CN109237427B - 具有冷却照明模块的车辆用照明装置 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的照明装置(1)包括杯形的壳体(2)和设置在壳体内面向壳体的由透明罩或透镜(4)封闭的前部的进口(3)的至少一个冷却照明模块(5)；其中每个冷却照明模块包括至少一个光源(6)、散热器元件(7)和分流隔挡元件(10)，该散热器元件(7)与所述至少一个光源在操作上相关联，以去除由至少一个光源在使用中产生的热量，分流隔挡元件(10)直接组装到散热器元件(7)上，与散热器元件(7)刚性连接并且与其间隔开，该分流隔挡元件与散热器元件在壳体内界定非线性通道(12)，该非线性通道设置在光源的后面，并且具有面向与散热器元件(7)在操作上相关联的风扇(16)的第一开口端(14)和面向透明罩或透镜(4)的第二开口端(15)。

Description

具有冷却照明模块的车辆用照明装置

优先权声明

本申请要求于2017年7月11日提交的欧洲专利申请第17180838.9号的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及配备有一个或多个照明模块的照明装置，该照明模块优选使用LED作为光源并且具有冷却系统，该冷却系统在使用中允许给在前部封闭照明装置的壳体的照明装置的外部透镜或透明罩除霜和/或允许最终的冷凝物被消除。

背景技术

设置有一个或多个照明模块的车辆用照明装置是众所周知的，其中照明模块设置在壳体内，壳体具有由透镜或透明罩封闭的前部进口。在这样的装置中，尤其在冬季和/或根据天气条件，可能发生在透镜/罩上形成一些冷凝物或冰的情况，这些冷凝物或冰可能妨碍照明装置的光学性能。此外，如果在透镜/罩的内侧上形成冷凝物，这也可能对电子部件和/或照明模块的反射表面造成损坏。

EP2148133公开了一种照明装置，其包括设置在壳体内的两个叠置的照明模块；在这两个照明模块之间的垂直空间中设置有散热器，该散热器包括彼此横向间隔开的多个平行的翅片；设置在照明装置的后部并且在壳体内部的风扇从壳体的顶部和底部吸入存在于壳体内的空气，并通过在其宽度方向上交叉的散热器翅片朝向封闭设置在壳体的前部的进口的透镜或透明罩的内表面递送空气。

EP2148133中公开的照明装置远不能令人满意：首先，该装置体积大且难以组装；其次，包括散热器和风扇的冷却系统的热效率非常低，使得从照明模块的光源(通常为LED)带走并向前部透镜或罩传递的热量在冬季不足以提供正确的除霜。此外，由于热空气仅被引导到透镜的中间部分(在垂直方向上)，因此透镜/罩上的冷凝物也没有被很好地移除，使得透镜/罩的上部和下部可能保持润湿。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于车辆的照明装置，该照明装置具有一个或多个照明模块，照明模块优选使用LED作为光源，该照明装置结构紧凑、简单并且成本效益高且高度可靠，同时一方面确保LED所产生的热量最佳地消散并且最重要的是另一方面在冬季保证前部透镜/罩上的任何冷凝物的完全消除和前部透镜/罩的完全除霜。

因此，根据本发明，提供具有随附权利要求给出的特征的、包括至少一个冷却照明模块的用于车辆的照明装置。

附图说明

从下面参照附图中的图对本发明的一个非限制性实施方式进行的描述，本发明的其他特征和优点将变得更加清楚，在附图中：

-图1示意性示出了根据本发明的照明装置的四分之三的前部立体图；

-图2以放大的比例示出了图1的照明装置的一个冷却照明模块的散热器元件的四分之三的后部立体示意图；

-图3示意性并且从后部以立体图示出了图1的照明装置的冷却照明模块；以及

-图4示意性示出了图1的照明装置的剖面侧视图。

具体实施方式

参考图1和4，附图标记1整体上表示用于车辆的照明装置，在所示的非限制性实施方式中，该照明装置为仅示意性示出的车辆前灯/头灯。然而，所描述的内容旨在可应用于任何车辆照明装置。

照明装置1包括被设计为安装在车辆上的大致杯形的壳体2，车辆是已知的并且为了简单起见没有示出。

壳体2由合成塑料材料通过注射成型制成，并且在具有由透明罩4封闭的前部进口3，该前部进口在使用中背对车辆并且沿着车辆的行驶方向，透明罩4可以是“简洁”透镜(即，没有光学功能—如在所示的优选例子中)或是具有光学功能的光学透镜，例如，棱镜式的。

根据本发明，壳体2在其内部承载至少一个照明模块5，该照明模块在图3和图4中详细示出。当然，壳体2可以在其内部承载多于一个的照明模块5或类似于模块5的模块(例如，并排设置的两个或三个)，所述照明模块可以通过进口3和透明罩4从外部可见。

在所示的非限制性例子(图4)中，照明装置1配备有单个固定的照明模块5和一个或多个旋转照明模块11，该旋转照明模块11是已知的并且为了简单起见没有详细示出。

模块5和11被设置成面向杯形壳体2的进口3，并且前部透明挡板/罩4封闭进口3。

在图3和图4中更详细示出了根据本发明的一个照明模块5；根据本发明，照明模块5是冷却照明模块，其包括至少一个光源6和在图2中以放大比例更好地示出的散热器元件7。

散热器元件7与至少一个光源6在操作上相关联，以除去在使用中由至少一个光源6产生的热量。

在所示的非限制性但优选的实施方式中，冷却照明模块5设置有两个光源6，两个光源均由LED组成；LED 6安装在还承载必要的电子器件的印刷电路板8上。印刷电路板8相对于散热器元件7以与其热接触的方式刚性地安装，例如通过夹持元件和/或热粘合剂。

根据本发明的一个方面，每个冷却照明模块5还包括分流隔挡元件10，该分流隔挡元件10直接组装到散热器元件7上，与散热器元件7刚性连接并且与其间隔开。

分流隔挡元件10与散热器元件7一起在壳体2内界定大体直接设置在至少一个光源6的后面的非线性通道12。对于“直接在至少一个光源6的后面”，其意指非线性通道12仅通过附接有光源6的印刷电路板8和散热器元件7的大体平坦的基板13从两个光源6分开，该基板13构成非线性通道12的一个侧壁。对于“非线性”，其意指通道12不是直线的，而是描述转弯。

非线性通道12具有彼此相对的第一开口端和第二开口端，它们分别用附图标记14和15表示。

同样如图4所示，第二开口端15面向透明罩或透镜4。

根据本发明的强烈优选的特征，每个冷却照明模块5还包括任何已知的且合适类型的机动风扇16，该风扇与散热器元件7在操作上相关联，并被设计为在壳体2内产生气流F(在图4中用箭头示意性地表示)以轻拍散热器元件7。

根据本发明的另外的特征，非线性通道12的第一开口端14直接设置在风扇16的前方。

每个冷却照明模块5的风扇16都设置在壳体2的底部并且在相应的至少一个光源6的后面(在所示的实施方式中，直接在散热器元件7的基板13的后面)，并且直接在非线性通道12的第一开口端14下方。

非线性通道12从底部向上延伸，使得非线性通道12的第二开口端15设置在至少一个光源6上方。

特别地，非线性通道12的第二开口端15面向透明罩或透镜4的上部18(见图4)。

非线性通道12和透明罩或透镜4被设计为使得由风扇16产生的气流F在散热器元件7自身的长度发展方向上(即，在大体垂直的方向上)自下而上轻拍在散热器元件7上。

此外，非线性通道12以及罩或透镜4都被设计为使得由风扇16产生的气流F自上而下轻拍透明罩或透镜4的内表面19。

如图2中很好地所示，散热器元件7设置有多个散热翅片20，散热翅片20以悬臂的方式从与至少一个(在所示的例子中为两个)光源相反的一侧的基板13朝向分流隔挡元件10延伸了几乎非线性通道12的整个宽度。使用表述“几乎非线性通道12的整个长度”，意指散热翅片20从基板13朝向分流隔挡元件10突出超过了在横向于并且大体垂直于基板13的方向上(即，在图4的薄板的平面中)测得的非线性通道12的总宽度的三分之二。

此外，散热翅片20的长度(即，在与它们从基板13以悬臂的方式延伸的方向大体垂直的方向上)在大体垂直于冷却照明模块5的光轴O的方向上(图4)沿着散热器元件7的整个长度延伸，照明模块5产生的光在使用中沿着该光轴传递。

分流隔挡元件被设计为使得非线性通道12的第一开口端14的横截面大体垂直于光轴O定向并且使得非线性通道12在其上部21中以直角弯曲，从而使非线性通道12的第二开口端15的横截面大体平行于光轴O定向。特别地，根据半径，上部21以连续的方式弯曲，因为根据大体的圆柱形几何形状具有平行于基板13并垂直于散热翅片20的对称轴线A，分流隔挡元件的上部21b的形状是弯曲的。

根据所示的优选实施方式，分流隔挡元件10借助于容纳在设置在分流隔挡元件10中的座23中的可移除的保持元件(例如，通过螺钉22)组装到散热器元件7上。

特别地，分流隔挡元件10直接组装到散热器元件7上的邻近散热器元件7的相对横向侧23设置的一对散热翅片20上，并且每一个散热翅片通过至少另一个散热器翅片20在侧面朝向散热器元件7的相对横向侧23。这种带有分流隔挡元件10的散热翅片20设置有用于接收螺钉22的内螺纹柱形凸起25。

散热器元件7由金属合金制成，优选地由铝基轻合金制成，而分流隔挡元件10由合成的塑料材料制成，特别是耐热的合成塑料材料，例如热固性树脂。已经发现，上述两种材料的组合产生了最佳的性能并且允许照明模块5容易组装和拆卸。

优选地，具有LED 6的印刷电路板8、散热器元件7和分流隔挡元件10形成自支撑单元，该自支撑单元可以在一次操作中与照明装置5的其余部分组装和拆卸；相反，风扇16作为分开且独立的元件由壳体2的底壁26支撑。

最后但并非最不重要，壳体2被设计为在至少一个冷却照明模块5中的每一个的周围都提供用于气流F的气流通道27。

气流通道27将非线性通道12的第二开口端15连接到其第一开口端14，并且从其顶部到底部侧接(flank)透明罩或透镜4的内表面19。

由于上述特定设计，LED 6在使用中所产生的热量通过散热器元件7立即有效地除去，并且尤其是通过气流F立即且有效地除去，气流F直接通过分流隔挡元件10且仅通过散热翅片20沿着弯曲轨迹以湍流运动引导，这增加了热交换系数。

此外，如此有效地除去的这种热量没有分散在壳体2内，而是由分流隔挡元件10对着罩/透镜4的上部(顶部)引导；此外，由于气流通道27的存在，使热气流F自上而下轻拍罩/透镜4的整个表面：这样的轻拍方向允许所有最终的具有湿度的液滴被有效地除去，因为如果之前没有被蒸发的话，使它们沿着内表面19朝向底壁26运行，将它们收集起来。最后，由于分流隔挡元件10所造成的在透镜/罩4上可获得的热量分布已经通过实验证明，即使在寒冷的冬季，也能够有效地除霜。

因此完成了本发明的所有目的。

Claims (11)

1.一种用于车辆的照明装置(1)，其包括杯形的壳体(2)和至少一个冷却照明模块(5)，该壳体(2)被设计为安装在车身上，该至少一个冷却照明模块(5)设置在壳体内面向壳体的由透明罩或透镜(4)封闭的前部进口(3)；每个冷却照明模块包括至少一个光源(6)和散热器元件(7)，该散热器元件(7)与所述至少一个光源在操作上相关联，以去除由至少一个光源在使用中产生的热量；其中：

i)-每个冷却照明模块还包括分流隔挡元件(10)，该分流隔挡元件直接组装到散热器元件(7)上，与散热器元件(7)刚性连接并且与其间隔开；

ii)-分流隔挡元件与散热器元件界定直接设置在至少一个光源的后面的非线性通道(12)；以及

iii)-非线性通道(12)具有彼此相对的第一开口端(14)和第二开口端(15)，第二开口端(15)面向透明罩或透镜(4)；

其特征在于，

iv)-非线性通道(12)由分流隔挡元件在壳体内限定；

v)-第二开口端(15)直接面向透明罩或透镜(4)；

vi)-壳体(2)被设计为在至少一个冷却照明模块(5)周围提供用于气流(F)的气流通道(27)，

vii)-气流通道(27)将非线性通道(12)的第二开口端(15)连接到其第一开口端(14)，并且气流通道从透明罩或透镜的内表面(19)的顶部到底部侧接该内表面(19)，从而

viii)-使气流(F)自上而下轻拍透明罩或透镜(4)的整个表面，允许最终的具有湿度的液滴被有效地除去。

2.根据权利要求1所述的照明装置(1)，其特征在于，所述照明装置包括前灯或头灯。

3.根据权利要求1所述的照明装置(1)，其特征在于，每个冷却照明模块还包括风扇(16)，该风扇与散热器元件(7)在操作上相关联，并被设计为在壳体内产生气流(F)以轻拍散热器元件，非线性通道的第一开口端(14)直接设置在风扇(16)的前方。

4.根据权利要求3所述的照明装置(1)，其特征在于，每个冷却照明模块的风扇(16)都被设置在壳体的底部并且在相应的至少一个光源(6)的后面，直接在非线性通道的第一开口端(14)下方；非线性通道向上延伸，非线性通道的第二开口端(15)设置在至少一个光源(6)上方。

5.根据权利要求3所述的照明装置(1)，其特征在于，非线性通道(12)的第二开口端(15)面向透明罩或透镜的上部(18)，非线性通道(12)和透明罩或透镜(4)被设计为使得由风扇(16)产生的气流在散热器元件的长度发展方向上自下而上轻拍散热器元件(7)并且自上而下轻拍透明罩或透镜的所述内表面(19)。

6.根据权利要求1所述的照明装置(1)，其特征在于，散热器元件(7)设置有多个散热翅片(20)，所述多个散热翅片在与所述至少一个光源相反的一侧朝向分流隔挡元件(10)延伸了几乎非线性通道的整个宽度；散热翅片(20)的长度在垂直于冷却照明模块的光轴(O)的方向上沿散热器元件的整个长度延伸。

7.根据权利要求6所述的照明装置(1)，其特征在于，由于分流隔挡元件(10)的设计，非线性通道的第一开口端(14)的横截面垂直于光轴(O)定向并且非线性通道(12)在其上部(21)中以直角弯曲，以确定非线性通道的第二开口端(15)的横截面平行于光轴(O)定向。

8.根据权利要求6所述的照明装置(1)，其特征在于，借助于能移除的保持元件(22)将分流隔挡元件(10)直接组装在一对散热翅片(20)上，所述一对散热翅片(20)邻近散热器元件的相对横向侧(23)设置，并且每一个散热翅片通过至少另一个散热翅片(20)在侧面朝向散热器元件的相对横向侧。

9.根据权利要求1所述的照明装置(1)，其特征在于，散热器元件(7)由金属合金制成，并且分流隔挡元件(10)由合成塑料材料制成。

10.根据权利要求9所述的照明装置(1)，其特征在于，散热器元件(7)由铝基轻合金制成。

11.一种车辆，其设置有根据权利要求1所述的照明装置(1)。

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