阅读说明：本技术 机动车辆前照灯抽气机 (Air extractor for motor vehicle headlight ) 是由 蒂博·门 于 2019-06-10 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种车辆前照灯抽气机,该车辆前照灯抽气机包括：空气入口和空气出口；通风室,该通风室设置在抽气机的所述空气入口和所述空气出口之间,所述通风室包括风机,该风机适于产生从空气入口到空气出口的空气流；以及对外部颗粒密封的密封系统。(The present invention relates to a vehicle headlamp air extractor, which includes: an air inlet and an air outlet; a ventilation chamber disposed between the air inlet and the air outlet of the air extractor, the ventilation chamber including a blower adapted to generate a flow of air from the air inlet to the air outlet; and a sealing system for sealing the outer particles.)

机动车辆前照灯抽气机

技术领域

本发明涉及一种用于前照灯的抽气机，特别是一种用于机动车辆前照灯的抽气机。本发明还涉及一种包括抽气机的前照灯和包括这种前照灯的机动车辆。本发明最后涉及一种使用这种抽气机的方法。

背景技术

为了提高前照灯的效率或前照灯中的照明模块的效率，特别是在机动车辆前照灯中的照明模块的效率，可以使用光空间调制器型构件来形成可以选择性地激活的分段光束。光源矩阵是光空间调制器型构件的一个示例。然而，这些矩阵因其数量而显著升温，并且温度的升高迅速降低其性能。

也称为光空间调制器型构件的另一个示例是LCD屏幕型构件或微镜矩阵(也称为数字微镜装置或DMD)。

因此，将诸如MEMS(微机电系统)、微镜矩阵、LCD屏幕或激光器等的光空间调制器型前照灯构件集成是有益的。

然而，这种构件的极限工作温度相对较低(85℃左右)，因此不能在通常的前照灯温度条件下使用它们。实际上，前照灯采用包括位于发动机附近的发热元件的封闭组件的形式，前照灯内的温度可以达到高值，并且快速超过构件的极限工作温度。

而且，这种构件需要密封的环境，特别是对外部颗粒密封。事实上，外部颗粒的存在可以大大降低前照灯中的电子构件的性能。因此必须保护前照灯免受外部环境的影响。

为了解决这些约束，存在包括热交换器的前照灯，该热交换器联接到位于敏感构件附近的风机，以便直接对敏感构件进行冷却。

然而，这种前照灯的第一个缺点是，额外的制造步骤的数量以及在制造期间在小区域中添加大量额外构件。

第二个缺点是，在风机失效的情况下，这种系统的修理很复杂。因此，将优选的是更换整个前照灯或包含光空间调制器型构件的壳体，这涉及额外的成本。

发明内容

本发明的总体目的是提供一种前照灯解决方案，该解决方案改进了现有的解决方案并且能够使用发热构件而不会存在超过其极限工作温度的风险。

更确切地说，本发明的第一个目的是找到一种折衷方案，该折衷方案允许在前照灯中使用光空间调制器型构件，使得在保证前照灯是密封的同时使其温度保持在极限工作值以下。

本发明的第二个目的是提供一种前照灯解决方案，其以较低成本简单地实现。

根据第一方面，本发明涉及一种车辆前照灯抽气机，该车辆前照灯抽气机包括：空气入口和空气出口；通风室，该通风室设置在抽气机的所述空气入口和所述空气出口之间，所述通风室包括风机，该风机适于产生从空气入口到空气出口的空气流；以及对外部颗粒密封的密封系统。

在一个实施例中，对外部颗粒密封的密封系统包括至少一个阻挡装置，所述至少一个阻挡装置被设计成呈现打开位置和关闭位置，该打开位置允许空气出口和空气入口之间的流体连通，该关闭位置至少能够防止外部颗粒在空气出口和空气入口之间通过。

在一个实施例中，抽气机包括所述至少一个阻挡装置的控制装置。

在一个实施例中，所述至少一个阻挡装置布置在空气出口和/或空气入口中。

在一个实施例中，所述至少一个阻挡装置通过围绕轴线的旋转运动或通过平移运动在打开位置和关闭位置之间是可移动的。

在一个实施例中，对外部颗粒密封的密封系统包括在通风室和空气出口之间的通道，该通道具有弯曲部。

在一个实施例中，当抽气机集成到前照灯中以将液体排出到空气出口时，所述通道具有斜率。

在一个实施例中，空气出口包括格栅。

在一个实施例中，空气入口包括朝向抽气机的上侧取向的空气引导件。

根据第二方面，本发明涉及一种包括根据本发明的第一方面的抽气机的车辆前照灯。

在一个实施例中，前照灯还包括前照灯空气入口，该前照灯空气入口可选地包括空气过滤器。

在一个实施例中，抽气机布置在前照灯的上部和/或后部。

在一个实施例中，前照灯空气入口布置在前照灯的下部和/或前部。

在一个实施例中，抽气机可拆卸地固定到前照灯。

在一个实施例中，前照灯还包括至少一个光学模块，所述至少一个光学模块包括至少一个电子构件和用于冷却所述电子构件的至少一个冷却系统，所述冷却系统仅包括用于通过传导进行冷却的冷却系统。所述至少一个电子构件可以是光空间调制器。

根据第三方面，本发明涉及一种控制根据本发明的第二方面的前照灯抽气机的方法，其中，抽气机包括可移动阻挡装置。所述方法包括下列步骤：启动风机，然后打开所述至少一个阻挡装置。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的包括前照灯的车辆前部的示意图，该前照灯包括抽气机。

图2A示出根据本发明的一个实施例的抽气机，其中密封系统包括盖板。

图2B示出图2A所示的抽气机，其中盖板处于关闭位置。

图2C示出图2A所示的抽气机，其中盖板处于打开位置。

图2D示出来自图2A的抽气机的第一实施例的变型，其中盖板布置在通风室的入口处。

图3A示出根据本发明的第二实施例的抽气机，其中密封系统包括至少一个板条，并且板条处于关闭位置。

图3B示出图3A所示的抽气机，其中板条处于打开位置。

图4示出根据第三实施例的抽气机，其中密封系统是从通风室的出口延伸的通道。

具体实施方式

下列术语在说明书的其余部分中进行定义，并且可以以下列方式进行理解：

我们将相对于机动车辆从前向后取向的方向定义为纵向方向，形容词前和后相对于车辆的通常运动来定义。我们将垂直于纵向方向的方向，并且从机动车辆的右侧到左侧取向的方向定义为横向方向。纵向方向和横向方向两个方向限定水平面。竖直方向垂直于水平面并向上取向。这些相同的方向用于前照灯的描述，其中前照灯被认为好像其位于车辆中。

形容词“上”和“下”也相对于上文定义的竖直方向使用。

表述“外部颗粒”表示存在于前照灯的外部环境中的元件，并且通过与存在于前照灯中的构件接触而易于降低它们的性能。外部颗粒可以非限制性地包括：灰尘、水、油溅污、洗涤产品溅污和叶子。

本发明的构思是基于抽气机的使用，该抽气机布置在前照灯的水平处，能够将存在于前照灯中的热空气排出以用冷空气代替它，以降低前照灯内的空气的平均温度，并因此降低位于前照灯内的构件的温度。该原理在图1中示意性地示出，图1示出安装在机动车辆101上的前照灯103，该机动车辆101配备有根据本发明的一个实施例的抽气机102。这种抽气机102有利地以可拆卸的方式固定到前照灯103，以便在发生故障时能够更换抽气机。

前照灯103包括至少一个光学模块105。该光学模块包括一个或更多个温度敏感构件，所述一个或更多个温度敏感构件例如包括至少一个光空间调制器型构件、半导体构件、MEMS、微镜矩阵、液晶屏或激光器。

该光学模块有利地包括专用于一个或多个电子构件的冷却系统；然而，因为光学模块被集成到包括根据本发明的一个实施例的抽气机的前照灯中，所以这限制了其平均温度，该专用冷却系统可以是简单的并仅通过传导和自然对流进行冷却。因此光学模块不包括风机。因此，与包括相同电子构件的普通光学模块相比，光学模块简化了。本发明自然地与这些传统的光学模块保持兼容，这些传统的光学模块包括它们自己的冷却系统，该冷却系统具有一个或多个风机。

所谓“自然对流”是指非强制的对流，也就是说没有风机或任何其他类似的能够强加与光学模块局部接触或在光学模块附近的空气流的装置。

前照灯103还包括与车辆101的车身107齐平或从车辆101的车身107突出的外透镜106。

抽气机102布置在前照灯103的壁上或穿过前照灯103的壁。因此，抽气机能够在前照灯103的内部和外部之间提供流体连通。抽气机102适于能够将前照灯103内部的空气抽出到前照灯的外部。在一个实施例中，前照灯包括前照灯空气入口104。因此前照灯内的热空气被较冷的空气代替，并且降低了前照灯内的空气的整体温度。

抽气机102优选地布置在前照灯103的上部。事实上，热空气比冷空气密度小，前照灯103内的空气在前照灯103的上部比下部更热。因此，将抽气机102布置在前照灯103的上部有利地使得能够将最热的空气抽出到前照灯103的外部，因此有利于降低前照灯内的空气的温度。

在一个实施例中，抽气机102包括空气引导件，该空气引导件的入口布置在前照灯103的上部。抽气机102此时可以布置在前照灯103的下部或位于前照灯103的下部和上部之间的中部，空气引导件能够将位于前照灯103的上部的热空气供给到抽气机。

在一个实施例中，前照灯103的空气入口104布置在前照灯的下部。前照灯的空气入口104可以布置在前照灯的下表面108上。前照灯的空气入口104优选地位于穿过抽气机102的水平面下方。

在一个实施例中，前照灯的空气入口104布置在前照灯103的前部，也就是说，最靠近前照灯103的外透镜106的部分。前照灯的空气入口104的这种布置有利地使较冷的空气能够进入前照灯103的内部，特别是通过将前照灯的空气入口104移至远离车辆101的发动机的位置，该发动机通常位于前照灯103的后部。

在一个实施例中，前照灯的空气入口104包括空气引导件，该空气引导件的入口布置在前照灯103的前部和/或下部。

前照灯的空气入口104可包括空气过滤器。空气过滤器有利地使空气能够从前照灯103的外部流到前照灯103的内部，从而防止外部颗粒经由前照灯的空气入口104透入到前照灯103的内部。

下面参照图2A、2B和2C对根据第一实施例的抽气机201的示例进行描述。

抽气机201包括空气入口203和空气出口214(更具体地在图2C中示出)。抽气机201还包括通风室210。所述通风室210有利地设置在抽气机201的所述空气入口203和所述空气出口214之间。通风室210包括风机202。所谓风机是指用于在空气入口203和空气出口214之间产生空气流的任何装置。

风机202可以是径流式风机、轴流式风机或任何其他类型的风机。在一个实施例中，风机202被设计成在空气出口处产生速度基本上等于5米/秒的空气流。在一个实施例中，风机202被设计成在空气出口处产生100L/min至500L/min之间(包括端值)的空气流。

如图2B所示，抽气机201以类似于图1的方式布置在前照灯213的后部和上部。空气入口203适于定位在前照灯213内部。空气出口214适于在前照灯213外部。因此，风机202能够经由空气入口203吸入前照灯213内的内部热空气并将其排出到前照灯213的外部和抽气机的空气出口214。

抽气机201还包括至少对外部颗粒密封的密封系统。在一个非限制性实施例中，密封系统还是气密的。当风机关闭时或当风机未被启动时，对外部颗粒密封的密封系统能够防止存在于前照灯213外部的空气中的外部颗粒透入到前照灯213的内部。

实际上，当抽气机201运转时，产生从抽气机201的空气入口203到空气出口214的空气直流(though-flow)。这种空气直流防止外部颗粒通过抽气机到达前照灯的内部。然而，如果关闭风机202，则没有空气流产生，因此，对于保护存在于前照灯中的构件而言，重要的是，关闭抽取系统以使得灰尘不会经由抽气机进入前照灯。

在一个实施例中，抽气机不包括空气过滤器，这防止对空气流产生过高阻力。

图2A示出了密封系统的第一个示例。在该第一实施例中，密封系统包括阻挡装置206。阻挡装置206可以位于通风室210中、位于空气入口203中或位于空气出口214中。阻挡装置206可以是覆盖抽气机的整个截面的盖板。

阻挡装置206被设计成能够呈现打开位置(图2C)和关闭位置(图2B)或能够在两个位置(打开位置(图2C)和关闭位置(图2B))之间移动，该打开位置允许抽气机的空气入口和空气出口之间的流体连通，该关闭位置用于至少防止外部颗粒在空气出口和空气入口之间通过。

在一个实施例中，阻挡装置206在两个极限位置(关闭位置和打开位置)之间是可移动的。

在关闭位置，阻挡装置206可以覆盖抽气机的截面，以便至少防止外部颗粒通过该截面。所述截面可位于通风室210中、位于抽气机的入口或出口中。

阻挡装置206可以是由气密材料或可透过空气并且对外部颗粒密封的材料制成的盖板。

阻挡装置206可以通过平移运动或一个或多个板条系统在关闭位置(图2B)和打开位置(图2C)之间是可移动的。

抽气机201还可包括空气引导件204。空气引导件204使得抽气机的空气入口203和通风室210之间能够流体连接。因此，空气引导件204能够提供包括朝向抽气机上侧取向的空气入口203的抽气机201。因此，该空气引导件204有利地使空气入口203能够朝向前照灯的顶部放置。这样，空气引导件204允许从前照灯最高可能位置吸入空气，因此吸入最热的空气211，而不是存在于前照灯213的下部中的较冷空气212。空气引导件204包括通道或纵向管。在该实施例中，空气引导件204使得可以形成空气的曲折路径，这还有助于限制任何外部颗粒从前照灯的外部到内部的可能的通过，因此有助于密封功能。

抽气机201还可包括密封件208，以保证抽气机201和前照灯213之间和/或抽气机201的壁和阻挡装置206之间的密封。

图2D示出了第一实施例的变型，其中阻挡装置206设置在通风室210的入口处。两个变型实施例可以同样地组合。

在该第一实施例中，前照灯还包括抽气机201的控制装置209，如图2A和2D所示。该控制装置可包括启动器，该启动器适于控制所述至少一个阻挡装置206的打开和关闭。启动器209可包括马达或驱动臂，该马达或驱动臂使得阻挡装置206能够移动。控制装置还可包括处理器207和/或印刷电路。处理器可以通过通信装置连接到启动器209，以便经由启动器控制阻挡装置。

控制装置被配置为当车辆101的发动机启动时触发抽气机的操作以及当发动机停止时停止抽气机的操作。

图3A和3B分别示出根据第二实施例的处于打开构造和闭合构造的抽气机301。

在该实施例中，抽气机301包括可旋转运动的至少一个阻挡装置306。具体地，阻挡装置306可以围绕沿横向方向取向的枢轴309旋转运动。当在图3A所示的关闭位置时，该阻挡装置306被设计成同时关闭通风室310的入口和出口。当处于图3B所示的打开位置时，该阻挡装置306同时打开通风室310的入口和出口。可替换地，该阻挡装置可以打开和关闭抽气机301的空气入口303和出口314。

阻挡装置306在枢轴309的任一侧上均具有足够的长度，以便当处于关闭位置时，能够覆盖通风室310的入口的截面和通风室310的出口的截面。

通风室310可包括设置在枢轴309和前照灯的壁313之间的密封件308。提气机301同样地可以包括在通风室和前照灯的壁之间的密封件308。

阻挡装置306可包括对外部颗粒密封并且可透过气体的表面305。

抽气机301还包括空气引导件304，该空气引导件304被设计成使得抽气机303的空气入口朝上或朝向前照灯313的上面取向。因此，抽气机301能够吸入最热的气体311，而不是位于前照灯下部的较冷的气体312。

在图4所示的第三实施例中，抽气机401同样地包括空气入口403，以及空气引导件404，该空气引导件404此时通向配备有至少一个风机402的通风室410。在该实施例中，密封系统包括具有至少一个弯曲部的出口通道405。该具有至少一个弯曲部的出口通道405布置在包含风机402的通风室410和抽气机404的空气出口414之间。可选地，出口通道405可包括多个弯曲部。所述出口通道405优选地包括150°和200°之间(包括端值)的弯曲部，也就是说，出口通道引导由抽气机401抽取的空气在其离开抽气机之前沿着包括这种尖锐的弯曲部的路径。这种基本上180°左右的曲线使得空气通道405将空气出口414朝向前照灯413的后壁取向。因此，空气出口414不朝向车辆的发动机取向。当风机关闭时，这种取向使得外部颗粒经由抽气机透入到前照灯的内部是不可能的或非常困难的。因此，出口通道405提供密封功能。可选地，密封系统可以由具有至少一个弯曲部的任何其他通道实现，其不一定位于抽气机的出口的水平处。

在一个实施例中，出口通道405还包括在空气出口414附近的过滤器或格栅415。该格栅使得可以使外部颗粒减慢或停止，该外部颗粒将倾向于沉积在该格栅上，而不是跟随出口通道405的路径。

格栅415覆盖出口通道405的截面。格栅优选地在箭头414的水平处覆盖出口通道405的整个截面。格栅优选地包括一系列板条或细丝。相邻板条之间或相邻细丝之间的间距在0.5mm和3mm之间(包括端值)。

出口通道405优选地进一步延伸足够的长度以提供抽气机401对外部颗粒的密封。出口通道405可以延伸至少大于25mm和/或小于200mm的长度。

出口通道405的截面的直径或宽度可以在15mm和50mm之间(包括端值)。出口通道405的截面尺寸有助于密封抽气机401，同时在风机402运行时允许空气流通过。

该解决方案的优点在于，它省去了诸如可移动阻挡装置等(例如板条)的机械装置的使用。该解决方案还可以有利地省去空气过滤器。

出口通道405同样地可以被设计成使得，一旦安装在前照灯413上并且安装在车辆上，出口通道具有斜率，使得(例如在喷水或通过冷凝之后)存在于出口通道中的任何水经由抽气机401的空气出口414通过重力排出。当抽气机安装在车辆上的前照灯上时，空气出口414有利地布置在比通风室410的空气出口低的高度处。

在所有实施例中，通风室被设计成以互补的方式相对于水平面具有斜率。一旦抽气机安装在车辆的前照灯上，该斜率允许出水流在通风室的壁上而不会透入到前照灯内。如图2A至4所示，设置在前照灯外的通风室的上部具有相对于水平面的斜率，以便排出水。在这些实施例中，水不能在抽气机中停滞或透入到前照灯的内部。

本发明不限于所描述的实施例。例如，可以通过消除这些实施例的空气引导件来获得其他实施例，该空气引导件保持是可选的。而且，可以设想任何其他阻挡装置。例如，板条可以通过除平移或旋转运动之外的运动，或者通过在不同于第一实施例所述的方向上的平移运动或者围绕不同于第二实施例所述的方向上取向的轴线的旋转运动是可移动的。

而且，所述至少一个阻挡装置可包括至少两个或多个板条。在这种情况下，各板条被配置为实现同步的旋转运动。每个板条均布置成使得当处于关闭位置时，板条覆盖抽气机的一部分截面。板条使得当板条都处于关闭位置时，它们一起覆盖抽气机的整个截面。例如，在一个实施例中，所述至少一个阻挡装置包括双板条。

而且，在所有实施例中，抽气机包括控制装置，例如参照第一实施例所述的控制装置。

此外，该控制装置可以实施一种从前照灯中抽出空气的方法，尤其包括一种启动抽气机的方法，该抽气机在启动机动车辆时自动触发并在机动车辆的发动机停止时自动停止。因此，前照灯和/或抽气机包括可移动阻挡装置，并且包括用于实施抽气方法的硬件和/或软件元件。

在与可移动板条式抽气机相关的实施例中，如根据本发明的第一实施例或第二实施例，启动抽气机的方法有利地包括下列步骤：

-启动风机，然后

-移动阻挡器或所述至少一个阻挡器以到达打开位置。

移动步骤优选地在执行启动步骤之后至少一秒，优选地至少三或四秒，最优选地在三秒和六秒之间执行。这样，风机的启动在阻挡装置打开之前引起通风室的加压。这种增加的压力有利地使得可以保证在抽气机启动时没有灰尘可以经由抽气机进入前照灯的内部。

启动风机的步骤之前可以是接收控制信号的步骤，例如当发动机接通时产生的信号是通电的。

类似地，停用抽气机的方法包括下列步骤：

-将阻挡装置移动到关闭位置，

-停用风机。

在执行移动步骤之后至少一秒，优选地至少三或四秒，最优选地在三秒和六秒之间，优选地执行停用步骤。这样，可以保证在抽气机关闭时没有灰尘能够经由抽气机进入前照灯的内部。

移动步骤之前可以是接收控制信号的步骤，例如当发动机关闭时产生的信号是断电的。