CN103206622A - 发光装置和改型灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发光装置，包括发光组件(2)、具有驱动器(4)的驱动器壳体(5)以及位于发光组件(2)和驱动器壳体(5)之间的散热器(3)，其中驱动器壳体(5)包括第一腔体(9)和第二腔体(12)，在第一腔体(9)中设置有驱动器(4)和主动冷却部件(6)，第二腔体(12)是与第一腔体(9)气流相通的导流腔。根据本发明的发光装置散热良好、具有防尘和抑制噪声的特性。此外，本发明还提出一种设计为这种发光装置的改型灯。

Description

发光装置和改型灯

技术领域

本发明涉及一种发光装置和一种设计为该发光装置的改型灯。

背景技术

随着照明技术的发展，人们越来越多地将发光装置应用到各种环境中。由于发光装置的功率被逐步提高，于此同时如何对发光装置进行冷却也成为不容忽视的问题。通常在下列情况下可能会影响发光装置的冷却效果，例如：由于发光装置的结构空间而使散热面积受限、无法在发光装置内部形成足够的空气对流路径、或使用可能会导致电子器件温度过高的包封工艺等等。如果LED的结温过高，势必影响LED发光装置的寿命和光输出量。

在现有技术中，对于发光装置进行散热的途径主要体现为被动散热和主动散热。被动散热的发光装置通常具有体积较大的散热结构，这会导致发光装置的整体重量过大。主动散热的发光装置通常安装有例如风扇的冷却装置，这些冷却装置通过抽吸形成冷却循环的同时，也会将外界环境中的污染物、例如灰尘吸入发光装置内部，并且产生一定的噪声。这些污染物会对冷却装置自身以及发光装置内部的其他电子元件产生非常不利的影响，在严重的情况下可能会造成短路。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种用于新型的发光装置，该发光装置散热性能良好、具有防尘和抑制噪声的特性并且重量较轻。

根据本发明提出一种发光装置，包括发光组件、具有驱动器的驱动器壳体以及位于发光组件和驱动器壳体之间的散热器，其特征在于，驱动器壳体包括第一腔体和第二腔体，在第一腔体中设置有驱动器和主动冷却部件，并且第二腔体是与第一腔体气流相通的导流腔。通过在驱动器壳体中设置单独用于进行冷却的导流腔，可以利用经过导流腔进入第一腔体中冷空气将驱动器的产生的热量带走，提高散热效果。利用位于第一腔体中的主动冷却部件，可以将冷却介质、特别是外界的冷空气抽吸到导流腔中，从而增大冷却介质的流速，将驱动器产生的热量有效地从驱动器壳体中引导出。根据本发明的发光装置无需安装被动散热形式中常用的大规模散热结构，由此减轻了发光装置的重量。

根据本发明的一个优选的设计方案，第一腔体和第二腔体同中心设置。由此，第二腔体中的冷却介质尽可能地从各个位置进入第一腔体中，并且将位于第一腔体中的驱动器产生的热量带走。

根据本发明的一个优选的设计方案，驱动器壳体包括外壳体和内壳体，在外壳体和内壳体之间形成导流腔。这种双壳体结构制造简单，便于装配，并且为导流腔提供了充足的结构空间。

根据本发明的一个优选的设计方案，内壳体的周壁限定出第一腔体。内壳体的周壁有利地限定出第一腔体，并且可以将驱动器和/或其他部件容纳在其中。

根据本发明的一个优选的设计方案，外壳体的远离散热器的一端上开设有至少一个第一开口，内壳体的朝向散热器的一端上开设有至少一个第二开口，至少一个第一开口和/或至少一个第二开口中安装有用于防尘和/或隔音的隔离层。从第一开口将外界空气引入导流腔中，并且从第二开口将空气进一步引入第一腔体中。通过在第一开口和/或第二开口中安装隔离层，可以防止外界的气流进入导流腔中时将灰尘也带入发光装置内部。由于主动冷却部件在工作时会产生的噪声，因此也可以设计具有隔音特性的隔离层对噪声进行隔绝。特别优选的是，该隔离层具有防尘和隔音的双重特性。

根据本发明的一个优选的设计方案，散热器包括用于支撑发光组件的散热板和多个从散热板的周向边缘朝向驱动器壳体延伸的散热肋，该散热肋夹持外壳体并且外壳体包括用于与散热肋配合的夹持凹陷。为了实现无连接件装配的目的，有利地将散热器的一部分设计为夹持件，以便夹持在驱动器壳体的外壳体上。具体地说，就是将散热器上设计为散热肋的部分用作夹持肋，形状配合地夹持在设计在外壳体的凹陷区域上，由此确保散热器和驱动器之间的固定连接。

根据本发明的一个优选的设计方案，外壳体包括在周向上交替布置的第一区域和第二区域，其中第二区域轴向方向上低于第一区域；第一区域相对于第二区域径向向内地凹陷以形成夹持凹陷。相对于第二区域而言，第一区域较高并且径向向内地凹陷。通过将第一区域和第二区域交替排布组合成外壳体，可以形成多个彼此间隔开的夹持凹陷。

根据本发明的一个优选的设计方案提出，散热肋之间形成有换气槽，换气槽和导流腔气流相通。该换气槽可以使例如从下往上流经导流腔的冷却介质顺利地排出，从而构成完整的冷却循环路径。

根据本发明的一个优选的设计方案提出，发光装置还包括在散热器和驱动器壳体之间的支撑结构，主动冷却部件固定在支撑结构背离散热器的一侧上。为了使主动冷却部件位置固定地位于驱动器壳体的第一腔体中，并且在进行主动冷却时也不会相对于固定位置偏移，因此可以借助于位于散热器和驱动器壳体之间的支撑结构对主动冷却部件进行固定。

根据本发明的一个优选的设计方案提出，支撑结构包括：导流区域，连接在导流区域的周向边缘上的多个隔板和用于固定连接主动冷却部件的固定件。位于支撑结构中央的导流区域上开设有通孔，有利于导流腔中的冷却介质顺利地通过。用于固定主动冷却部件的固定件可以设计为直接从支撑结构朝向第一腔体延伸出的凸缘，也可以设计为卡勾或夹持凸起等类似物，从而将主动冷却部件机械地和支撑结构固定连接在一起。

根据本发明的一个优选的设计方案提出，隔板在轴向上夹持在换气槽和第二区域的周向边缘之间。换气槽和第二区域在轴向方向上分别从上下两方面将隔板夹持在中间，因此隔板和换气槽共同限定出换气口。第二区域的周向边缘借助于隔板对散热器、特别是换气槽进行支撑。

根据本发明的一个优选的设计方案提出，在散热板的朝向驱动器壳体的侧面上形成由多个散热凸起组成的凸起阵列。这样设计可以增大散热器的散热面积。

根据本发明的一个优选的设计方案提出，发光装置还包括导热垫，导热垫夹持在发光组件和散热板之间。由此通过导热垫可以将发光组件产生的热量尽可能多地传递给散热板，以冷却发光组件。

根据本发明的一个优选的设计方案提出，隔离层由多孔材料制成。这种多孔材料的孔距和孔的排布方式可以根据实际情况进行调整。优选地，隔离层由PBT制成。利用这种隔离层可以在防尘的同时也实现良好的隔音效果。

根据本发明的一个优选的设计方案提出，主动冷却部件是风扇。当然也可以是其他能实现主动散热的部件。优选的，发光组件包括电路板和安装在其上的光源。

此外本发明还涉及一种改型灯，这种改型灯设计为以上所述的发光装置，并且其中的光源是LED。

附图说明

附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出：

图1是根据本发明的第一实施例的发光装置的驱动器壳体的立体图，其中驱动器壳体没有安装隔离层；

图2是根据本发明的第二实施例的发光装置的驱动器壳体的立体图，其中驱动器壳体安装有隔离层；

图3是根据图1的发光装置的立体分解图；

图4是根据图1的发光装置的散热器的底面立体图；

图5是根据图1的发光装置的侧视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的第一实施例的发光装置的驱动器壳体的立体图。为了利用冷却介质(在本实施例中是空气)循环流动对发光装置进行散热，根据本发明将驱动器壳体5设计为具有冷却和容纳功能的部件，即驱动器壳体5包括用于容纳驱动器4和/或其他部件的第一腔体9以及用于与第一腔体9气流相通的第二腔体12。在此，第二腔体12用作导流腔。在一个优选的实施方式中，第一腔体9和第二腔体12同中心地设置。第二腔体12中的冷却介质因此尽可能地从各个位置进入第一腔体9中，并且将位于第一腔体9中的热量带走。

在图中示出的实施例中，特别将驱动器壳体5设计为双壳体结构，即包括外壳体7和内壳体7′。除了可以利用内壳体7′限定出用于容纳例如驱动器4(参见图3和4)和/或其他部件的第一腔体9，还有利地在内外两个壳体之间限定出第二腔体12、即用于空气流动的导流腔。在外壳体7的底部区域中开设有至少一个(在本发明中为多个)第一开口A1，该第一开口A1可以用做导流腔的进气口；相应地，在内壳体7′的上部区域中开设有对应于至少一个第一开口A1的至少一个(在本发明中为多个)第二开口A2，该第二开口A2将导流腔中的空气引导进入第一腔体9中。

此外，外壳体7由在轴向方向上较高的第一区域7.1和较低的第二区域7.2在周向方向上交错布置而成，第一区域7.1设计为相对于第二区域7.2径向地凹陷，由此在相邻的两个第二区域7.2之间形成夹持凹陷7.3。

图2是根据本发明的第二实施例的发光装置的驱动器壳体5的立体图，与图1中示出的驱动器壳体5的区别在于，在第二开口A2上安装有隔离层13。隔离层13由多孔材料制成，其可以是具有防尘特性的隔离层。由此可以防止由于气流循环而将外界的灰尘带入发光装置内部。

在另外一个可替换的实施例中，也可以在第一开口A1上安装隔离层13。

在另外一个可替换的实施例中，隔离层13也可以是具有隔音特性的隔离层。因此可以分别将具有隔音作用的隔离层13安装在各个开口上。

在一个特别优选的实施例中，隔离层13具有防尘和隔音的双重特性，其例如可以由PBT或其他类似材料通过注塑工艺成型。根据实际情况可以选择设计隔离层13的孔距和孔的排布方式。

图3示出了根据图1的发光装置的立体分解图。该发光装置包括灯壳1、发光组件2、容纳有驱动器4的驱动器壳体5以及处于驱动器壳体5和灯壳1之间的散热器3。散热器3包括在一侧支撑发光组件2的散热板8和多个从散热板8的周向边缘朝向驱动器壳体5延伸的散热肋14。为了实现无螺栓连接，本发明优选地使散热肋14具有夹持功能，即将散热肋14用作夹持肋，利用散热肋14可以向驱动器壳体5施加径向上的夹持力，使散热器3和驱动器壳体5固定连接。同时利用散热板8周向边缘上的螺纹结构也可以使散热器3和灯壳1固定连接。

为了提高发光装置的散热性能，特别在内壳体7′限定出的第一腔体9中安装了固定在支撑结构10上的主动冷却部件6、例如风扇。通过风扇转动加快了第二腔体12中的空气流速，可以将大量外界空气抽吸到驱动器壳体5中，并且将空气从散热肋14之间设置的换气槽15中排出。由此可以通过气流循环将驱动器4和发光组件2产生的热量从发光装置内部排出，改善其散热特性。主动冷却部件6也可以例如是抽气泵。

支撑结构10在主动冷却部件6进行主动冷却时确保主动冷却部件6不会在驱动器壳体5内部偏移。此外，为了确保第二腔体12和换气槽15气流相通，将支撑结构10的中心区域设计为具有通孔的导流区域10.1，导流区域10.1的位置和主动冷却部件6相对应。在支撑结构10远离散热板8的一侧上形成有固定件10.3，用于固定连接主动冷却部件6，固定件10.3例如可以设计为能夹持主动冷却部件6的框架、也或者是卡勾等类似物。此外，固定件10.3的自由端支撑在内壳体7′的周向边缘上。在导流区域10.1的周向边缘上还延伸出多个隔板10.2由此可以使换气槽15抵压在隔板10.2上。优选地，换气槽15和第二区域7.2的宽度相等。换气槽15和第二区域7.2在轴向方向上分别从上下两方面以限位的方式将隔板10.2夹持在中间，隔板10.2和换气槽15共同限定出换气口。第二区域7.2的周向边缘借助于隔板10.2对散热器3、特别是换气槽15进行支撑。

在本实施例中，在散热板8的朝向驱动器壳体5的侧面上形成由多个散热凸起16组成的凸起阵列。这样设计可以增大散热器3的散热面积。此外，发光组件2包括电路板18和安装在其上的光源19。为了将发光组件2产生的热量及时迅速地导出，特别地在发光组件2和散热板8之间设置有导热垫17，由此可以将热量尽可能地传递给散热板8，以冷却发光组件2。当LED用作发光装置的光源19时，该发光装置可以用作改型灯。

图5是根据本发明的发光装置的侧视图。如图所示，在完整的发光装置中，外界空气可以通过第一开口A1进入驱动器壳体5中，并且从隔板10.2和换气槽15限定出的换气口中将流经第二腔体12(参见图1和图2)后变热的气体排出。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

参考标号

1    灯壳

2    发光组件

3    散热器

4    驱动器

5    驱动器壳体

6    主动冷却部件

7    外壳体

7.1  第一区域

7.2  第二区域

7.3  夹持凹陷

7′  内壳体

8    散热板

9    第一腔体

10   支撑结构

10.1 导流区域

10.2  隔板

10.3  固定件

12    第二腔体

13    隔离层

14    散热肋

15    换气槽

16    散热凸起

17    导热垫

18    电路板

19    光源

A1    第一开口

A2    第二开口

Claims (18)

1.一种发光装置，包括发光组件(2)、具有驱动器(4)的驱动器壳体(5)以及位于所述发光组件(2)和所述驱动器壳体(5)之间的散热器(3)，其特征在于，所述驱动器壳体(5)包括第一腔体(9)和第二腔体(12)，在所述第一腔体(9)中设置有所述驱动器(4)和主动冷却部件(6)，所述第二腔体(12)是与第一腔体(9)气流相通的导流腔。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述第一腔体(9)和所述第二腔体(12)同中心设置。

3.根据权利要求2所述的发光装置，其特征在于，所述驱动器壳体(5)包括外壳体(7)和内壳体(7′)，在所述外壳体(7)和内壳体(7′)之间形成所述导流腔。

4.根据权利要求3所述的发光装置，其特征在于，所述内壳体(7′)的周壁限定出所述第一腔体(9)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的发光装置，其特征在于，所述外壳体(7)的远离所述散热器(3)的一端上开设有至少一个第一开口(A1)，所述内壳体(7′)的朝向所述散热器(3)的一端上开设有至少一个第二开口(A2)，所述至少一个第一开口(A1)和/或所述至少一个第二开口(A2)中安装有用于防尘和/或隔音的隔离层(13)。

6.根据权利要求1-4中任一项所述发光装置，其特征在于，所述散热器(3)包括用于支撑所述发光组件(2)的散热板(8)和多个从所述散热板(8)的周向边缘朝向所述驱动器壳体(5)延伸的散热肋(14)，所述散热肋(14)夹持所述外壳体(7)并且所述外壳体(7)包括用于与所述散热肋(14)配合的夹持凹陷(7.3)。

7.根据权利要求6所述的发光装置，其特征在于，所述外壳体(7)包括在周向上交替布置的第一区域(7.1)和第二区域(7.2)，其中所述第二区域(7.2)在轴向方向上低于所述第一区域(7.1)；所述第一区域(7.1)相对于所述第二区域(7.2)径向向内地凹陷以形成所述夹持凹陷(7.3)。

8.根据权利要求6所述的发光装置，其特征在于，所述散热肋(14)之间形成有换气槽(15)，所述换气槽(15)和所述导流腔气流相通。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的发光装置，其特征在于，还包括在所述散热器(3)和所述驱动器壳体(5)之间的支撑结构(10)，所述主动冷却部件(6)固定在所述支撑结构(10)背离所述散热器(3)的一侧上。

10.根据权利要求9所述的发光装置，其特征在于，所述支撑结构(10)包括：导流区域(10.1)，连接在所述导流区域(10.1)的周向边缘上的多个隔板(10.2)和用于固定连接所述主动冷却部件(6)的固定件(10.3)。

11.根据权利要求10所述的发光装置，其特征在于，所述隔板(10.2)在轴向上夹持在所述换气槽(15)和第二区域(7.2)的周向边缘之间。

12.根据权利要求6所述的发光装置，其特征在于，在所述散热板(8)的朝向所述驱动器壳体(5)的侧面上形成由多个散热凸起(16)组成的凸起阵列。

13.根据权利要求6所述的发光装置，其特征在于，还包括导热垫(17)，所述导热垫(17)夹持在所述发光组件(2)和所述散热板(8)之间。

14.根据权利要求5所述的发光装置，其特征在于，所述隔离层(13)由多孔材料制成。

15.根据权利要求14所述的发光装置，其特征在于，所述隔离层(13)由PBT制成。

16.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述主动冷却部件(6)是风扇。

17.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述发光组件(2)包括电路板(18)和安装在其上的光源(19)。

18.一种改型灯，其特征在于，设计为根据权利要求1-17中任一项所述的发光装置，其中光源(19)为LED。

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