CN103574320A - 发光模块和包括该发光模块的照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发光模块（10），包括至少两个子发光模块（1），其中，每个子发光模块（1）包括：散热结构（2）和与所述散热结构（2）热接触的光引擎（3），其特征在于，所述至少两个子发光模块（1）构成预定的倾斜角度，其中相邻的所述散热结构（2）之间形成第一导流区域（R1），来自外界的对流空气可通过所述第一导流区域（R1）流动。此外本发明还涉及一种包括该发光模块的照明装置。

Description

发光模块和包括该发光模块的照明装置

技术领域

本发明涉及一种发光模块和一种包括该发光模块的照明装置，例如加油站灯或路灯。

背景技术

在现代的照明装置中，特别设计用于室外照明的照明装置是一个主要的发展方向。例如用作加油站灯或路灯的照明装置需要满足照明范围大、亮度高等方面的要求。为了使出射光具有足够大的光出射角，以便完全覆盖待照明区域，这种照明装置通常安装有高功率的光源，在工作时会产生大量的热量。此外，在对亮度要求较高的环境中，照明装置可能将占据较大的结构空间，用于安置尽可能多的光源。为此通常给这种照明装置配备体积较大的散热器，其例如由多个散热片组成。借助于这些散热片的散热面积可以尽可能迅速地进行散热。

但这种散热器也存在很多显著的缺点。一方面，由于散热片的数量较多，因此使散热器自重过大。另一方面，由于室外照明装置通常安装在例如路灯柱或建筑物上，以便朝向地面或其他低于自身固定位置的区域进行照明。因此用于对光源进行散热的散热器通常安装在照明装置的顶部，而光源安装在照明装置朝向地面的底部。位于顶部的散热器、特别是多个散热片通常水平地设置在光源顶部，因此其在外界环境中很容易被污染。例如在各个散热片之间会蓄积雨水或灰尘，其他类似的污染物也可以附着在散热片上。在对照明装置维护的过程中，很难清除这些污染物，因此将严重影响散热器的散热效果，这会导致照明装置由于散热不及时而短路或损坏。

此外，现有的散热器具有如在图1所示的气流方向。散热器的底部、例如基板4将来自下方的热量传导给上方的多个散热片7构成的阵列，并且利用自然对流的方式进行散热。但是外界的冷空气仅仅可以部分地流经阵列式布置的散热片之间的空隙。从图中可以看出，冷空气分别从左右两侧进入散热片阵列，并行倾斜地向上流动直至最后从散热片阵列的顶部流出，由此可以将散热片阵列中的热量带走。但是在散热片阵列的、即散热器的中央区域会形成一个导流死区，外界的冷空气很难达到该区域，因此导流死区中的温度相对散热片阵列的其他区域较高。

发明内容

因此本发明的一个目的在于，提出一种发光模块，其能克服现有技术中的各种解决方案的缺点，通用性强，可以提供覆盖面较大的照明角度，并且具有良好的散热效果。

根据本发明提出的发光模块，包括至少两个子发光模块，其中，每个子发光模块包括：散热结构和与所述散热结构热接触的光引擎，其特征在于，所述至少两个子发光模块构成预定的倾斜角度，其中相邻的所述散热结构之间形成第一导流区域，来自外界的对流空气可通过所述第一导流区域流动。

在根据本发明的发光模块中，散热结构分别是各个单独的子发光模块的组成部分，因此在将至少两个、或者是多个子发光模块彼此组合在一起的时候，可以特别地在每两个子发光模块的散热结构之间保持一定的间距，由此可以形成用于使外界空气流入发光模块内部的一个或多个第一导流区域。在此，至少两个散热结构可以被视为整个发光模块的散热体的多个组成部分，其中各个散热结构位于彼此连接的子发光模块的同一侧。由于存在第一导流区域而避免出现在背景技术中提到的“导流死区”。由此可以使外界空气分别流经两个散热结构成的散热体的边缘区域，而且还可以流经位于散热体中央的第一导流区域，由此可以全方位地对发光模块进行散热。此外，可以根据应用情况将两个子发光模块彼此倾斜地布置以形成预定的倾斜角度（例如形成三角形屋顶状），因此这种发光模块具有可调整的结构轮廓，以适应各种装配空间。因此可以提高发光模块的设计自由度。

根据本发明的一个优选设计方案，所述至少两个子发光模块彼此可转动地连接在一起。由此可以调节两个子模块之间的夹角。

根据本发明的一个优选设计方案，所述子发光模块分别具有连接结构，所述光引擎和所述散热结构分别设置在所述连接结构的两侧，所述至少两个子发光模块的连接结构彼此枢转地连接。例如可以将在工作时产生热量的光引擎设置在连接结构的底面上，而将散热结构设置在背离底面的顶面上。各个子发光模块可以借助于位于光引擎和散热结构之间的连接结构枢转连接，从而通过调整两个光引擎之间的夹角来获得不同的光出射角，同时也可以调整整个发光模块的所占据的结构空间，以适应各种不同的应用场合。

根据本发明的一个优选设计方案，所述连接结构包括板状体、设置在所述板状体的用于连接的侧面上的枢转轴以及轴套利用一个连接结构的枢转轴和另一个所述连接结构的轴套彼此枢转连接。每个枢转轴至少部分地位于两个连接结构彼此相邻的端面上。连接结构的用于进行连接的侧面的两个端部上分别延伸出枢转轴和轴套，枢转轴和轴套分别用于和另一个子发光模块的轴套和枢转轴形状配合的连接，以组成一对枢转轴。

根据本发明的一个优选设计方案，所述散热结构包括基板以及在所述基板的一侧延伸出的至少两个散热片，相邻两个所述散热片限定出第二导流区域，所述第一导流区域和所述第二导流区域气流相通。至少两个、优选为多个散热片可以和基板一体制成，也可以以插接或机械连接的方式固定在基本上并且和基板热接触。由两个相邻散热片限定出的第二导流区域垂直于位于两个子发光模块之间的第一导流区域，由此可以使外部的对流空气分别从发光模块的外侧（即第二导流区域彼此背离的两侧）朝向位于发光模块中央的第一导流区域流动，由此为对流空气提供了充足的流动路径。

根据本发明的一个优选设计方案，所述第一导流区域在所述子发光模块的纵向方向上延伸。第一导流区域作为间隙贯穿例如由两个、也或者是多个子发光模块连接而成的发光模块，由此可以提供尽可能长的空间，用于使外部大量的冷空气流经第一导流区域，以增强发光模块的散热效果。

根据本发明的一个优选设计方案，所述第二导流区形成在所述子发光模块的横向方向上。

根据本发明的一个优选设计方案，所述基板设计为所述连接结构。为了简化发光模块的制作，可以直接将承载多个散热片的基板用作连接结构，光引擎固定在基板背离散热片的一侧上。

根据本发明的一个优选设计方案，所述基板固定在所述连接结构上。在此情况下，连接结构可以设计为固定框架。可以借助于导热黏胶或例如螺栓的固定件将基板和光引擎分别固定在固定框架的两侧。也可以借助于焊接等其他工艺实现这种固定。

根据本发明的一个优选设计方案，两个所述子发光模块彼此对称设计。两个设计完全相同的子发光模块可以通过枢转连接组成发光模块，由此可以使发光模块具有均匀的照明效果和散热效果。

根据本发明的一个优选设计方案，两个所述子发光模块之间的夹角小于180°。在此，两个光引擎并非处于同一水平面上，因此这两个光引擎可以彼此相对地进行照射，各个光引擎固有的光出射角因此被叠加，以形成发光模块的光出射角，该光出射角明显地大于各个子发光模块的固有的光出射角。子发光模块之间的夹角越大，通过叠加形成的光出射角就越大。

根据本发明的一个优选设计方案，所述子发光模块还包括罩体，所述罩体和所述连接结构限定出容纳所述光引擎的空间。罩体覆盖在光引擎上，用于对其进行保护和进行光学调整。

根据本发明的一个优选设计方案，所述罩体包括至少一个微透镜结构。为了获得良好的出光效果，罩体具有至少一个微透镜结构，该微透镜结构配属于光引擎上的至少一个光源。

根据本发明的另一个方面提出一种照明装置，其特征在于，还包括上述的发光模块。这种照明装置不仅具有可以调节的光出射角，而且还具有良好的散热效果，并且具有结构紧凑的优点。

根据本发明的一个优选设计方案，所述照明装置还包括安装壳体，所述壳体包括第一腔体和第二腔体，所述第一腔体为容纳所述发光模块的开放区域，所述第二腔体形成用于容纳其他电子器件的封闭腔体。第一腔体例如是壳体的一个开口，发光模块例如可以借助于枢转轴定位在该开口中。在封闭的第二腔体中可以放置照明装置的他电子器件，例如驱动器。

应该理解，以上的一般性描述和以下的详细描述都是列举和说明性质的，目的是为了对要求保护的本发明提供进一步的说明。

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是根据现有技术中的照明模块的散热器的示意图；

图2是根据本发明的发光模块的第一实施例的俯视图；

图3是图2中第一实施例的仰视分解图；

图4是根据本发明的照明装置的第一实施例的俯视图；

图5是图4中的照明装置的第一实施例的仰视图；

图6是根据本发明的照明装置的第二实施例的俯视图；

图7是图6中的照明装置的第二实施例的仰视图。

具体实施方式

在下面详细描述中，参考形成本说明书的一部分的附图，其中，以例证的方式示出了可以实施本发明的具体实施例。关于图，诸如“顶”、“底”、“内”、“外”等方向性术语参考所描述的附图的方向使用。由于本发明实施例的组件可以在许多不同方向上放置，所以方向术语仅用于说明，而没有任何限制的意思。应该理解的是，可以使用其它实施例，并且在不背离本发明的范围的前提下可以进行结构或逻辑改变。所以，下面详细描述不应被理解为限制性的意思，并且本发明由所附的权利要求限定。

应该理解的是，如果没有其它特别注明，这里描述的不同的示例性实施例的特征可以彼此结合。

图2是根据本发明的发光模块的第一实施例的俯视图。如图2中所示，发光模块10可以由两个结构完全相同的子发光模块1组成。子发光模块1分别包括散热结构2、光引擎3和位于散热结构2和光引擎3之间的连接结构，光引擎3产生的热量可以通过连接结构传递给散热结构2。散热结构2包括基板4和从基板4的顶面向上延伸的多个散热片7，相邻的两个散热片7之间限定出第二导流区域R2。为了简化发光模块的制造过程，在此优选地将基板4用作连接结构，基板4的背离发光模块10顶面的底面上安装有可以朝向下方进行照明的光引擎3。

两个子发光模块1借助于分别位于基板4两端的枢转轴6和轴套5彼此成角度地连接，并且在两个散热结构2之间形成用于进行空气对流的第一导流区域R1。第一导流区域R1在子发光模块1的纵向方向上从一个枢转轴6（图中下方）延伸至另一个相对设置的枢转轴6（图中上方）。第一导流区域R1和由多个散热片7形成的阵列中的第二导流区域R2彼此垂直导通。外界的空气可以分别从左边的子发光模块1的左侧和右边的子发光模块1的右侧进入各个子发光模块1的第二导流区域R2，同时位于光引擎3一侧的热空气可以直接经过发光模块10中央的第一导流区域R1向上流动，并且和流经第二导流区域R2的空气导通。由此可以使对流气体可以大面积地流过发光模块10的两侧和中央区域，并且彼此导通，以便全方位地对发光模块10进行散热。

图3是图2中第一实施例的仰视分解图。在基板4的底面上安装有光引擎3和透镜8，其中透镜8作为灯壳和基板4限定出容纳光引擎3的空间。透镜8上具有用于调整改善照明效果的多个微透镜结构9。这些微透镜结构分别配属于光引擎3承载的各个光源。由于两个子发光模块1彼此枢转连接，因此可以通过调节两个子发光模块1之间的夹角来改变发光模块10的出射光角。发光模块10的出射光角通过两个子发光模块1的出射光角叠加而成，因此叠加后的出射光角大于每个子发光模块1的出射光角。

结合图2可以看出，通过调整两个子发光模块1之间的夹角可以改变发光模块10所占据的结构空间，因此例如在用于安装发光模块10的空间在水平方向上不足的情况下，可以减小两个子发光模块1之间的夹角，以便确保发光模块10仍然具有良好的散热和照明效果。同样地，例如用于安装发光模块10的空间在垂直方向上不足的情况下，可以增大两个子发光模块1之间的夹角，从而减小整个发光模块10的高度。

根据图2和图3所示，在每个基板4的用于进行连接的侧面上形成有形状配合的枢转轴6和轴套5，它们分别从该侧面的两端延伸出。借助于枢转轴6和轴套5可以将两个子发光模块1枢转地连接在一起。

在一个未示出的实施例中，连接结构设计为板状件，散热结构的基板可以借助于粘结、焊接、铆接等工艺固定在该板状件的一侧，而光引擎同样可以借助于适合的工艺固定在板状件的另一侧。连接结构还可以设计为固定框架，散热结构和光引擎的至少部分区域和固定框架连接在一起。

在一个未示出的实施例中，也可以单独制造构成散热结构的基板和多个散热片，并且将多个散热片插接或焊接在基板上，由此可以调整基板上散热片的数量，以提高发光模块的设计自由度。

在一个未示出的实施例中，也可以将三个或更多的子发光模块枢转连接，以构成完整的发光模块，由此可以更加灵活地调整发光模块的光出射角，并且进一步提高发光模块的散热效果。

图4和图5分别从不同角度示出了根据本发明的照明装置的第一实施例。在该实施例中，照明装置20设计为具有方形轮廓的油站灯，其可以形成方形的光分布区域。该照明装置20具有方形的壳体21，其包括用于安装图2和3中示出的发光模块10的第一腔体R3和容纳其他器件、特别是电子器件的第二腔体R4。为了确保例如驱动器的电子器件不受外界环境变化影响，特别地将第二腔体R4设计为密封区域。相反地，将用于设置发光模块10的第一腔体R3设计为开放的，以便发光模块10的散热结构2和外界直接进行热交换，并且由于构成发光模块10的两个子发光模块1彼此倾斜，因此可以在很大程度上避免例如雨水或污染物蓄积在散热结构2中。通过调整两个子发光模块1之间的角度可以叠加形成方形的光分布区域。

图6和图7分别从不同角度示出了根据本发明的照明装置的第二实施例。在该实施例中，照明装置20设计为具有条形轮廓的路灯，其可以形成长条形的光分布区域。为此特别地将灯壳21和发光模块10设计成条形。

另外，尽管仅相对于多种实施方式中的一种公开了本发明的实施例的特定特征或方面，但是如任何给定或特定应用所要求的，这些特征或方面可以与其它实施方式的一个或多个其它特征或方面进行结合。

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。

标号列表

1    子发光模块

2    散热结构

3    光引擎

4    基板

5    轴套

6    枢转轴

7    散热片

8    透镜

9    微透镜结构

10   发光模块

20   照明装置

21   壳体

R1   第一导流区域

R2   第二导流区域

R3   第一腔体

R4   第二腔体

Claims (15)

1.一种发光模块（10），包括至少两个子发光模块（1），其中，每个子发光模块（1）包括：散热结构（2）和与所述散热结构（2）热接触的光引擎（3），其特征在于，所述至少两个子发光模块（1）构成预定的倾斜角度，其中相邻的所述散热结构（2）之间形成第一导流区域（R1），来自外界的对流空气可通过所述第一导流区域（R1）流动。

2.根据权利要求1所述的发光模块（10），其特征在于，所述至少两个子发光模块彼此可转动地连接在一起。

3.根据权利要求2所述的发光模块（10），其特征在于，所述子发光模块（1）分别具有连接结构，所述光引擎（3）和所述散热结构（2）分别设置在所述连接结构的两侧，所述至少两个子发光模块（1）的连接结构彼此枢转地连接。

4.根据权利要求3所述的发光模块（10），其特征在于，所述连接结构包括板状体、设置在板状体的用于连接的侧面上的枢转轴（6）以及轴套（5），利用一个连接结构的枢转轴（6）和另一个所述连接结构的轴套（5）彼此枢转连接。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的发光模块（10），其特征在于，所述散热结构（2）包括基板（4）以及在所述基板（4）的一侧延伸出的至少两个散热片（7），相邻两个所述散热片（7）限定出第二导流区域（R2），所述第一导流区域（R1）和所述第二导流区域（R2）气流相通。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的发光模块（10），其特征在于，所述第一导流区（R1）在所述子发光模块（1）的纵向方向上延伸。

7.根据权利要求5所述的发光模块（10），其特征在于，所述第二导流区（R2）形成在所述子发光模块（1）的横向方向上。

8.根据权利要求5所述的发光模块（10），其特征在于，所述基板（4）设计为所述连接结构。

9.根据权利要求5所述的发光模块（10），其特征在于，所述基板（4）固定在所述连接结构上。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的发光模块（10），其特征在于，两个所述子发光模块（1）彼此对称设计。

11.根据权利要求1-4中任一项所述的发光模块（10），其特征在于，两个所述子发光模块（1）之间的夹角小于180°。

12.根据权利要求3或4所述的发光模块（10），其特征在于，所述子发光模块（1）还包括罩体（8），所述罩体（8）和所述连接结构限定出容纳所述光引擎（3）的空间。

13.根据权利要求12所述的发光模块（10），其特征在于，所述罩体（8）包括至少一个微透镜结构（9）。

14.一种照明装置（20），其特征在于，还包括权利要求1至13中任一项所述的发光模块（10）。

15.根据权利要求14所述的照明装置（20），其特征在于，还包括安装壳体（21），所述壳体（21）包括第一腔体（R3）和第二腔体（R4），所述第一腔体（R3）为容纳所述发光模块（10）的开放区域，所述第二腔体（R4）形成用于容纳其他电子器件的封闭腔体。

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