專利名稱：汽車前照燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車前照燈。
本專利申請請求德國專利申請102006004593.9的優(yōu)先權(quán)以及德國 專利申請102006010977.5的優(yōu)先權(quán)，在此通過引用接納了這兩項專利 申請的公開內(nèi)容。
背景技術(shù)：
在公開文獻(xiàn)US 6，601，982中說明了一種汽車前照燈。

發(fā)明內(nèi)容
有待解決的任務(wù)是說明一種具有改進(jìn)的熱量管理系統(tǒng)的汽車前照燈。
按照至少一種實施方式，所述汽車前照燈具有照明裝置，該照明 裝置包括至少一個發(fā)光二極管芯片.優(yōu)選所述照明裝置包括大量的發(fā) 光二極管芯片。該照明裝置形成所述前照燈的光源。
按照所述汽車前照燈的至少一種實施方式，所述前照燈包括熱管 或溫差散熱系統(tǒng)。所述熱管或溫差散熱系統(tǒng)具有蒸發(fā)區(qū)域。在所述蒸 發(fā)區(qū)域上，所述熱管或溫差散熱系統(tǒng)吸收熱量.此外，所述熱管或溫 差散熱系統(tǒng)具有冷凝區(qū)域。在所述冷凝區(qū)域上，所述熱管或溫差散熱 系統(tǒng)將在所述蒸發(fā)區(qū)域上吸收的熱量的一部分輸出給周圍環(huán)境。
按照所述汽車前照燈的至少一種實施方式，所述蒸發(fā)區(qū)域熱連接 到所述照明裝置上。也就是說，所迷熱管或溫差散熱系統(tǒng)在所述蒸發(fā) 區(qū)域上吸收由所述照明裝置在運行中產(chǎn)生的熱量的至少一部分。所吸 收的廢熱從所述熱管或溫差散熱系統(tǒng)導(dǎo)送到所述熱管或溫差散熱系統(tǒng) 的冷凝區(qū)域。
按照所述汽車前照燈的至少一種實施方式，所述熱管或溫差散熱 系統(tǒng)的冷凝區(qū)域與冷卻體相連接。所述冷卻體優(yōu)選以機械方式牢固地 與所述熱管或溫差散熱系統(tǒng)相連接。比如所述冷卻體與所述熱管或溫 差散熱系統(tǒng)焊接或者夾緊在一起。但也可以將所述冷卻體與所述熱管 或溫差散熱系統(tǒng)構(gòu)造為一體的。也就是說，所述冷卻體可以比如是所 迷熱管或溫差散熱系統(tǒng)的管子的整體的組成部分。這樣冷卻體和管子
在沒有分界面的情況下彼此相連接并且可以比如在一道唯一的工序中 共同制造。所述冷卻體將在照明裝置上吸收的熱量的至少一部分輸出 給周圍環(huán)境。
按照所述汽車前照燈的至少一種實施方式，所述汽車前照燈具有 照明裝置，該照明裝置包括至少一個發(fā)光二極管芯片。此外，所述汽 車前照燈具有熱管或溫差散熱系統(tǒng).所述熱管或溫差散熱系統(tǒng)包括蒸 發(fā)區(qū)域以及冷凝區(qū)域。所述蒸發(fā)區(qū)域在此熱連接到所述照明裝置上. 所述冷凝區(qū)域則與冷卻體相連接。優(yōu)選所述冷卻體將在照明裝置上吸 收的熱量輸出給周圍環(huán)境，
此外，這里所說明的汽車前照燈在此利用這樣的認(rèn)識，即汽車前 照燈具有溫度極為不同的區(qū)域，也就是說在汽車前照燈中會出現(xiàn)大的 溫度梯度.在存在大的溫度梯度的情況下，用于熱量傳遞的熱管或溫 差散熱系統(tǒng)的使用證實特別有效。比如，由于發(fā)動機及照明裝置的廢
熱，在所述照明裝置的區(qū)域中會出現(xiàn)高達(dá)150攝氏度的溫度。由所述 照明裝置產(chǎn)生的光線通過前照燈的防塵蓋離開前照燈，在所述防塵蓋 上溫度處于外部溫度的范圍內(nèi)。因此，可以特別有效地將熱量從照明 裝置傳遞到所述防塵蓋上。
按照所述汽車前照燈的至少一種實施方式，所述冷卻體包括至少 一個冷卻結(jié)構(gòu)。冷卻體的冷卻結(jié)構(gòu)可以比如通過所述冷卻體的構(gòu)造為 梳狀的表面來產(chǎn)生。作為替代方案或補充方案，所述冷卻體可以包括 散熱片或散熱薄片?？傊?，所述冷卻結(jié)構(gòu)適合于擴(kuò)大冷卻體的表面。 這就能夠特別有效地將熱量排出到所述冷卻體的周圍環(huán)境中。優(yōu)選所 述冷卻體包含導(dǎo)熱性能良好的材料比如金屬或者由這種材料制成。所 述冷卻體為此可以比如包含銅和/或鋁或者由這些金屬之一制成。
按照至少一種實施方式，所述熱管或溫差散熱系統(tǒng)的蒸發(fā)區(qū)域熱 連接到所述照明裝置的背向所述發(fā)光二極管芯片的主輻射方向的下側(cè) 面上。所述照明裝置為此可以比如包括連接支座，所述發(fā)光二極管芯 片設(shè)置在該連接支座上。這樣所述發(fā)光二極管芯片的主輻射方向離開 所述連接支座地定向。所述熱管或溫差散熱系統(tǒng)的蒸發(fā)區(qū)域可以直接 與所述照明裝置的下側(cè)面相連接。
此外，這里所說明的汽車前照燈在此利用這樣的認(rèn)識，即發(fā)光二 極管芯片具有最大150攝氏度的工作溫度并且因此通過熱輻射僅僅將
損耗熱量的-比如與借助于熱傳導(dǎo)進(jìn)行的熱量傳遞相比-很小部分輸出 給周圍環(huán)境。大部分熱量則借助于熱傳導(dǎo)輸出給發(fā)光二極管芯片的連 接支座，因此，在所述連接支座上吸收熱量并將其從那里排出這種做 法證實特別有效。
按照至少一種實施方式，所述熱管或溫差散熱系統(tǒng)的蒸發(fā)區(qū)域與 導(dǎo)熱體相連接。所述導(dǎo)熱體可以比如是一種板，這種板由導(dǎo)熱性能特 別好的材料如銅和/或鋁制成或者包含這些材料之一。此外，所述導(dǎo)熱
體可以比如由能導(dǎo)熱的復(fù)合材料比如AlSiC、 CuSiC或Al-Diamant(鋁 -金剛石)構(gòu)成.所述導(dǎo)熱體優(yōu)選熱連接和/或熱耦合到所述照明裝置上， 為此，所述導(dǎo)熱體比如可以用機械方式-比如借助于焊接連接-與所述照 明裝置的下側(cè)面相連接。
比如在使用溫差散熱系統(tǒng)的情況下，所述蒸發(fā)區(qū)域可以以基體的 形式來產(chǎn)生。這樣所述基體形成導(dǎo)熱體，管子回路(在使用循環(huán)-溫差 散熱系統(tǒng)的情況下)或者簡單的管子(在使用溫差散熱系統(tǒng)的情況下) 連接到所述導(dǎo)熱體上.所述導(dǎo)熱體和溫差散熱系統(tǒng)因此構(gòu)造為一體的。
所述照明裝置可以比如借助于焊接或夾緊利用導(dǎo)熱骨熱傳導(dǎo)地連 接到所述導(dǎo)熱體上。
按照汽車前照燈的至少一種實施方式，所述冷卻體將在所述照明 裝置上吸收的熱量的至少一部分輸出給所述汽車前照燈的防塵蓋。所 述汽車前照燈的防塵蓋在這種情況下由一種材料制成，該材料至少對 由所述發(fā)光二極管芯片產(chǎn)生的電磁輻射的大部分來說是透明的。比如 所述防塵蓋由玻璃制成。由所述照明裝置在運行中產(chǎn)生的電磁輻射通 過所述防塵蓋離開所述汽車前照燈。
所述冷卻體可以比如與所述防塵蓋直接接觸。但也可以將所述冷 卻體緊鄰所述前照燈的防塵蓋的附近進(jìn)行布置，從而在所述冷卻體和 防塵蓋之間存在一條縫隙，該縫隙優(yōu)選填充空氣。熱量通過熱傳導(dǎo)和/ 或?qū)α鲝乃隼鋮s體排出。優(yōu)選所述冷卻體布置在所述防塵蓋的朝向 汽車下側(cè)面的下側(cè)面上。通過這種方式，可以使通過自由對流上升的 熱量-也就是說比如經(jīng)過加熱的空氣-分布在整個防塵蓋上。
但也可以將所述冷卻體布置在所述防塵蓋的上側(cè)面上。與布置在 下側(cè)面上的做法相比，在這種情況下雖然產(chǎn)生對熱量的自由對流來說 較為不利的條件，但是改進(jìn)了所述熱管或溫差散熱系統(tǒng)的熱量傳遞效
果，因為萬有引力有利于送回冷卻回路中的冷凝液.
按照汽車前照燈的至少一種實施方式，所述冷卻體在所述防塵蓋
的長度的至少50%上延伸。優(yōu)選所述冷卻體在所述汽車前照燈的防塵 蓋的長度的至少75%上延伸。
由此能夠?qū)崿F(xiàn)這一點，從所述冷卻體上輸出的熱量可以特別均勻 地分布在前照燈的整個防塵蓋上。這能夠比如給結(jié)冰的防塵蓋大面積 地特別快地除冰。由照明裝置在運行中輸出的熱量的至少一部分可以 通過這種方式特別有效地用于給所述防塵蓋加熱和/或除冰。


下面借助于實施例和所屬的附圖對這里所說明的汽車前照燈進(jìn)行 詳細(xì)解釋。其中
圖1是按汽車前照燈的第一實施例的汽車前照燈的示意正視圖， 圖2是按汽車前照燈的第二實施例的汽車前照燈的示意側(cè)視圖， 圖3是按汽車前照燈的一種實施例的熱管的一部分的示意細(xì)節(jié)圖， 圖4是按汽車前照燈的一種實施例的熱管連同冷卻體的一部分的 示意細(xì)節(jié)圖，
圖5是按汽車前照燈的一種實施例的照明裝置的示意透視圖， 圖6是按汽車前照燈的笫三實施例的汽車前照燈的示意原理圖。 在所述實施例和附圖中，相同的或者起相同作用的組成部分分別 用相同的附圖標(biāo)記來表示。所示出的組成部分以及所述組成部分彼此 間的大小比例不應(yīng)該被視為符合比例尺的。更確切地說，附圖的一些 細(xì)節(jié)為更好地理解被夸大示出。
具體實施例方式
圖1示出了這里所說明的按第一實施例的汽車前照燈的示意正視 圖。所述汽車前照燈l包括前照燈外殼2，該前照燈外殼2可以比如由
汽車車身的一部分構(gòu)成。
所述汽車前照燈1具有照明裝置3。該照明裝置3包括至少一個發(fā) 光二極管芯片20(為此也參見圖5)。在所述照明裝置3后面可以在 所述發(fā)光二極管芯片20的前面或/或沿該發(fā)光二極管芯片20的主輻射 方向布置至少一個光學(xué)元件4。所述光學(xué)元件4比如是反射器和/或投 影透鏡。所述照明裝置3熱連接到熱管5上。優(yōu)選所述照明裝置3以 其蒸發(fā)區(qū)域6熱連接到所述熱管5上。
所述熱管5將由所述照明裝置3在運行中產(chǎn)生的熱量的至少一部 分排出。在所述熱管5的冷凝區(qū)域7中，在所述照明裝置3上吸收的 熱量被輸出給周圍環(huán)境.為此，所述熱管5在冷凝區(qū)域7中與冷卻體8 相連接。所述冷卻體8優(yōu)選緊鄰所述汽車前照燈1的防塵蓋IO的附近。 所述冷卻體8優(yōu)選在汽車前照燈的長度的至少50%、優(yōu)選75%的長度 上沿該汽車前照燈1沿水平方向延伸。
所述汽車前照燈是一個封閉的系統(tǒng)，從該封閉的系統(tǒng)中，所述照 明裝置3的典型地大約50瓦的損耗功率僅僅可以通過熱傳導(dǎo)或熱輻射 來排出'帶有或者不帶風(fēng)扇的通風(fēng)縫隙由于臟物及冷凝液而不受歡迎。 通常處于汽車前照燈1的附近的發(fā)動機艙在不利的條件下對所述汽車 前照燈的后面部分來說產(chǎn)生大約90攝氏度的環(huán)境溫度，所述照明裝置 3也處于所述汽車前照燈的后面部分中。所述照明裝置3的損耗功率借 助于所述熱管5從該照明裝置3上排走.由此可以有利地省去活動的 部件如風(fēng)扇.這提高了前照燈系統(tǒng)的可靠性.
所述熱管5從所述照明裝置3 —直延伸到所述汽車前照燈1的前 面部分，也就是說優(yōu)選一直延伸到汽車前照燈1的防塵蓋10，并且優(yōu) 選沿著整個防塵蓋IO或者至少沿著該防塵蓋的長度的75。/o在所述汽車 前照燈1的下面部分中延伸。通過在熱管5的冷凝區(qū)域7的區(qū)域中與 該熱管相連接的冷卻體8，將在所述照明裝置3上吸收的損耗熱量分布 到直接在所述防塵蓋IO的內(nèi)側(cè)上的空間上。從那里可以將熱量通過自 由的對流及熱傳導(dǎo)通過所述防塵蓋IO排出給周圍環(huán)境。在所述照明裝 置3運行時，在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，在該照明裝置3的區(qū)域中的溫度高達(dá) 大約150攝氏度。在所述汽車前照燈1的前面的內(nèi)部區(qū)域中的溫度、 在汽車前照燈的防塵蓋上的溫度，按外部溫度及發(fā)動機的運轉(zhuǎn)時間最 高大約為60攝氏度。在所述防塵蓋10的外側(cè)面上的溫度按外部溫度 及發(fā)動機的動轉(zhuǎn)時間最高大約為40攝氏度。在所述照明裝置3和在所 述前照燈1的前面部分中的空間之間的高的溫度梯度在此最佳地支持 通過所述熱管5進(jìn)行的熱量傳輸。
圖2示出了按第二實施例的前照燈1的示意側(cè)視圖。作為結(jié)合圖1 所說明的前照燈1的補充，所述熱管5在其蒸發(fā)區(qū)域8中與導(dǎo)熱體9 導(dǎo)熱連接。作為所述熱管9的替代方案，在所述前照燈1的結(jié)合圖1 和2所說明的實施例中，也可以應(yīng)用溫差散熱系統(tǒng)或者循環(huán)-溫差散熱
系統(tǒng)。
圖3示出了所述熱管5和導(dǎo)熱體9的示意細(xì)節(jié)圖。所述熱管5在所 述蒸發(fā)區(qū)域6中比如焊接在所述導(dǎo)熱體9上，此外，可以將所述熱管5 在蒸發(fā)區(qū)域6中埋入所述導(dǎo)熱體9中。這樣所述導(dǎo)熱體9在這個區(qū)域 中從至少三面將所述熱管5包圍。所述導(dǎo)熱體9由一種導(dǎo)熱性能良好 的材料比如銅或鋁制成或者包含一種這樣的材料。該導(dǎo)熱體9以其背 向所述熱管5的側(cè)面與所述照明裝置3導(dǎo)熱連接。作為替代方案，所 述熱管5也可以直接與所述照明裝置3的連接支座28 (為此也參照圖 5)相連接。無論如何，所述熱管優(yōu)選熱連接到所述照明裝置3的背向 該照明裝置3的發(fā)光二極管芯片20的下側(cè)面上。
圖4示出了所述熱管5連同冷卻體8的示意細(xì)節(jié)圖。所述冷卻體8 在所述熱管5的冷凝區(qū)域7中與該熱管5相連接。該熱管5在所述冷凝 區(qū)域7中埋入所述冷卻體8中或者與該冷卻體8焊接在一起。此外， 所述熱管5和冷卻體8可以形成一個單元并且構(gòu)造為一體的.所述冷 卻體8包含一種導(dǎo)熱性能良好的材料如鋁或銅或者由一種這樣的材料 制成。所述冷卻體8為擴(kuò)大其表面可以包括冷卻結(jié)構(gòu)11，所述冷卻結(jié) 構(gòu)11可以比如構(gòu)造為梳狀或者構(gòu)造為散熱片。
圖5示出了如可以在這里所說明的汽車前照燈之一中使用的照明 裝置的示意透視圖。所述照明裝置3包括發(fā)光二極管芯片20，所述發(fā) 光二極管芯片20優(yōu)選適合于產(chǎn)生白光。所述發(fā)光二極管芯片20安裝 在外殼22中，該外殼22比如可以由陶瓷材料如氮化鋁制成。但是所 述發(fā)光二極管芯片20也可以直接安裝在所述連接支座28上。
沿輻射方向在所述發(fā)光二極管芯片20的后面布置傾斜的外殼壁體 21,該外殼壁體21構(gòu)造成反射的，并且由此有助于所產(chǎn)生的電磁輻射 的輻射成形。通過外殼22中的穿孔，所述發(fā)光二極管20通過接觸點 23與所述連接支座28的印制導(dǎo)線24導(dǎo)電連接。
此外，所述照明裝置3可以具有元件25，所述元件25比如適合于 防止所述發(fā)光二極管芯片20發(fā)生靜電放電。為此可以比如使用壓敏電 阻、二極管或電阻。在配對插頭26上可以連接供電裝置，該供電裝置 借助于接觸點27向所述照明裝置3供給對其運行來說所必需的電流。
所述連接支座28優(yōu)選由金屬核心印制電路板構(gòu)成，而所述金屬核 心印制電路板則可以比如包含銅、鋁和/或陶瓷材料。由所述發(fā)光二極
管芯片20在運行中產(chǎn)生的熱量被導(dǎo)送到所述連接支座28的背向所述 發(fā)光二極管芯片20的下側(cè)面上，并且從那里要么直接被所熱管5所吸 收要么通過所述導(dǎo)熱體9被所述熱管5所吸收。
圖6示出了按第三實施例的汽車前照燈的示意原理圖.與汽車前 照燈的結(jié)合圖1所說明的第一實施例不同的是，所述汽車前照燈在該 實施例中具有循環(huán)-溫差散熱系統(tǒng)35，該循環(huán)-溫差散熱系統(tǒng)35將由所 述照明裝置3在運行中產(chǎn)生的熱量的至少一部分排出。所述溫差散熱 系統(tǒng)35包括導(dǎo)熱體9，該導(dǎo)熱體9是充填著冷卻劑36的基體。所述導(dǎo) 熱體9形成所述溫差散熱系統(tǒng)35的蒸發(fā)區(qū)域6,蒸汽從所述導(dǎo)熱體9 沿箭頭37的方向朝冷卻體8排出。所述冷卻體8包括冷卻結(jié)構(gòu)11，該 冷卻結(jié)構(gòu)11比如是散熱片。在所述冷卻體8上，蒸汽凝結(jié)成冷凝液38， 而冷凝液38則沿箭頭39的方向輸送給所述導(dǎo)熱體9。所述冷卻體8優(yōu) 選布置在所述汽車前照燈的防塵蓋10的下側(cè)面上。
在圖6所示的循環(huán)-溫差散熱系統(tǒng)35中，所述導(dǎo)熱體9不僅具有用 于排出蒸汽的開口，而且具有用于送回冷凝液38的開口。作為替代方 案，也可以使用筒單的溫差散熱系統(tǒng)，在該簡單的溫差散熱系統(tǒng)中導(dǎo) 熱體9具有一個唯一的開口，通過該開口反向輸送蒸汽和冷凝液。
在使用循環(huán)-溫差散熱系統(tǒng)35或簡單的溫差散熱系統(tǒng)的情況下，所 述溫差散熱系統(tǒng)的管子與所述導(dǎo)熱體9構(gòu)造成一體的。
在所述汽車前照燈1的結(jié)合圖6所說明的實施例中，所述冷卻體9 也優(yōu)選在所述汽車前照燈的長度的至少50%、優(yōu)選至少75%的長度上 沿該汽車前照燈1沿水平方向延伸，
這里所說明的汽車前照燈1的突出之處在于特別高的可靠性，因 為可以省去使用活動的部件比如用于冷卻的風(fēng)扇。此外，所述包括熱 管5的冷卻裝置或者包括冷卻體8的溫差散熱系統(tǒng)能夠特別簡單地進(jìn) 行安裝。此外，所說明的汽車前照燈1的突出之處在于在所述防塵蓋 結(jié)冰時可以特別快速地給整個防塵蓋除露。
借助于實施例對本發(fā)明所作的上述解釋不應(yīng)該理解為本發(fā)明局限 于所述實施例。因此本發(fā)明絕不局限于汽車前照燈，而是包括所有能 夠想到的前照燈類型。借助于不同的實施例解釋的特征能夠不依賴于 實施例任意地彼此組合。本發(fā)明包括每種新的特征以及特征的每種組 合，這尤其包括在權(quán)利要求中所述特征的每種組合，即使這些特征或
這些組合本身沒有明確地在權(quán)利要求或?qū)嵤├械玫秸f明.
權(quán)利要求
1. 汽車前照燈，具有-照明裝置(3)，該照明裝置(3)包括至少一個發(fā)光二極管芯片(20)，以及-熱管(5)或溫差散熱系統(tǒng)(35)，其具有蒸發(fā)區(qū)域(6)及冷凝區(qū)域(7)，其中-所述蒸發(fā)區(qū)域(6)熱連接到所述照明裝置(3)上，并且-所述冷凝區(qū)域(7)與冷卻體(8)相連接，該冷卻體(8)將在所述照明裝置(3)上吸收的熱量輸出給周圍環(huán)境。
2. 按前一項權(quán)利要求所述的汽車前照燈， 其中，所述冷卻體(8)包括冷卻結(jié)構(gòu)(11)。
3. 按前述權(quán)利要求中至少一項所述的汽車前照燈，其中，所述蒸發(fā)區(qū)域(6)熱連接到所述照明裝置(3)的背向所 述發(fā)光二極管芯片的主輻射方向的下側(cè)面上。
4. 按前述權(quán)利要求中至少一項所述的汽車前照燈，其中，所述蒸發(fā)區(qū)域(6)與導(dǎo)熱體(9)相連接，該導(dǎo)熱體(9) 熱連接到所述照明裝置(3)上。
5. 按前述權(quán)利要求中至少一項所述的汽車前照燈，其中，所述冷卻體(8)將所吸收的熱量輸出給所述前照燈(1) 的防塵蓋(10).
6. 按前一項權(quán)利要求所述的汽車前照燈，其中，所述冷卻體(8)在所述防塵蓋(10)的長度的至少50%上 延伸。
7. 按前述權(quán)利要求中至少一項所述的汽車前照燈， 其中，所吸收的熱量用于對所述防塵蓋(10)進(jìn)行加熱。
8. 按前述權(quán)利要求中至少一項所述的汽車前照燈， 其中，所吸收的熱量用于給所述防塵蓋(10)除冰。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車前照燈。該汽車前照燈包括照明裝置(3)，而該照明裝置(3)則包括至少一個發(fā)光二極管芯片(20)。此外，所述前照燈具有熱管(5)或溫差散熱系統(tǒng)(35)，其具有蒸發(fā)區(qū)域(6)和冷凝區(qū)域(7)，其中所述蒸發(fā)區(qū)域(6)熱連接到所述照明裝置(3)上，并且所述冷凝區(qū)域(7)與冷卻體(8)相連接，所述冷卻體(8)將在所述照明裝置(3)上所吸收的熱量輸出給周圍環(huán)境。
文檔編號F21Y101/02GK101389901SQ200780004159
公開日2009年3月18日 申請日期2007年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月1日
發(fā)明者G·米蒂克, S·拉明杰 申請人:奧斯蘭姆有限公司