CN103732980A - 用于外部照明灯的发光模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于外部照明灯（100）的发光模块（10），具有一个电路板容纳座（20）、至少一个设置在电路板容纳座（20）中具有至少一个特别是LED形式的照明器件（32）的电路板（30）和一个罩盖（40），该罩盖将电路板容纳座（20）以及设置在其中的电路板（30）液密地盖住并且具有一个透光的封闭板（41），其中在罩盖（40）中设置至少一个的通风口（42），所述通风口利用一个透气且阻液的平衡膜（50）盖住，特别运行可靠的是，罩盖（40）具有一个液滴棱（44），该液滴棱至少区段地包围平衡膜（50）并且不让顺着罩盖（40）流淌的水靠近平衡膜（50）。

Description

用于外部照明灯的发光模块

技术领域

本发明涉及一种用于外部照明灯的发光模块以及一种具有至少一个发光模块的外部照明灯。

背景技术

外部照明灯以及用于外部照明灯的发光模块通常用于对外部区域进行照明，例如用在路灯中。已知的发光模块通常具有电路板容纳座和设置在其中的电路板，电路板具有至少一个照明器件。照明器件在此例如是一个传统的白炽灯泡或一个现代的LED。在已知的发光模块中，需要昂贵的装置用于密封内部空间。特别需要避免的是，在受到强烈天气影响的外部照明灯中对设置在电路板上的电子装置造成损害。特别在使用LED作为照明器件时，这样的密封是非常重要的。在已知的发光模块中，为此设置一个相应的水密的壳体，该壳体本身带来相应必要的防护。这类实施形式的缺点在于，壳体的密封性经常还产生气密性。这导致在这种壳体的内部与壳体的外部之间的压力平衡是不可能的。因为这种壳体通常很昂贵并且尺寸相应很大，所以它们还能通过这样的再次通过温度差引起的压力差来平衡所需的机械负荷。然而因此不可避免地需要产生相应的材料厚度继而产生附加的成本和附加的结构费用，以提供机械稳定性。在此就是在LED形式的照明器件中，也要注意在接通和断开状态之间直至70℃的温度波动。

US2011/0051423描述了一种具有SMD－LED的LED模块，该LED模块像通常那样设置在一个电路板上。在LED上方是一个拱顶状的透光的罩盖，该罩盖支撑在电路板上并且侧向一个保护层与该罩盖连接，保护层保护电路板不受湿气影响并且将在罩盖与电路板之间的缝隙气密地封闭。在拱顶中有一个开口，水和空气都不能经由该开口从周围环境侵入到由罩盖形成的内部空间中。只能是危险气体经由该开口从内部空间泄漏到周围环境中。为此所述开口构成为窄的通道，该通道用一种塑料回填。

DE10 2009 019 226A1揭示一种具有一个壳体的LED灯，该LED灯具有一个冷却通道，该冷却通道与一个设置在壳体中的LED单元热连接。在冷却通道中通过一个通风机产生一股流过冷却通道的气流，以便由此对LED单元进行冷却。冷却空气通道被一个半透膜保护免受湿气或灰尘侵入。

JP2006080095A公开了一种具有壳体的灯，该壳体在前面被一个透光的罩盖封闭。在壳体中一个具有许多LED的电路板处在一个台阶中。壳体具有通风口，这些通风口利用一种多孔的水密的材料封闭。

JP2010009959A揭示了一种具有一个壳体的照明灯，该壳体具有一个气密的空间。一个通风件具有一些通风口，在这些通风口之前设置一个过滤器，该过滤器允许在通风件与周围环境之间进行换气，但不允许水侵入到通风件中。在气密的空间与通风件之间是一个多孔的薄膜，该薄膜在超过一定压力差时下陷并且然后允许在周围环境与此外气密的空间之间通过通风口进行换气。

CN201396638Y描述了一种具有照明灯体的LED照明灯，照明灯体在其侧壁中具有通风口中，这些通风口被一个水密透气膜封闭。

CN201787544A描述了一种具有管状壳体的LED照明灯。为了能够在壳体内部与周围环境之间实现压力平衡，该壳体具有一些通风口，这些通风口被透气的且同时水密的膜盖住。

KR20090100922公开了一种LED照明灯，其中LED像通常那样设置在一个电路板上。为了排出热量，LED与一个冷却体热连接，该冷却体经由一些壳体口进行通风。

发明内容

本发明的任务在于提供一种用于外部照明灯的发光模块以及一种具有一个发光模块的外部照明灯，该外部照明灯消除了至少其中一个上述缺点。特别是本发明的任务在于提供一种发光模块和一种外部照明灯，它们在成本合算的且简单的结构情况下能够实现在内部空间与周围环境之间的压力平衡并且同时本身具有所需的电气可靠性。所述任务通过根据权利要求1的装置得以解决。本发明有利的设计方案在从属权利要求中给出。

本发明通过一种具有独立权利要求1的特征的用于外部照明灯的发光模块以及通过一种具有独立权利要求9的特征的外部照明灯得以解决。本发明其他的特征和细节由从属权利要求、说明书和附图给出。在此与根据本发明的发光模块相关联地描述的特征和细节自然也被视为与根据本发明的外部照明灯相关联并且反之也总是如此，从而在对各个发明方面的公开内容方面始终相互关联或可以相互关联。

一个根据本发明的用于外部照明灯的发光模块具有一个电路板容纳座和至少一个设置在电路板容纳座中的电路板。电路板又配备有至少一个照明器件，特别是LED（发光二极管）形式的照明器件。此外还设置有一个罩盖，该罩盖将电路板容纳座以及设置在其中的电路板液密地盖住。液密的罩盖经常同时也是气密的，因此，不可能经由这种密封的阻隔实现压力平衡。罩盖本身具有一个透光的封闭板，以便让由照明器件产生的光穿过。在此罩盖优选以一种方式和方法进行定向，以致光路沿一个方向释放，该方向能够实现对外部照明灯的周围环境所需的照明。根据本发明的发光模块优选可以用于能够将它们可逆地定位在外部照明灯中。这用于使所述发光模块在现存的外部照明灯中以简单和成本合算的方式可更换。

根据本发明的发光模块的特征在于，在罩盖中设置有至少一个通风口，该通风口用一个透气且阻液的平衡膜盖住。在此要注意，通风口本身可以至少设置在罩盖中，然而特别是还在封闭板中。当然也可以将通风口和相应地还有平衡膜设置在其他部位，例如在罩盖的不透光的框架区域中和上。

透气且阻液的平衡膜在本发明范围内特别涉及一个构件，该构件具有基本上薄的或平坦的伸展。此外该平衡膜优选构成至少局部弹性的或柔性的。该平衡膜例如可以以这样的方式阻液且透气地设计，即它设有的微孔大小使通常液体例如水、盐水或类似液体的液滴大小不能通过，而反过来空气可以穿过该平衡膜。这种膜还可以被称做主动呼吸的水密的材料并且优选可以用于根据本发明的平衡膜。

根据本发明，只要平衡膜盖住所述至少一个通风孔就足够了。然而有利的可以是，平衡膜关于罩盖横截面在一侧或多侧或甚至全圆周上都伸出通风孔。这一方面改善阻液的密封而另一方面还使平衡膜在所期望位置上的安装变得容易。将LED应用在根据本发明的发光模块中本身带来的优点是，减小了温度波动。与此相应地在断开状态（20℃）与接通状态（摄氏70°）之间的温度差情况下，在发光模块的内部区域与外部区域之间只有较小的温度差和与此相应较小的压力差变得有效。由此得出结论，用于压力平衡所需的空气流通过平衡膜一定按较小体积进行平衡并且由此相应较为成本合算地且较单地不仅可以设计通风口而且可设计平衡膜。通风口本身在此特别是一个简单的孔，它例如通过在罩盖中进行切削加工而产生。如果罩盖通过浇注法特别是通过加压浇注法制造，则所述那个通风口和所述许多通风口也已在浇注法期间通过相应构成的注模被考虑到。

当然还有可能的是，在本发明范围内可以将电路板容纳座整体地特别是一体地或单体地构成。在本发明范围内电路板被理解为一个构件，该构件上设置有许多印制导线，这些印制导线将各个照明器件相互连接起来或与一个用于接口连接。这样电路板特别还用于向照明器件供以电流。此外电路板还具有一个控制装置，以控制照明器件的亮度或例如其颜色。

电路板容纳座优选由一种刚硬的、机械稳定的材料制成。这样的材料例如是压铸铝件。这本身带来的优点是，机械稳定性通过成本合算的方法并且同时以特别轻的重量可实现。

根据本发明的发光模块可以如下地进一步扩展，即平衡膜具有一个抬起保护件，以防止从盖住所述至少一个通风口的位置离开。该抬起保护件用于使平衡膜不发生不期望的离开。抬起保护件例如以一个压环的形式用于特别使平衡膜的边缘区域不能被抬起。在此特别要适应于这种发光模块或外部照明灯所需的清洁作业。如果例如用高压射流或蒸汽射流清洁一个这样的外部照明灯，则抬起保护件特别在平衡膜的棱上用于阻止高压液体在平衡膜的边缘侵入。因此避免平衡膜从所期望的位置抬起继而还有撕开。

同样具有优点的可以是，平衡膜至少力锁合地与罩盖连接。力锁合还可以特别构成为材料锁合。在此平衡膜的例如借助胶粘剂或其他材料锁合方法与罩盖连接。在本发明范围内也可设想例如通过螺丝或通过夹钳的纯力锁合的连接可能性。此外通过力锁合连接例如通过螺丝或夹钳还可以容易地拆下平衡膜。这导致即使在发光模块的其余部分还可运行时也可容易地更换例如一个单个平衡膜。设置用于在平衡膜和罩盖之间形成材料锁合连接的胶粘剂或其他不可逆机构所具有的优点在于，就是故意去除也变得很难或完全不可能。发光模块的功能可靠性以这种方式得以提高。

同样具有优点的是，在根据本发明的发光模块中，平衡膜的寿命大于或等于所述至少一个电路板和/或所述至少一个照明器件的寿命。换句话说，对于平衡膜的寿命来说，所述电路板和/或所述至少一个照明器件的寿命是功能确定的。这导致相比在电路板和/或在照明器件中的情况平衡膜具有更长的寿命。由此能够确保维持主要功能即照明可以不如次要功能即平衡膜的平衡功能长久。由此提供一种平衡膜，该平衡膜特别在耐气候性方面具有相应的抵抗力。一个构件的寿命在此可以理解为功能性的折算。功能性的折算作为寿命的终点特别是折算到原始全新功能性的50%以下，或60%以下，或70%以下。

另一优点在于，在根据本发明的发光模块中，罩盖具有一个液滴棱，该液滴棱至少区段地包围平衡膜并且不让顺着罩盖流淌的水靠近平衡膜。除了原则上的液密性外，还可以以这种方式避免一种其中水位于或停在平衡膜上的情形。这样的情形本身会带来对平衡膜的提高的持久负荷，并且因此要求平衡膜具有提高的抵抗能力。通过设置液滴棱，与此相应地可以更简单特别是更薄地和/或更加成本合算地构成平衡膜。

液滴棱在本发明范围内是一个构件，该构件本身使靠近的液体滴落和/或完全绕行。由此避免水积蓄在膜上或减小至最小。在本发明范围内有利的还在于，在根据本发明的发光模块中，平衡膜设置在罩盖朝向电路板的内侧上。换句话说，在罩盖和电路板容纳座之间形成一个内部空间，所述平衡膜还设置在该内部空间中。这导致对膜的一种更好的保护而免受天气影响还有附加的机械侵犯，如它例如在外部照明灯的清洁情形那样。虽然安装比位于外部的平衡膜要稍微费事一些，然而平衡膜本身以这种方式可以再一次更加成本合算地和例如更薄地进行制造。

同样具有优点的是，在根据本发明的发光模块中，平衡膜设置在罩盖远离电路板的外侧上。在此涉及与前述实施形式相反的实施形式。当然原则上两种变化方案也可以组合地在不同部位使用不同的平衡膜。设置位于外部的平衡膜使安装本身更容易并且此外还提高了在平衡膜上的缺陷的可见度。如果该平衡膜受损，则这从外部是可见的。此外对于一个这样设置的平衡膜来说，也可以从外部对该平衡膜进行更换。

在根据本发明的发光模块中同样有利的是，所述至少一个通风口这样设置，以致在将发光模块安装在外部照明灯中之后，平衡膜指向重力方向或基本上指向重力方向。在一种通常从上向下照射的外部照明灯中，这导致平衡膜也向下指向。在一种这样的外部照明灯中，可以再一次更加成本合算地且简单地设计平衡膜，因为它部分地摆脱了直接的天气情况。特别是从上向下落下的雨水被外部照明灯本身或被发光模块的其他构件挡住。雨滴或甚至冰雹颗粒到平衡膜上的直接作用以这种方式被减至最小。在此有利的可以是，平衡膜设置在一个位置上，该位置在由所述至少一个LED产生的光锥之外或基本上在光锥之外。特别是如果平衡膜设置在罩盖中的封闭板中，则这样的设置是有意义的。这导致阴影通过膜得以避免或减小。换句话说，平衡膜位于封闭板的边缘区域中或位于罩盖的边缘区域中，该边缘区域例如可以构成为机械稳定的框架。

另一优点在于，在根据本发明的发光模块中，电路板容纳座和/或罩盖具有连接机构，发光模块经由这些连接机构可固定在外部照明灯中。这样的连接机构例如是卡扣止锁连接机构。作为备选方案，也可以是螺丝或夹钳或铆钉连接。特别是这样的连接机构构成为可逆连接机构，从而可以将发光模块可逆地安置在外部照明灯中并且再次与其分离。由此可以将发光模块视为更换件或磨损件，从而在一个或多个照明器件故障时可更换整个发光模块。通过卡扣止锁连接机构形式的连接机构，发光模块的更换和安置就可以特别简单、快速且以高的功能可靠性得以保证。

同样，本发明的主题还涉及一种外部照明灯，具有至少一个根据本发明的发光模块。在此特别要注意平衡膜的定向，该平衡膜优选朝向重力方向，也就是在外部照明灯中例如向下设置。一个根据本发明的外部照明灯与此相应本身带来相同的优点，正如它们详细地参照根据本发明的发光模块被描述的那样。

附图说明

下面以对总的本发明构思不构成限制的方式借助一些实施例参考附图示例性地描述本发明。

图1a根据本发明的外部照明灯的第一种实施形式的示意图，

图1b图1a的外部照明灯的示意横截面图和放大图，

图2a用于根据本发明的发光模块的罩盖的一种实施形式，

图2b根据图2a的罩盖的所述实施形式的另一视图，

图3a平衡膜的配置的一种实施形式，和

图3b平衡膜的配置的另一种实施形式。

具体实施方式

根据本发明发光模块10的使用情形借助图1a和1b变得很清楚。就这样例如一个外部照明灯100固定在一个支柱200或一个另外构成的支架上，例如固定在一个墙壁支架或一个绳索支架上。外部照明灯100在此例如设有一个没有进一步说明的壳体。在外部照明灯100中设置一个发光模块10，该发光模块具有许多例如LED形式的照明器件32。发光模块10在外部照明灯100中配置通过固定装置例如通过一种卡扣止锁插接实现。在卡扣止锁插接和电气连接发光模块10特别是电路板30之后，外部照明灯100可以利用另外的联接可能性以所期望的方式运行。

图1b示出图1a的局部放大的横截面视图。在那里特别可以看到发光模块10关于电路板容纳座20和罩盖40的相互作用。电路板容纳座20容纳电路板30，该电路板在这种实施形式中与电路板容纳座20整体构成。在电路板30上示出地设置有许多印制导线，这些印制导线向许多LED形式的照明器件32供以电流。对单个照明器件32相应必要的控制也经由在电路板30上的印制导线保证。在该图1b的左边缘可以看到，罩盖40嵌入到电路板容纳座20的一个环绕的凹槽中。在该环绕的凹槽中优选设置一个密封件，该密封件例如由一个O型圈构成。当然也可以使用其他的密封机构，例如浇注材料，以便同时将罩盖40固定在电路板容纳座20本身上。在该部位也可使用胶粘剂。

罩盖40具有至少一个构成为封闭板41的区域。该封闭板41构成为透明的，从而由照明器件32产生的光可以穿过封闭板41的这个透明的区域。在罩盖40中设置两个通风口42，在这种实施形式中设置在不透明的区域，也就是在封闭板41之外。通过这些通风口42可以实现在罩盖40与电路板容纳座20之间的内部空间和发光模块10的周围环境之间的换气。为了保证不能有液体通过这些通风口42侵入到发光模块10的内部，两个通风口42用一个平衡膜50盖住。该平衡膜50由一种透气且阻液的材料制成。在此例如涉及一种具有特别小的微孔的织物材料，液滴不会由于毛细作用和/或表面张力穿过这些微孔。

在图1b中可以看到，环绕平衡膜50设置有一个液滴棱44。沿着封闭板41或沿着罩盖40流淌的液体被该液滴棱44挡住且被迫滴落。由此阻止液滴或水量在平衡膜50的表面上积蓄，从而能够更容易且更成本合算地设计平衡膜。

图2a和2b示出根据本发明的罩盖40的一种实施形式。在这里可以清楚地看到，罩盖40在一个大的区域中构成为封闭板41。这个透明的区域占有罩盖40的最大面积。此外还环绕封闭板41设置一个用于罩盖40的框架状的加强部，该加强部此外还具有一个突起，该突起可以嵌入电路板容纳座20的一个相应的槽中。在这里还可以看到，通风口42还有膜50都位于罩盖40的边缘处。这可以不仅在透明的区域中也就是在封闭板41中，而且还在边缘区域中也就是罩盖40的剩余部分中。

图3a和3b示出直接连接平衡膜50的另外的变化方案。在图3a中示出一种变化方案，其中平衡膜50构成在发光模块10的内部空间之外。在这里使用一种粘合材料作为抬起保护件52，该粘合材料在平衡膜50与罩盖40之间实现一种材料锁合或一种力锁合。由此两个通风口42可靠地被平衡膜盖住。在这里也设置环绕的液滴棱44，并且该液滴棱具有斜面，从而可以让流淌过来的液滴以所期望的方式并以改善的方式滴落。

图3b示出一种变化方案，其中平衡膜位于内部地设置，也就是设置在罩盖40的指向电路板30方向的内侧上。在这种变化方案中设置一个夹钳作为抬起保护件，该夹钳将平衡膜50夹紧在抬起保护件52和罩盖40之间。夹钳形式的抬起保护机构52例如通过胶粘剂、螺丝或其他机械机构固定。在这种实施形式中具有优点的是，位于内部的平衡膜被更好地保护而免受天气影响还有清洁影响。当然可以将抬起保护方式52的各个变化方案相互自由组合。

前述对各实施例的说明只是在实例的范围内描述了本发明。因此只要在技术上具有意义就可以在不离开本发明范围的情况下将对所述实施形式进行说明的各个特征相互自由组合。

附图标记一览表

10  发光模块

20  电路板容纳座

30  电路板

32  LED

40  罩盖

41  封闭板

42  通风口

44  液滴棱

50  平衡膜

52  抬起保护件

100 外部照明灯

200 支柱

Claims (9)

1.用于外部照明灯（100）的发光模块（10），至少具有

-一个电路板容纳座（20），

-一个设置在电路板容纳座（20）中具有至少一个特别是LED形式的照明器件（32）的电路板（30），和

-一个罩盖（40），该罩盖将电路板容纳座（20）以及设置在其中的电路板（30）液密地盖住并且具有一个透光的封闭板（41），以便让由照明器件（32）产生的光穿过，

-一个设置在罩盖（40）中的通风口（42），

-一个盖住通风口的阻液且透气的平衡膜（50），

其特征在于，

罩盖（40）具有一个液滴棱（44），该液滴棱至少区段地包围平衡膜（50）并且不让顺着罩盖（40）流淌的水靠近平衡膜（50）。

2.根据权利要求1所述的发光模块（10），其特征在于，平衡膜（50）具有一个抬起保护件（52），以防止从盖住所述至少一个通风口（42）的位置离开。

3.根据前述权利要求之一所述的发光模块（10），其特征在于，平衡膜（50）力锁合地与罩盖（40）连接。

4.根据前述权利要求之一所述的发光模块（10），其特征在于，平衡膜（50）的寿命大于或等于所述至少一个电路板（30）和/或所述至少一个照明器件（32）的寿命。

5.根据前述权利要求之一所述的发光模块（10），其特征在于，平衡膜（50）设置在罩盖（40）朝向电路板（30）的内侧上。

6.根据权利要求1至4之一所述的发光模块（10），其特征在于，平衡膜（50）设置在罩盖（40）远离电路板（30）的外侧上。

7.根据前述权利要求之一所述的发光模块（10），其特征在于，所述至少一个通风口（42）这样设置，以致在将发光模块（10）安装在外部照明灯（100）中之后，平衡膜（50）指向重力方向或基本上指向重力方向。

8.根据前述权利要求之一所述的发光模块（10），其特征在于，电路板容纳座（20）和/或罩盖（40）具有连接机构，发光模块（10）经由这些连接机构可固定在外部照明灯（100）中。

9.外部照明灯（100），具有至少一个具有权利要求1至8之一所述特征的发光模块（10）。

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