Brevet FR2912706A1 — publié le 20080822

BLOC OPTIQUE DE VEHICULE AUTOMOBILE L'invention concerne le domaine des blocs optiques de véhicule automobile. La ou les sources lumineuses du bloc optiques dégagent beaucoup de chaleur à l'intérieur du boîtier du bloc optique. Par contre, la température à l'extérieur du bloc optique, correspondant à la température de l'environnement extérieur, est nettement moins élevée. Par conséquent, lorsque le boîtier du bloc optique est fermé par une glace externe qui est constituée d'une seule paroi, en verre ou en plastique, la face extérieure est io nettement plus froide que la face intérieure. Cette différence de température entraîne la condensation, de l'humidité contenue dans l'air situé à l'intérieur du boîtier du bloc optique, sur la face intérieure de la glace externe. Ce phénomène de condensation observable, au niveau de la glace externe du bloc optique, doit être 15 sinon évité, du moins minimisé. Pour minimiser ce phénomène, le bloc optique est équipé d'un système à valves, qui d'une part permet la circulation d'air dans le boîtier du bloc optique et d'autre part y empêche l'entrée de l'eau et de la poussière. Les valves peuvent par exemple contenir des pièges à poussière sous forme 20 de chicanes avec ou sans filtre, ou bien encore une membrane en Gore-Tex (marque déposée) retenant une partie de l'humidité de l'air qui la traverse. Toutefois, l'air circulant à l'intérieur du boîtier du bloc optique est plus ou moins chargé en humidité, ce qui amène tout de même une certaine condensation. La circulation de 25 l'air à l'intérieur du boîtier de bloc optique remplit une double fonction, d'une part elle réduit la température de la face intérieure de la glace externe et d'autre part elle concourt à une évacuation partielle de la condensation créée. Selon un art antérieur, par exemple décrit dans la demande de 30 brevet française FR 2616206, pour résoudre ce problème de condensation, il est connu de rajouter sur une partie de la superficie de la glace externe, à savoir la zone froide non éclairée par les faisceaux lumineux des sources lumineuses situées à l'intérieur du boîtier, une deuxième paroi interne et de venir chauffer la couche d'air intermédiaire située au niveau de la zone froide pour uniformiser la température de la face intérieure de la paroi devenue externe de la glace externe. Le compromis réalisé pour minimiser la condensation consiste à ne pas impacter la photométrie du bloc optique, en effet le trajet des faisceaux lumineux n'est pas modifié, au prix toutefois d'un dispositif relativement complexe nécessitant des moyens de chauffage de la io couche d'air intermédiaire entre les parois, ainsi qu'une découpe particulière de la paroi interne ajoutée. La différence de température entre la face extérieure de la paroi externe de la glace externe et la face intérieure de la paroi externe de la glace externe est toujours importante, voire augmentée par les moyens de 15 chauffage ajoutés et donc le froid extérieur se propage vers l'intérieur de sorte que la condensation se produit tout de même. Plus que de minimiser la condensation qui apparaît toujours, ce dispositif permet de l'évacuer plus rapidement. L'invention propose une voie différente, à savoir une glace externe 20 comportant sur toute sa superficie, deux parois séparées par une couche isolante, de manière à isoler thermiquement, la face extérieure de la paroi externe de la glace externe en contact avec l'environnement froid, de la face intérieure de la paroi interne de la glace externe qui est en contact avec l'air chaud circulant à 25 l'intérieur du boîtier et sur laquelle l'humidité contenue dans l'air circulant à l'intérieur du boîtier serait susceptible de se condenser. Ainsi, le froid de l'extérieur ne se propage plus vers l'intérieur, grâce à l'isolation thermique ainsi créée, et l'apparition même de la condensation est très fortement réduite, voir complètement 30 supprimée. Ce système innovant peut être de préférence entièrement passif, car il ne requiert aucune source de chaleur supplémentaire, au contraire de l'art antérieur. Il n'est pas impossible d'ajouter une source de chaleur distincte de la ou des sources lumineuses du bloc optique pour une autre raison ou pour évacuer une condensation résiduelle, mais elle est inutile pour lutter contre l'apparition de la condensation, l'isolation thermique de la couche séparant les deux parois de la glace externe remplissant déjà cette fonction. De préférence, le bloc optique ne comprend aucun moyen de chauffage qui n'est pas une source lumineuse. La présence de la ou des sources lumineuses du bloc optique étant requise de par la fonction même du bloc optique. Le système de l'invention comporte un inconvénient, celui de io diminuer la transparence de la glace externe au niveau du passage du ou des faisceaux lumineux issus de la ou des sources lumineuses situées à l'intérieur du boîtier, ce qui pourrait faire hésiter à l'implémenter, mais la gestion du phénomène de la condensation se révèle tellement améliorée, que le système de 15 l'invention présente un bon compromis globalement intéressant au niveau de l'ensemble du bloc optique. Selon l'invention, il est prévu un bloc optique de véhicule automobile comprenant : un boîtier fermé par une glace externe ; au moins une source lumineuse située à l'intérieur du boîtier ; 20 caractérisé en ce que ladite glace externe comprend, sur toute sa superficie, deux parois séparées par un espace isolé de manière étanche de l'intérieur du boîtier et de l'extérieur du bloc optique. Selon l'invention, il est également prévu un véhicule automobile comportant un ou plusieurs blocs optiques selon l'invention, 25 notamment au niveau de ses projecteurs et ou de ses feux. L'invention va maintenant être décrite plus en détail à l'aide des figures ci-après, données à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs, où : 30 - la figure 1 représente schématiquement un exemple de bloc optique selon l'invention, représenté en coupe de profil. Dans une réalisation, le bloc optique est un projecteur, destiné à éclairer la route devant un véhicule automobile. L'énergie lumineuse est importante, la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur du boîtier également, et c'est là que le problème de condensation est le plus crucial. Dans une autre réalisation, le bloc optique est un feu, dont la source lumineuse est moins intense puisqu'ici le feu a une fonction de signalisation aux autres usagers et non d'éclairage de la route. Dans une réalisation, le bloc optique comprend un système de io ventilation, ce qui permet de diminuer la température à l'intérieur du boîtier et éventuellement d'évacuer plus rapidement une condensation résiduelle. Dans une autre réalisation, le bloc optique ne comprend pas de système de ventilation, le bloc optique étant alors entièrement scellé. 15 La figure 1 représente schématiquement un exemple de bloc optique selon l'invention, représenté en coupe de profil. Un boîtier 1 fermé par une glace externe 2 délimite un espace intérieur 10 dans laquelle sont situées une ou plusieurs sources lumineuses 3. La source lumineuse 3 comprend par exemple une ampoule 31 et 20 un réflecteur 32 orienté de manière à diriger le faisceau lumineux issu de l'ampoule 31 vers la glace externe 2 pour qu'il puisse la traverser et continuer de se propager à l'extérieur du bloc optique. La glace externe 2 est fixée au boîtier 1 au niveau de deux zones d'interface, les zones 11 et 12. La glace externe 2 comprend une 25 paroi externe 21 et une paroi interne 23 séparées par une couche isolante 22. L'épaisseur des parois et de la couche isolante se mesure par rapport à une direction perpendiculaire à leur surface moyenne. Ces épaisseurs sont de préférence constantes sur toute la superficie de la glace externe, mais ceci n'est pas obligatoire. A 30 titre d'illustration, la glace externe 2 dans son ensemble présente une épaisseur e. Il n'y a que très peu ou pas du tout de condensation qui se forme sur la face intérieure de la paroi interne 23 de la glace externe 2. Pour des raisons de simplicité, un éventuel système de ventilation n'est pas représenté sur la figure 1. Au niveau des zones d'interface 11 et 12, dans une réalisation, les parois sont soudées entre elles, tandis que dans une autre réalisation, les parois sont maintenues en enserrant un joint entre elles, par exemple par clippage. La couche isolante 22 doit être rendue étanche pour que de l'humidité soit régnant dans le milieu extérieur soit circulant à l'intérieur du boîtier ne vienne pas se mettre dans cette couche isolante 22, car alors il y aurait io condensation sur la face intérieure de la paroi 21, ce qui serait très préjudiciable. L'espace entre les parois 21 et 22, est la couche isolante 22 qui est de préférence une couche de gaz sec. Si le gaz était humide, il y aurait à nouveau phénomène de condensation. Une couche de 15 vide est éventuellement envisageable mais elle nécessiterait des renforts supplémentaires entre les parois 21 et 22, à cause de la pression plus importante qui s'exercerait sur ces mêmes parois. Le gaz sec est avantageusement de l'air sec. D'autres gaz neutres pourraient également être utilisés, quoique plus coûteux. 20 Dans un premier mode de réalisation, l'espace entre les parois de la glace externe est hermétiquement clos. Cet espace est totalement enfermé entre lesdites parois. Il peut alors être nécessaire de réaliser la glace externe d'une part dans une salle blanche pour éviter l'introduction dans la couche isolante de 25 poussières et d'autre part probablement en air sec, ce qui rendrait ce premier mode de réalisation plus coûteux que le deuxième décrit ci-après, mais ce qui lui garantirait une pureté plus élevée de la couche isolante 22 et une meilleure chance de maintien de ce degré de pureté au cours du temps. Par ailleurs, pour éviter un 30 endommagement des parois lors des variations de pression entraînées par les variations de température et de pression à l'extérieur du bloc optique, plusieurs solutions sont considérées. Dans une première solution, au moins l'une des dites parois est suffisamment souple pour permettre un équilibrage de pression entre ledit espace et l'extérieur du bloc optique. Dans une deuxième solution, lesdites parois sont suffisamment rigides et nervurées pour supporter une différence de pression entre ledit espace et l'extérieur du bloc optique. Dans une troisième solution, lesdites parois sont reliées entre elles par des renforts situés hors du champ optique de la source lumineuse, c'est-à-dire que ces renforts ne sont pas sur le trajet du faisceau optique issu de la source lumineuse située à l'intérieur du boîtier. io Dans un deuxième mode de réalisation, l'étanchéité de l'espace entre les parois de la glace externe est garantie sans que cet espace soit hermétiquement clos. Comme cet espace n'est plus hermétiquement clos, il est utile de prévoir des moyens pour éviter que l'humidité ne vienne s'y glisser, ce qui pourrait provoquer de la 15 condensation. Dans une première solution, au moins un trou situé dans la paroi située vers l'intérieur du boîtier permet un équilibrage de pression entre ledit espace et l'intérieur du boîtier. De manière avantageuse, au moins deux trous situés dans la paroi située vers l'intérieur du boîtier permettent un équilibrage de pression entre 20 ledit espace et l'intérieur du boîtier. De manière préférentielle, le ou les trous sont suffisamment petits pour empêcher la convection dans ledit espace, ce qui réduit encore le risque d'introduction d'une humidité résiduelle. Dans une réalisation, ledit ou lesdits trous sont chacun équipés d'une membrane souple mais 25 complètement étanche. Dans une autre réalisation, ledit ou lesdits trous sont chacun équipés d'un filtre comprenant un absorbeur d'humidité. Dans encore une autre réalisation, ledit ou lesdits trous sont chacun équipés d'un filtre fonctionnant comme un clapet bloquant le passage de l'humidité de l'intérieur du boîtier vers ledit 30 espace. Les parois de la glace externe peuvent être réalisées en différents matériaux, de préférence en verre ou en plastique. Le plastique utilisé est alors avantageusement du polycarbonate. Dans une première réalisation, la paroi située vers l'extérieur du boîtier est en verre et la paroi située vers l'intérieur du boîtier est en plastique. Cette réalisation est particulièrement avantageuse pour un bloc optique de forme simple et présentant un grand volume. En effet, le plastique présentant une moins bonne résistance thermique que le verre, il est préférable que la densité de la chaleur dissipée soit moindre. Par ailleurs, une grande paroi externe en verre sera plus facile à réaliser si la forme extérieure du bloc optique est simple. De manière avantageuse, le bloc optique io est un bloc optique de véhicule utilitaire. Dans une deuxième réalisation, la paroi située vers l'extérieur du boîtier est en plastique et la paroi située vers l'intérieur du boîtier est en verre. En effet, le verre présentant une meilleure résistance thermique que le plastique, cette réalisation est plus adaptée dans 15 le cas d'une densité de chaleur dissipée importante. De manière avantageuse, le bloc optique est un phare anti-brouillard. Dans une troisième réalisation, la paroi située vers l'extérieur du boîtier est en verre et la paroi située vers l'intérieur du boîtier est en verre. 20 Dans une quatrième réalisation, la paroi située vers l'extérieur du boîtier est en plastique et la paroi située vers l'intérieur du boîtier est en plastique. Le boîtier est par exemple réalisé en polypropylène (PP) ou en acrylonytrile butadiène styrène (ABS) ou encore en 25 polyméthylmétacrylate (PMMA). Diverses épaisseurs de paroi et de couche isolante peuvent être utilisées. L'épaisseur des parois doit être suffisante pour assurer la résistance mécanique, mais pas trop importante afin de ne pas absorber une part trop importante du faisceau lumineux qui est issu 30 de la source lumineuse située à l'intérieur du boîtier et qui les traverse. L'épaisseur de l'espace constituant la couche intermédiaire isolante doit être suffisante pour isoler thermiquement l'une de l'autre les deux parois entre lesquelles elle se trouve. Les plages préférentielles de valeur données ci-après peuvent être utilisées séparément ou en combinaison. Elles permettent 5 d'obtenir des réalisations optimales. De préférence, l'épaisseur de la paroi située vers l'extérieur du boîtier est comprise entre 2mm et 5mm. Avantageusement, l'épaisseur de la paroi située vers l'extérieur du boîtier est comprise entre 3mm et 4mm. io De préférence, l'épaisseur de la paroi située vers l'intérieur du boîtier est comprise entre 1 mm et 3mm. Avantageusement, l'épaisseur de la paroi située vers l'intérieur du boîtier est comprise entre 1.5mm et 2.5mm. De préférence, l'épaisseur dudit espace est comprise entre 1 mm 15 et 4mm. Avantageusement, l'épaisseur dudit espace est comprise entre 2mm et 3mm. 20 25 REVENDICATIONS 1) Bloc optique de véhicule automobile comprenant : - un boîtier (1) fermé par une glace externe (2) ; - au moins une source lumineuse (3) située à l'intérieur du boîtier ; caractérisé en ce que ladite glace externe comprend, sur toute sa superficie, deux parois (21, 23) séparées par un espace (22) isolé de manière étanche de l'intérieur du boîtier et de l'extérieur du bloc optique. Io 2) Bloc optique de véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit espace est une couche de gaz sec. 3) Bloc optique de véhicule automobile selon la revendication 2 15 caractérisé en ce que ledit gaz sec est de l'air sec. 4) Bloc optique de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'espace est totalement enfermé entre lesdites parois. 5) Bloc optique de véhicule automobile selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'au moins l'une desdites parois est suffisamment souple pour permettre un équilibrage de pression entre ledit espace et l'extérieur du bloc optique. 6) Bloc optique de véhicule automobile selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites parois sont suffisamment rigides et nervurées pour supporter une différence de pression entre ledit espace et l'extérieur du bloc optique. 30Io 7) Bloc optique de véhicule automobile selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites parois sont reliées entre elles par des renforts situés hors du champ optique de la source lumineuse. 8) Bloc optique de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins un trou situé dans la paroi située vers l'intérieur du boîtier permet un équilibrage de pression entre ledit espace et l'intérieur du boîtier. io 9) Bloc optique de véhicule automobile selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'au moins deux trous situés dans la paroi située vers l'intérieur du boîtier permettent un équilibrage de pression entre ledit espace et l'intérieur du boîtier. 15 10) Bloc optique de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 8 à 9, caractérisé en ce que le ou les trous sont suffisamment petits pour empêcher la convection dans ledit espace. 20 1 1) Bloc optique de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 8 à 9, caractérisé en ce que ledit ou lesdits trous sont chacun équipés d'une membrane souple mais complètement étanche. 25 12) Bloc optique de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 8 à 9, caractérisé en ce que ledit ou lesdits trous sont chacun équipés d'un filtre comprenant un absorbeur d'humidité. 30 13) Bloc optique de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 8 à 9, caractérisé en ce que ledit ou lesdits trous sont chacun équipés d'un filtre fonctionnant comme un clapet 20 25bloquant le passage de l'humidité de l'intérieur du boîtier vers ledit espace. 14) Bloc optique de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la paroi (21) située vers l'extérieur du boîtier est en verre et la paroi (23) située vers l'intérieur du boîtier est en plastique. 15) Bloc optique de véhicule automobile selon la revendication 14, io caractérisé en ce que le bloc optique est un bloc optique de véhicule utilitaire. 16) Bloc optique de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la paroi (21) 15 située vers l'extérieur du boîtier est en plastique et la paroi (23) située vers l'intérieur du boîtier est en verre. 17) Bloc optique de véhicule automobile selon la revendication 16, caractérisé en ce que le bloc optique est un phare anti-brouillard. 18) Bloc optique de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la paroi (21) située vers l'extérieur du boîtier est en verre et la paroi (23) située vers l'intérieur du boîtier est en verre. 19) Bloc optique de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la paroi (21) située vers l'extérieur du boîtier est en plastique et la paroi (23) située vers l'intérieur du boîtier est en plastique. 30 20) Bloc optique de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que l'épaisseur de la 20paroi (21) située vers l'extérieur du boîtier est comprise entre 2mm et 5mm. 21) Bloc optique de véhicule automobile selon la revendication 20, 5 caractérisé en ce que l'épaisseur de la paroi (21) située vers l'extérieur du boîtier est comprise entre 3mm et 4mm. 22) Bloc optique de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 21, caractérisé en ce que l'épaisseur de la lo paroi (23) située vers l'intérieur du boîtier est comprise entre 1 mm et 3mm. 23) Bloc optique de véhicule automobile selon la revendication 22, caractérisé en ce que l'épaisseur de la paroi (23) située vers 1s l'intérieur du boîtier est comprise entre 1.5mm et 2.5mm. 24) Bloc optique de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 23, caractérisé en ce que l'épaisseur dudit espace (22) est comprise entre 1 mm et 4mm. 25) Bloc optique de véhicule automobile selon la revendication 24, caractérisé en ce que l'épaisseur dudit espace (22) est comprise entre 2mm et 3mm. 25 26) Bloc optique de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 25, caractérisé en ce que lesdites parois (21, 23) sont soudées entre elles. 27) Bloc optique de véhicule automobile selon l'une quelconque 30 des revendications 1 à 25, caractérisé en ce que lesdites parois (21, 23) sont maintenues en enserrant un joint entre elles.528) Bloc optique de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 27, caractérisé en ce que le bloc optique ne comprend aucun moyen de chauffage qui n'est pas une source lumineuse. 29) Bloc optique de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 28, caractérisé en ce que le bloc optique est un projecteur. 10 30) Bloc optique de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 16 et 18 à 28, caractérisé en ce que le bloc optique est un feu. 31) Bloc optique de véhicule automobile selon l'une quelconque 1s des revendications 1 à 30, caractérisé en ce que le bloc optique comprend un système de ventilation. 32) Bloc optique de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 30, caractérisé en ce que le bloc optique ne 20 comprend pas de système de ventilation. 33) Véhicule automobile comportant un bloc optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 32.