then over the inside of the headlight window emotional. Defrosting or de-icing the inside of the headlamp window can be done faster. The heated air is finally over passed the internal heat sink to the temperature to reduce again.

Die LED-Module können Modulkühlkörper aufweisen, über die Wärme aus den LED-Modulen an den Innenraum abführbar ist. Die Modulkühlkörper können ebenso wie der Innenkühlkörper oder der Außenkühlkörper aus einer Rippenstruktur gebildet sein, wobei der Kühlkörper vorzugsweise aus Aluminium besteht.The LED modules may have module heat sink, via the heat from the LED modules can be dissipated to the interior is. The module heatsinks can as well as the inner heat sink or the outer heat sink be formed of a rib structure, wherein the heat sink preferably made of aluminum.

Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Ausführung eines Scheinwerfers mit einer Kühleinrichtung können thermoelektrische Kühler Modulkühlkörper nach Art eines Peltier-Elementes umfassen, der zwischen den Modulkühlkörpern und den Lichtmodulen selbst angeordnet wird. Gemäß einer Weiterbildung können die Modulkühlkörper so ausgeführt werden, dass diese direkten Kontakt mit der Außenseite und einem auf der Außenseite anliegenden wärmekonvektiven Luftstrom aufweisen. Beispielsweise können die Modulkühlkörper durch den Grundkörper des Gehäuses des Scheinwerfers hindurch geführt sein, um einen direkten Abtransport der Wärme zu erzielen. An jedem Lichtmodul ist rückseitig ein thermoelektrischer Kühler angeordnet, um einen Wärmeübergang des Leuchtmittels an den Kühlkörper zu verbessern, wobei die Anordnung eines jeweiligen thermoelektrischen Kühlers an den zugeordneten Lichtmodulen zusätzlich zu einem zentralen thermoelektrischen Kühler im Gehäuse des Scheinwerfers vorgesehen werden kann.According to one Further development of the embodiment according to the invention a headlamp with a cooling device can thermoelectric cooler module heat sink in the manner of a Peltier element, between the module heat sinks and the light modules themselves is arranged. According to one Continuing can be the module heat sink be executed so that this direct contact with the Outside and one on the outside have heat convective airflow. For example, you can the module heat sink through the body the housing of the headlamp passed be to achieve a direct removal of heat. At each light module is on the back a thermoelectric Radiator arranged to heat transfer the bulb to improve the heat sink, wherein the arrangement of a respective thermoelectric cooler at the associated light modules in addition to a central thermoelectric Cooler provided in the housing of the headlamp can be.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung bilden der thermoelektrische Kühler, der Innenkühlkörper und der Außenkühlkörper eine Kühlereinheit, die hinsichtlich der Einbaulage des Scheinwerfers im unteren Bereich angeordnet ist, wobei im Innenraum Luftleitelemente vorgesehen sind, um einen verbesserten Wärmeaustausch zwischen den Modulkühlkörpern und dem Innenkühlkörper der Kühlereinheit zu schaffen. Insbesondere kann ein zirkulierender Luftstrom im Innenraum des Scheinwerfers erzeugt werden, der eine Belüftung des Scheinwerferfensters mit umfasst, wobei die Einbaulage auch an jeder weiteren Stelle im Scheinwerfer bzw. im Gehäuse vorgesehen sein kann.According to one Development of the invention form the thermoelectric cooler, the inner heat sink and the outer heat sink a cooler unit with regard to the installation position of Headlamps is arranged in the lower area, wherein in the interior air-guiding elements are provided to provide improved heat exchange between the module heat sinks and the internal heat sink to create the cooler unit. In particular, a circulating air flow be generated in the interior of the headlamp, which provides ventilation the headlight window includes, with the mounting position also at each additional point in the headlight or in the housing can be provided.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand einer einzigen Figur näher dargestellt. Es zeigt:Further, The measures improving the invention will be described below together with the description of a preferred embodiment of the invention shown in more detail with reference to a single figure. It shows:

Die Figur eine schematische Darstellung eines Scheinwerfers mit einem erfindungsgemäßen thermoelektrischen Kühler im Grundkörper des Gehäuses.The Figure is a schematic representation of a headlamp with a Thermoelectric cooler according to the invention in the main body of the housing.

Der in der Figur dargestellte Scheinwerfer ist mit dem Bezugszeichen 1 versehen und weist ein Gehäuse auf, das aus einem Grundkörper 2 auf der Rückseite und einem Scheinwerferfenster 3 auf der Vorderseite in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs besteht. Zwischen dem Grundkörper 2 und dem Scheinwerferfenster 3 ist eine Dichtungsanordnung 17 angebracht, um einen feuchtigkeits- und verunreinigungsdichtes Gehäuse zu bilden. Innerhalb des Gehäuses sind mehrere Lichtmodule 4 vorgesehen, wobei ein erstes Lichtmodul ein Fernlicht und ein zweites Lichtmodul ein Abblendlicht darstellt. Die Lichtmodule 4 sind als LED-Module ausgeführt, wobei das erste LED-Modul 8 das Fernlicht und das zweite LED-Modul 9 das Abblendlicht emittiert. Das erste Lichtmodul 4 mit dem LED-Modul 8 umfasst eine Linsenanordnung 18, welche gemeinsam mit dem LED-Modul 8 das Lichtmodul 4 bildet.The headlight shown in the figure is denoted by the reference numeral 1 provided and has a housing, which consists of a basic body 2 on the back and a headlamp window 3 on the front in the direction of travel of the motor vehicle. Between the main body 2 and the headlight window 3 is a seal arrangement 17 attached to form a moisture and contamination-proof housing. Inside the housing are several light modules 4 provided, wherein a first light module is a high beam and a second light module is a low beam. The light modules 4 are designed as LED modules, with the first LED module 8th the high beam and the second LED module 9 the low beam emitted. The first light module 4 with the LED module 8th includes a lens assembly 18 , which together with the LED module 8th the light module 4 forms.

Im unteren Bereich des Grundkörpers 2 ist erfindungsgemäß eine Kühlereinheit angeordnet, welche aus einem thermoelektrischen Kühler 5 und einem Innenkühlkörper 10 sowie einem Außenkühlkörper 11 besteht. Der thermoelektrische Kühler ist als Peltier-Element ausgeführt und geeignet, einen Wärmetransport sowohl aus dem Innenraum 6 zur Außenseite 7 als auch von der Außenseite 7 in Richtung des Innenraums 6 zu ermöglichen. Die Luft des Innenraums 6 tauscht die Wärme zunächst mit dem Innenkühlkörper 10, sodass dieser über den thermoelektrischen Kühler gegen den Außenkühlkörper 11 gekühlt wird. Wird der thermoelektrische Kühler 5 umgepolt, so kann Wärme vom Außenkühlkörper 11 an den Innenkühlkörper 10 übertragen werden.In the lower part of the body 2 According to the invention, a cooler unit is arranged, which consists of a thermoelectric cooler 5 and an internal heat sink 10 and an outdoor heat sink 11 consists. The thermoelectric cooler is designed as a Peltier element and capable of heat transport both from the interior 6 to the outside 7 as well as from the outside 7 in Rich tion of the interior 6 to enable. The air of the interior 6 initially exchanges the heat with the internal heat sink 10 so that this over the thermoelectric cooler against the outer heat sink 11 is cooled. Will the thermoelectric cooler 5 reversed, so can heat from the outdoor heat sink 11 to the internal heat sink 10 be transmitted.

Zur Verbesserung des Wärmeaustausches des Außenkühlkörpers 11 mit der Außenseite 7 ist eine Luftleiteinrichtung 12 vorgesehen, die den wärmekonvektiven Luftstrom, beispielsweise verursacht durch den Fahrtwind des Kraftfahrzeugs, über den Außenkühlkörper 11 verstärkt. Je niedriger die Temperatur des Außenkühlkörpers 11 ist, umso niedriger kann auch die Temperatur des Innenkühlkörpers 10 gehalten werden.To improve the heat exchange of the external heat sink 11 with the outside 7 is a louver 12 provided that the heat-convective air flow, for example, caused by the wind of the motor vehicle, on the outdoor heat sink 11 strengthened. The lower the temperature of the outdoor heat sink 11 is, the lower the temperature of the inner heat sink 10 being held.

Im Innenraum 6 wird über eine Lüftereinheit 13 eine Luftzirkulation erzeugt, sodass über den Innenkühlkörper 10 ebenso ein wärmekonvektiver Luftstrom gebildet wird. Die Anordnung der Lüftereinheit 13 ist derart vorgesehen, dass die Modulkühlkörper 14 und 15, die rückseitig an den Lichtmodulen 4 angebracht sind, mit dem Luftstrom der Lüftereinheit 13 beaufschlagt werden. Damit wird die Wärmeabfuhr aus den Lichtmodulen 4 verbessert. Mittels Luftleitelementen 16, die an geeigneten Stellen im Innenraum 6 des Scheinwerfers 1 angeordnet sind, kann ein gezielter Pfad der Luftkonvektion hervorgerufen wenden, welche auch als Abdeckrahmen im Scheinwerfer 1 Verwendung finden können. Weiterhin weist der Scheinwerfer 1 zumindest eine optisch wirksame Fläche 18 auf, die ebenso wie die Luftleitelemente 16 neben einer Reflektorfunktion die Funktion von Luftleitelementen wahrnehmen können. Insbesondere wird erreicht, dass der Luftstrom an der Innenseite des Scheinwerferfensters 3 vorbeigeführt wird, um eventuelle Vereisungen oder Betauungen zu entfernen.In the interior 6 is via a fan unit 13 creates an air circulation, so over the inner heat sink 10 as well as a heat convective air flow is formed. The arrangement of the fan unit 13 is provided such that the module heat sink 14 and 15 , the back of the light modules 4 are attached, with the air flow of the fan unit 13 be charged. Thus, the heat dissipation from the light modules 4 improved. By means of air guide elements 16 in appropriate places in the interior 6 of the headlight 1 are arranged, a targeted path of air convection can be caused, which also serve as a cover in the headlight 1 Can be used. Furthermore, the headlight 1 at least one optically effective surface 18 on, as well as the air deflectors 16 In addition to a reflector function can perform the function of air guide elements. In particular, it is achieved that the air flow on the inside of the headlight window 3 is passed to remove any icing or condensation.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.The Invention is limited in its execution not to the preferred embodiment given above. Rather, a number of variants is conceivable, which of the illustrated solution even with fundamentally different types Use.

11
Scheinwerferheadlights
22
Grundkörperbody
33
Scheinwerferfensterspotlight window
44
Lichtmodullight module
55
thermoelektrischer Kühlerthermoelectric cooler
66
Innenrauminner space
77
Außenseiteoutside
88th
erstes LED-Modulfirst LED module
99
zweites LED-Modulsecond LED module
1010
InnenkühlkörperCooling body
1111
AußenkühlkörperExternal heat sink
1212
LuftleiteinrichtungCowl
1313
Lüftereinheitfan unit
1414
ModulkühlkörperModule heat sink
1515
ModulkühlkörperModule heat sink
1616
Luftleitelemente/AbdeckrahmenControl blades / Cover
1717
Dichtungsanordnungsealing arrangement
1818
optisch wirksame Flächeoptical effective area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (11)

Scheinwerfer (1) für ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse, das wenigstens einen Grundkörper (2) und ein lichtdurchlässiges Scheinwerferfenster (3) aufweist, wobei im Inneren des Gehäuses zumindest ein Lichtmodul (4) zur Lichtemittierung durch das lichtdurchlässige Scheinwerferfenster (3) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein thermoelektrischer Kühler (5) vorgesehen ist, der im oder am Gehäuse angeordnet ist und durch den ein Wärmeaustausch zwischen dem Innenraum (6) und der Außenseite (7) des Gehäuses erfolgt.Headlights ( 1 ) for a motor vehicle with a housing, the at least one main body ( 2 ) and a translucent headlamp window ( 3 ), wherein inside the housing at least one light module ( 4 ) for emitting light through the translucent headlamp window ( 3 ), characterized in that at least one thermoelectric cooler ( 5 ) is provided, which is arranged in or on the housing and through which a heat exchange between the interior ( 6 ) and the outside ( 7 ) of the housing. Scheinwerfer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtmodul (4) ein LED-Modul ist, wobei ein erstes LED-Modul (8) zur Emittierung eines Fernlichtes und ein zweites LED-Modul (9) zur Emittierung eines Abblendlichtes im Gehäuse angeordnet ist.Headlights ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the light module ( 4 ) is an LED module, wherein a first LED module ( 8th ) for emitting a high beam and a second LED module ( 9 ) is arranged for emitting a low beam in the housing. Scheinwerfer (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeaustausch durch den thermoelektrischen Kühler (5) einen Wärmetransport vom Innenraum (6) zur Außenseite (7) zur Kühlung des Innenraums (6) oder von der Außenseite (7) in den Innenraum (6) zur Aufheizung des Innenraums (6) des Gehäuses umfasst.Headlights ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the heat exchange through the thermoelectric cooler ( 5 ) a heat transfer from the interior ( 6 ) to the outside ( 7 ) for cooling the interior ( 6 ) or from the outside ( 7 ) in the interior ( 6 ) for heating the interior ( 6 ) of the housing. Scheinwerfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im oder am Grundkörper (2) ein Innenkühlkörper (10) angeordnet ist, an den der thermoelektrische Kühler (5) zum Wärmeaustausch angrenzt.Headlights ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that in or on the base body ( 2 ) an internal heat sink ( 10 ) to which the thermoelectric cooler ( 5 ) is adjacent to the heat exchange. Scheinwerfer (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoelektrische Kühler (5) auf der Außenseite (7) einen Außenkühlkörper (11) aufweist, über den ein Wärmeaustausch mit der Außenseite (7) erfolgt.Headlights ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the thermoelectric cooler ( 5 ) on the outside ( 7 ) an external heat sink ( 11 ), via which a heat exchange with the outside ( 7 ) he follows. Scheinwerfer (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenseite (7) des Gehäuses eine Luftleiteinrichtung (12) angeordnet ist, um einen wärmekonvektiven Luftstrom über den Außenkühlkörper (11) zu schaffen.Headlights ( 1 ) according to claim 5, characterized in that on the outside ( 7 ) of the housing a louver ( 12 ) is arranged to a heat-convective air flow through the outer heat sink ( 11 ) to accomplish. Scheinwerfer (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse eine Lüftereinheit (13) angeordnet ist, um einen wärmekonvektiven Luftstrom über dem Innenkühlkörper (10) zu schaffen.Headlights ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the housing a fan unit ( 13 ) is arranged to provide a heat convective air flow over the inner heat sink ( 10 ) to accomplish. Scheinwerfer (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die LED-Module (8, 9) Modulkühlkörper (14, 15) aufweisen, über die Wärme aus den LED-Modulen (8, 9) an den Innenraum (6) abführbar ist.Headlights ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the LED modules ( 8th . 9 ) Module heat sink ( 14 . 15 ), via the heat from the LED modules ( 8th . 9 ) to the interior ( 6 ) is dissipatable. Scheinwerfer (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoelektrische Kühler (5), der Innenkühlkörper (10) und der Außenkühlkörper (11) eine Kühlereinheit bilden, die hinsichtlich der Einbaulage des Scheinwerfers (1) im unteren Bereich angeordnet ist, wobei im Innenraum (6) Luftleitelemente (16) vorgesehen sind, um einen verbesserten Wärmeaustausch zwischen den Modulkühlkörpern (14, 15) und dem Innenkühlkörper (10) der Kühlereinheit zu schaffen.Headlights ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the thermoelectric cooler ( 5 ), the internal heat sink ( 10 ) and the external heat sink ( 11 ) form a cooler unit, which in terms of the installation position of the headlamp ( 1 ) is arranged in the lower region, wherein in the interior ( 6 ) Air guiding elements ( 16 ) are provided for improved heat exchange between the module heat sinks ( 14 . 15 ) and the inner heat sink ( 10 ) of the radiator unit. Scheinwerfer (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung des Wärmeaustausches durch den thermoelektrischen Kühler (5) durch eine Änderung der elektrischen Polung umkehrbar ist, sodass situationsabhängig mittels des thermoelektrischen Kühlers (5) Wärme von der Außenseite (7) in den Innenraum (6) überführbar ist.Headlights ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the direction of heat exchange through the thermoelectric cooler ( 5 ) is reversible by a change in the electrical polarity, so that depending on the situation by means of the thermoelectric cooler ( 5 ) Heat from the outside ( 7 ) in the interior ( 6 ) is convertible. Scheinwerfer (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Leistung zum Betrieb des thermoelektrischen Kühlers (5) die Aufheizung des Innenraums (6) unterstützt.Headlights ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the additional power for operation of the thermoelectric cooler ( 5 ) the heating of the interior ( 6 ) supported.
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