Brevet FR2871750A1 — publié le 20051223

Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile L'invention est relative à un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile, du type projecteur, muni d'au moins au moyen visant à limiter les phénomènes de condensation à l'intérieur dudit dispositif. En effet, il existe un risque potentiel de formation de condensation à l'intérieur de ce type de dispositifs (désignés par la suite uniquement sous le terme de projecteur par soucis de concision, mais incluant les feux également). Cette condensation peut se former notamment sur la glace de fermeture du boîtier du projecteur, sous forme de buée ou de gouttelettes inesthétiques. Elle apparaît généralement en phase de refroidissement du projecteur, quand celui-ci a fonctionné un certain laps de temps puis a été éteint, et/ou quand il y a une forte différence de température entre l'intérieur du projecteur et l'atmosphère ambiante. Or on ne peut généralement pas garantir une absence d'humidité dans le projecteur, qui subit des cycles inévitables de chauffage/refroidissement quand la source lumineuse est allumée/éteinte. Et on ne peut pas empêcher tout échange d'air entre le projecteur et l'air extérieur, ne serait-ce que parce qu'un échange d'air est utile pour ventiler le projecteur quand il est allumé. De ce fait, de l'air plus froid est susceptible d'entrer dans le projecteur, et, dans certains cas, l'humidité relative à l'intérieur du projecteur, notamment en phase de refroidissement, peut dépasser le point de saturation et créer de la condensation. Et cette condensation va se créer préférentiellement sur la glace, c'està-dire sur la zone soumise la plus directement aux gradients de température et la zone la plus visible du projecteur. Plusieurs solutions à ce problème ont été déjà proposées. On a notamment équipé les projecteurs de systèmes de ventilation conçus de façon à limiter au mieux l'humidité extérieure d'entrer à l'intérieur du projecteur, notamment celle sous forme liquide. Mais il est plus difficile d'empêcher toute humidité sous forme gazeuse d'entrer dans le projecteur via ces systèmes de ventilation. On a aussi testé des agents dessiccants à base de silica-gel l'intérieur du projecteur, mais ce type de dessicant présente des inconvénients. II n'a pas une durée de vie suffisante, il a en effet tendance à se saturer en humidité, ce qui oblige à le remplacer plusieurs fois durant la vie du projecteur. On connaît aussi des vernis à propriété anti-condensation sur la glace de fermeture du boîtier du projecteur, mais ils peuvent s'avérer insuffisants, et tout 2871750 2 défaut local dans la qualité du dépôt (ou toute détérioration ultérieure locale du vernis) tend à être visible et donc inesthétique. L'invention a donc pour objet de réduire tout risque de condensation dans les projecteurs, notamment au niveau de la glace, en remédiant aux inconvénients pré-cités, notamment en mettant au point des moyens anticondensation qui soient efficaces plus longtemps, et qui soient de préférence, en outre, faciles de mise en oeuvre et fiables. L'invention a tout d'abord pour objet un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile, du type projecteur, muni d'au moins au moyen visant à limiter les phénomènes de condensation à l'intérieur dudit dispositif. Ce moyen, ou au moins un de ces moyens, comprend au moins un composé actif à base de zéolithe(s), matériau notamment bien adapté à absorber/adsorber de façon réversible l'humidité dans le dispositif. Les zéolithes sont un matériau essentiellement de nature minérale, de la famille des alumino-silicates, qui présentent la propriété d'être hautement hydrophiles. En outre, cette capacité à piéger l'eau par adsorption ou absorption est réversible selon la température, ce qui est extrêmement avantageux dans le cadre de l'invention: quand le projecteur est chaud, il peut relarguer l'humidité qui reste sous forme gazeuse, non gênante visuellement, et quand le projecteur est éteint et que l'intérieur de son boîtier redescend en température, ce composé actif est à même de capter l'eau qui serait susceptible de se déposer sous forme de buée sur la glace. En outre, ce composé présente la particularité d'être particulièrement résistant à hautes températures: il conserve sa capacité à piéger réversiblement l'eau au-delà de 100 à 120 0, alors que d'autres composés se détériorent quand ils atteignent de telles températures et perdent leurs propriétés: avec un composé actif à base de zéolithes, on peut assurer un effet anti-condensation dans le projecteur pour toute sa durée de vie, sans avoir à le remplacer périodiquement comme cela se fait avec d'autres composés du type silica gel. Selon une première variante, le moyen comprenant le composé actif selon l'invention est sous forme de particules, notamment sous forme de poudre ou de granulés, disposées dans un logement à l'intérieur du dispositif, ledit logement permettant la diffusion de l'eau à travers ses parois, du type sachet en textile/matière papetière poreux. Une telle présentation permet d'offrir une surface active élevée, mais elle nécessite un conditionnement adapté, et de prévoir des moyens de fixation du conditionnement à l'intérieur du projecteur: on peut coller le conditionnement sur une paroi interne du projecteur, sur la paroi interne d'un capot amovible sur une ouverture du projecteur ou toute autre zone appropriée. On peut aussi utiliser des moyens de fixation du type clippage, insertion dans des glissières coopérant avec les bords du contenant ou tout autre moyen de fixation mécanique ou de moyens adhésifs coopérant éventuellement avec des moyens complémentaires associés au moyen de conditionnement du composé actif.... Selon une seconde variante, le moyen selon l'invention comprenant le composé actif est sous forme d'un revêtement dans lequel le composé actif est dispersé à l'aide d'un liant. C'est une variante particulièrement compacte: on peut utiliser des épaisseurs du type de celles que l'on rencontre dan la technologie des couches minces (quelques millimètres à quelques nanomètres) : on peut adapter l'épaisseur et l'étendue du revêtement selon les besoins en termes de quantité d'eau à piéger. Elle évite tout recours à une formulation du composé actif sous forme de poudre susceptible de créer des risques de poussière à l'intérieur du projecteur si le conditionnement se détériore. Le liant peut être choisi de nature organique, minéral ou hybride organique/minéral. Il est utile qu'il puisse, comme le composé actif, être à même de supporter sans détérioration de hautes températures, et il est avantageux qu'il présente une propriété de conduction thermique suffisante, pour que les variations de température soient relayées correctement au composé actif, afin qu'il garde sa propriété de réversibilité de piégeage d'eau en fonction de la température. II est aussi avantageux que le liant présente des propriétés de porosité et/ou de rugosité de surface: le revêtement offre alors une surface utile plus grande, et permet une meilleure diffusion de l'eau jusqu'au composé actif présent à la surface et dans le revêtement. On peut prévoir aussi un gradient de concentration du composé actif dans le liant dans l'épaisseur du liant. Optionnellement, on peut prévoir aussi, si cela est nécessaire, au moins une pré-couche sous le revêtement, par exemple pour favoriser son accrochage à la surface qu'il doit recouvrir, surface qui peut être aussi bien une surface métallique qu'à base de matériau polymère. La pré-couche peut être continue ou discontinue, pour offrir à la couche des points d'ancrage au substrat. Il peut aussi s'agir d'un traitement de surface du substrat préalable au dépôt, notamment un effluvage, un traitement par décharge Corona, un traitement par des rayonnements spécifiques du type UV. Différentes techniques de dépôt de couche peuvent être utilisées, notamment des techniques de dépôt en couche mince, à chaud ou à froid, par évaporation, dépôt par pulvérisation, dépôt par technique sol-gel ou enduction laminaire. Le choix dépend de différents paramètres comme la nature du substrat à recouvrir ou sa géométrie, ainsi que la nature du liant choisie et de la préparation qui sera utilisée (voie liquide ou non, avec ou sans solvant, impliquant une décomposition thermique de précurseurs au moins en partie organiques ou non....). Le ratio massique entre liant et composé actif dans le revêtement est très variable, et peut être d'environ 50/50 ou varier entre 80/20 et 20/80: il faut suffisamment de composé actif, mais également suffisamment de liant pour assurer la cohérence du revêtement. On peut aussi fabriquer indépendamment du projecteur un film contenant liant et composé actif, film que l'on découpe aux dimensions ad hoc et que l'on vient fixer dans le projecteur, par exemple avec un adhésif ou tout autre moyen. On peut choisir des épaisseurs variables pour le revêtement, prenant en compte notamment le taux de composé actif, le type de liant choisi. On choisit de préférence des épaisseurs de l'ordre de 1 à 100 microns, notamment de 10 à 50 microns. Avantageusement, le projecteur selon l'invention comprend, de façon connue, un boîtier muni d'au moins un réflecteur, au moins une source lumineuse associée audit réflecteur, optionnellement au moins un masque, et une glace de fermeture du boîtier, et le moyen comprenant le composé actif est disposé dans ledit dispositif à proximité de ladite glace de fermeture. En effet, il est judicieux de disposer le moyen à effet anticondensation aussi près que possible de la zone la plus susceptible de se couvrir de condensation. Il est également préférable que le moyen comprenant le composé actif soit disposé dans le projecteur dans une zone chaude ou à proximité d'une zone chaude du dispositif (quand celui-ci est allumé ou qu'il est en cours de refroidissement après extinction), pour faciliter/amplifier au mieux le caractère réversible de l'absorption d'eau par le composé actif. On comprend par masque dans l'invention le composant usuellement désigné aussi par le terme anglais de bezel : c'est un élément entourant généralement le réflecteur, et permettant d'assurer une continuité de surface entre le pourtour du réflecteur et le reste du projecteur, notamment els parois du boîtier du projecteur. Les masques peuvent être de type brillants/réfléchissants ou mats, ils assurent donc, pour l'essentiel, une fonction esthétique dans le projecteur. Selon différents modes de réalisation cumulatifs ou alternatifs, le moyen comprenant le composé actif peut être disposé dans le projecteur: à l'arrière du réflecteur, et/ou à l'arrière du masque s'il est présent, et/ou sur une des faces au moins du logement du ballast s'il est présent et/ou sur une partie au moins des parois internes du boîtier. Ces différentes zones sont à la fois près ou au niveau de zones chaudes et près (ou pas trop éloignées) de la glace de fermeture. Dans le cas où il s'agit d'un revêtement, on peut ainsi déposer directement le revêtement sur la face arrière du réflecteur ou du masque et/ou sur les composants cités plus haut.Ce dépôt est donc effectué de préférence dans des zones qui sont cachées, une fois le projecteur terminé et monté dans le véhicule: même si le revêtement présente des inhomogénéités d'aspect (par exemple une épaisseur inégale ou une détérioration locale, qui n'affecte pas sensiblement son efficacité par ailleurs), celles-ci seront parfaitement invisibles pour l'observateur, contrairement aux éventuelles inhomogénéités d'aspect des vernis que l'on dépose sur les glaces. L'invention a aussi pour objet un procédé de dépôt d'un revêtement comprenant au moins un composé actif, notamment à base de zéolithe(s), apte à absorber/adsorber de façon réversible l'humidité à l'intérieur d'un dispositif d'éclairage/ signalisation de véhicule automobile comprenant au moins un boîtier muni d'au moins un réflecteur, au moins une source lumineuse, optionnellement au moins un masque et/ou un ballast d'alimentation de la source lumineuse dans un logement, et une glace de fermeture du boîtier, ledit procédé utilisant une technique de dépôt de couche mince à chaud ou à froid du composé actif dispersé dans un liant sur une surface d'un composant dudit dispositif, notamment choisie parmi la face arrière du réflecteur, la face arrière du masque s'il est présent, au moins une des faces du logement du ballast s'il est présent, ou une partie au moins des parois internes du boîtier. L'invention concerne aussi le véhicule automobile comportant au moins un 25 projecteur selon l'une des revendications précédentes. L'invention sera décrite ci-après plus en détails à l'aide d'exemples non limitatifs. Le composé actif choisi dans cet exemple est à base de zéolithes présentant une forte affinité avec l'eau. Il présente une capacité à adsorber une quantité d'eau jusqu'à environ 25% de son propre poids. Sa surface spécifique est comprise entre 600 et 1000m2/gramme. II résiste sans détérioration à des températures élevées, d'au moins 150 à 200 C. On utilise ici les produits commercialisés par la société Grace Davison sous la référence Zeolithe SP565-0112 646 (zéolithe de type A) et sous la référence Zeolithe SP565-0118 647 (zéolithe de type X). Le mode de conditionnement a consisté à disposer 15 à 20 grammes de poudre de ces zéolithes dans des sachets poreux en matière papetière, sachets fixés par un adhésif dans la paroi tournée vers l'intérieur du projecteur d'un capot amovible à l'arrière du boîtier d'un projecteur (le capot est destiné à fermer une ouverture permettant l'accès à l'intérieur du projecteur, de façon connue). Exemple 1 (exemple témoin) On prend tout d'abord un projecteur témoin pour lequel des problèmes de condensation avaient été observés. Ce projecteur est muni d'un système de ventilation connu en soi mais pas assez performant: on vérifie que de la condensation se forme sur une partie de la glace lors de mesures effectuées à une température extérieure de -2.5 et -5 dans les conditions suivantes: on place le projecteur dans une enceinte climatique à 25 C et avec une humidité relative de 50%. Après deux heures, on change les conditions de températures pour que l'atmosphère de l'enceinte soit à -5 C, et on allume le faisceau code du projecteur. L'apparition de condensation est mesurée à 5, 10 puis 30 puis 60 minutes. > de la condensation est visible à chacune des mesures Exemple 2 (selon l'invention) Un projecteur en tous points identiques est muni du capot sur lequel a été fixé le sachet contenant, selon un premier test (Exemple 2a) 15 grammes de la zéolithe de type X, et selon un second test (Exemple 2b) 20 grammes de la zéolithe de type A. > Dans les mêmes conditions de test que pour le projecteur témoin selon l'exemple 1, des mesures montrent qu'aucune buée ne se forme de façon visible sur la glace du projecteur à 5 C, pour le premier et pour le second test, et ceci à chacune des mesures effectuée entre 5 et 60 minutes. Exemple 3 Un autre essai est pratiqué dans des conditions plus dures: On regénère d'abord pendant 2 heures à 120 le sachet contenant le zéolithe de type A de l'essai précédent. Puis on place le projecteur muni du capot avec ce sachet contenant le zéolithe de type A dans une enceinte climatique à 25 C et 50% d'humidité relative. Après 2 heures, on introduit volontairement à l'intérieur du projecteur 3 ml d'eau par le système de ventilation disposé en partie supérieure du boîtier du projecteur. On dispose ensuite le projecteur dans une enceinte à - 5 C: on observe que de la buée se forme sur une partie localisée de la glace, et qu'elle disparaît totalement ou quasiment totalement en environ 15 minutes. Exemple 4 Un essai comparatif est fait dans les mêmes conditions que pour l'exemple 3, mais avec un sachet contenant non pas de la zéolithe mais 60 grammes de silica gel en perles de 2 à 5 mm de diamètre. Ce test conduit aux observations suivantes: de la buée se forme également sur la glace quand le projecteur est mis dans une enceinte à - 5 , mais cette buée est toujours présente et visible une heure après la formation de la buée. Exemple 5 On incorpore la zéolithe de type A dans une préparation de vernis de type acrylique photoréticulable, dans un rapport massique 50/50. On dépose par spray (ou flow coating) la préparation sur la face extérieure (c'est-àdire la face non optique) d'un réflecteur de projecteur. Le vernis, une fois appliqué, est réticulé de façon appropriée par un rayonnement ultraviolet.. Son épaisseur finale est généralement de l'ordre du micron ou de quelques dizaines de microns,on la choisit ici entre 10 et 40 microns, notamment d'environ 15 à 20 microns On montre une forte réduction de la condensation dans un projecteur incorporant un tel réflecteur, par rapport à un projecteur utilisant un projecteur non traité. Ce traitement est facile à réaliser industriellement, puisque l'on sait déjà déposer des vernis (métallisés) sur la face interne, c'est- à-dire la face optiquement active, du réflecteur de projecteurs. Alternativement, ce type de vernis chargé en zéolithe peut être déposé sur le masque ou une paroi interne du boîtier du projecteur, de préférence en partie haute, car c'est généralement la zone la plus chaude du projecteur ou du feu en fonctionnement (haut/ bas étant des termes à comprendre en fonction du positionnement du projecteur ou du feu une fois monté dans le véhicule). En conclusion, on voit que le composé actif à base de zéolithe est efficace, qu'il peut compléter un système de ventilation pour éviter, ou tout au moins limiter, tout phénomène gênant de condensation sur les glaces de projecteur. Ce type de composé se régénère bien, résiste aux hautes températures, et se prête aux dépôts en couche mince, ce qui est très avantageux. 8 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile, du type projecteur, muni d'au moins un moyen visant à limiter les phénomènes de condensation à l'intérieur dudit dispositif, caractérisé en ce que le ou au moins un de ces moyens comprend au moins un composé actif à base de zéolithe(s). 2. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composé actif est apte à absorber/adsorber de façon réversible l'humidité dans le dispositif. 3. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit moyen comprenant le composé actif est sous forme de particules, notamment sous forme de poudre ou de granulés, disposées dans un logement à l'intérieur du dispositif, ledit logement permettant la diffusion de l'eau à travers ses parois, du type sachet en textile/matière papetière poreux. 4. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit moyen comprenant le composé actif est sous forme d'un revêtement dans lequel le composé actif est dispersé à l'aide d'un liant. 5. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon la revendication 4, 25 caractérisé en ce que le liant est de nature organique, minéral ou hybride organique/minéral. 6. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le liant présente des propriétés de conduction thermique. 7. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le liant présente des propriétés de porosité et/ou de rugosité de surface. 8. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le revêtement est déposé par une technique de dépôt en couche mince, à chaud ou à froid, notamment par évaporation, dépôt par pulvérisation, sol-gel ou enduction laminaire. 9. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend un boîtier muni d'au moins un réflecteur, au moins une source lumineuse associée audit réflecteur, optionnellement au moins un masque masque et/ou un ballast d'alimentation de la source lumineuse dans un logement, et une glace de fermeture du boîtier, et en ce que le moyen comprenant le composé actif est disposé dans ledit dispositif à proximité de ladite glace de fermeture. 10. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend au moins un boîtier muni d'au moins un réflecteur, au moins une source lumineuse, optionnellement au moins un masque et/ou un ballast d'alimentation de la source lumineuse dans un logement, et une glace de fermeture du boîtier, et en ce que le moyen comprenant le composé actif est disposé dans ledit dispositif dans une zone chaude ou à proximité d'une zone chaude du dispositif. 11. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend un boîtier muni d'au moins un réflecteur, au moins une source lumineuse associée audit réflecteur, optionnellement au moins un masque et/ou un ballast d'alimentation de la source lumineuse dans un logement, et une glace de fermeture du boîtier, et en ce que le moyen comprenant le composé actif est disposé dans ledit dispositif à l'arrière du réflecteur, et/ou à l'arrière du masque s'il est présent, et/ou sur une des faces au moins du logement du ballast s'il est présent et/ou sur une partie au moins des parois internes du boîtier. 12. Procédé de dépôt d'un revêtement comprenant au moins un composé actif, notamment à base de zéolithe(s), apte à absorber/adsorber de façon réversible l'humidité à l'intérieur d'un dispositif d'éclairage/ signalisation de véhicule automobile comprenant au moins un boîtier muni d'au moins un réflecteur, au moins une source lumineuse, optionnellement au moins un masque et/ou un ballast d'alimentation de la source lumineuse dans un logement, et une glace de fermeture du boîtier, ledit procédé utilisant une technique de dépôt de couche mince à chaud ou à froid du composé actif dispersé dans un liant sur une surface d'un composant dudit dispositif choisie parmi la face arrière du réflecteur, la face arrière du masque s'il est présent, au moins une des faces du logement du ballast s'il est présent, une partie au moins des parois internes du boîtier. 13. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon l'une des revendications 1 à 11.