CN114072615A - 具有优化的换热系统的车辆照明装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于机动车辆的照明模块，其包括至少一个第一光源(10)和至少一个电子部件。照明模块进一步包括用于消散由该至少一个第一光源(10)产生的热量的至少一个第一散热器(16)和用于消散由该至少一个电子部件产生的热量的至少一个第二散热器(18)。设置有换热系统，用于将热量传递离开该至少一个第一散热器(16)和该至少一个第二散热器(18)。换热系统包括鼓风机(20)、至少一个第一空气通道(22)以及至少一个第二空气通道(24)。换热系统的特征在于，该至少一个第一空气通道(22)和该至少一个第二空气通道(24)具有共同入口部分、至少一个第一出口部分(22a)以及至少一个第二出口部分(24a)。电子部件可以是微镜装置(14)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的照明装置的照明模块，该照明模块包括优化的换热系统。本发明还涉及一种包括这种照明模块的机动车辆照明装置。
背景技术
为了机动车辆路线的照明，使用包括与电子部件相关联的第一光源的照明模块是已知的。这种电子部件可以选自下组，该组由以下各项组成：发光二极管类(LED、像素化LED、LED阵列、激光二极管)的第二光源、微镜装置(MEMS或DLP型)、或第一光源的控制器。微镜装置是包括一个或两个微镜(MEMS型)或微镜阵列(DLP或DMD型)的机电微系统，微镜或微镜阵列均可绕同一轴线移动并且能够对准至少两个不同的取向。每个微镜的取向可以通过静电力的作用单独控制。照明模块包括连接至电子控制单元的控制电路。电子控制单元对每个微镜发射控制电流以限定其取向。
这种系统以及如LED等光源使得可以在车辆前方产生并投射复杂图像。因此，这些图像用于执行各种功能，例如用于照亮路线并且还避免使其他驾驶员目眩的道路照明功能，例如信号发送功能，或者例如投射对直接位于车辆附近的行人安全有用的信息。
在操作期间，由于使用LED和微镜装置，这种照明模块可能变得非常热。过热导致系统和/或控制电路发生故障或甚至毁坏。为了冷却第一光源和相关联的电子部件(例如微镜装置)，已知使用与鼓风机相关联的散热器。然而，这种冷却手段在将照明模块维持在低于损坏温度的方面并不是始终足够有效的，或者这种冷却手段非常复杂。
发明内容
本发明的目的是至少部分地解决已知照明模块的上述缺点。特别地，本发明的目的是提供一种具有改进的紧凑换热系统的照明模块装置。
根据本发明的实施例，提供了一种用于机动车辆的照明模块，该照明模块包括至少一个第一光源和至少一个电子部件。照明模块进一步包括用于消散由第一光源产生的热量的第一散热器和用于消散由电子部件产生的热量的第二散热器。设置有换热系统，用于将热量传递离开第一散热器和第二散热器。换热系统包括鼓风机、第一空气通道和第二空气通道。该换热系统的特征在于，第一空气通道和第二空气通道具有共同入口部分、并且分别具有第一出口部分和第二出口部分。
在本发明的范围内，第一光源优选地是发光二极管(LED、激光二极管、像素化LED)或发光二极管组件(LED阵列)，并且与所述第一光源相关联的电子部件选自下组，该组由以下各项组成：发光二极管类(LED、像素化LED、激光二极管、LED阵列)的第二光源、微镜装置(MEMS或DLP型)、或第一光源的控制器。
根据本发明的非限制性实施例，换热系统的鼓风机组装在第一空气通道和第二空气通道的共同入口部分处。而且，鼓风机的轴线偏离第一散热器和第二散热器。
根据本发明的非限制性实施例，换热系统的第一空气通道将空气从鼓风机向第一散热器引导，并且换热系统的第二空气通道将空气从鼓风机向第二散热器引导。
根据本发明的非限制性实施例，其中用于第二散热器的第二空气通道包括多个区段。
根据本发明的非限制性实施例，第一空气通道中的空气流过第一散热器的顶部，第二空气通道中的空气流过第二散热器的底部。
根据本发明的非限制性实施例，第一空气通道和第二空气通道产生朝向第一散热器和第二散热器的两个单独的空气流。
附图说明
为了完成说明书并且为了更好地理解本发明，提供了一组附图。所述附图构成说明书的组成部分并且展示了本发明的实施例，该实施例不应被解释为限制本发明的范围，而仅作为可以如何实施本发明的示例。这些附图包括以下特征。
图1示出了包括换热系统和投影透镜的照明模块的立体图。
图2是照明模块的立体图，示出了鼓风机、空气通道，并且部分地示出了如微镜和散热器等内部部件。
图3是图1所示的照明模块的另一视图，该图描绘了空气通道相对于系统的布置。
图4是图3的截面图，该图示出了系统中的光源和微镜装置的布置。该图进一步描绘了在装置中来自鼓风机的气流方向。
图5示出了根据本发明的实施例的空气通道以及翅片的布置。
图5a示出了用于照明装置的光源的、图5的空气通道和散热器布置。
图5b示出了用于微镜装置的、图5的空气通道和散热器布置。该图进一步示出了根据本发明的实施例的翅片和空气出口。
具体实施方式
下文将参考附图对本发明的实施例进行说明。
图1示出了根据本发明实施例的照明模块的立体图，该照明模块包括如LED等光源以及投影透镜和换热系统。
根据本主题的实施例，图1中所示的照明模块(100)包括第一光源(未示出)以及用于照明机动车辆前方路线的投影透镜(12)。在这种照明模块中，为了避免由于产生热量而导致部件发生故障，本主题的照明模块(100)设置有用于减少模块内部产生的热量的换热系统。
图2部分地示出了照明模块(100)的内部部件。根据本发明实施例的照明模块(100)包括至少一个第一光源(10)(图中不可见)和至少一个微镜装置(14)，该微镜装置在此采取微镜阵列(DLP型)的形式。在此，这种微镜装置(14)是在本发明的范围内可以与第一光源相关联的电子部件的一个实施例。该模块进一步包括用于消散由该至少一个第一光源(10)产生的热量的至少一个第一散热器(16)和用于消散由电子部件(根据所示实施例为微镜装置(14))产生的热量的至少一个第二散热器(18)。该模块设置有换热系统，用于将热量传递离开该至少一个第一散热器和该至少一个第二散热器。本发明的散热器包括鼓风机(20)、至少一个第一空气通道(22)以及至少一个第二空气通道(24)。本发明的该至少一个第一空气通道(22)和该至少一个第二空气通道(24)具有共同入口部分、至少一个第一出口部分(22a)和至少一个第二出口部分(24a)。
图3示出了图1所示的照明模块的另一视图；该图描绘了空气通道相对于系统的布置。图4是图3的截面图，示出了第一光源(10)和第一光源(10)的该至少一个第一散热器(16)。该图进一步示出了微镜阵列(14)的实施例下的相关联的电子部件及其相应的至少一个第二散热器(18)。该图还示出了换热器系统的鼓风机(20)、至少一个第一空气通道(16)和至少一个第二空气通道(18)。
根据本发明的实施例，换热系统的鼓风机(20)组装在该至少一个第一空气通道(22)和该至少一个第二空气通道(24)的共同入口部分处。本发明的鼓风机是轴流式风扇，但是应当理解，在不偏离本研究范围的情况下，可以适配任何类型的风扇，比如离心式风扇、径流式风扇或任何其他风扇。设置在该至少一个第一空气通道(22)和该至少一个第二空气通道(24)的共同入口部分处的鼓风机(20)被布置成使得鼓风机的轴线偏离该至少一个第一散热器和该至少一个第二散热器。以上表明鼓风机(20)没有放置在该至少一个第一散热器和该至少一个第二散热器的正上方。该布置确保了流向该至少一个第一空气通道(22)和该至少一个第二空气通道(24)的流量相等。
换热系统被布置成使得该至少一个第一空气通道(22)的至少一个第一出口(22a)设置在前部处并且是向上定向的。用于该至少一个第二散热器(18)的该至少一个第二空气通道(24)包括多个区段，其中第一区段从共同入口部分竖直向下突出，并且第二区段朝向该至少一个第二散热器(18)的底部弯曲。换热系统的该至少一个第一空气通道(22)将空气从鼓风机(20)朝向该至少一个第一散热器(16)引导，并且换热系统的该至少一个第二空气通道(24)将空气从鼓风机(20)向该至少一个第二散热器(18)引导。由于照明装置(100)的换热系统的上述设计，该至少一个第一空气通道(22)和该至少一个第二空气通道(24)产生朝向该至少一个第一散热器(16)和该至少一个第二散热器(18)的两个单独的气流。该布置确保了来自该至少一个第一空气通道(22)的热空气不会传递到该至少一个第二空气通道(24)，且反之亦然，因为第一光源(10)被布置在相关联的电子部件(在此为微镜装置(14))上方。
图5示出了根据本发明的实施例的用于第一光源和微镜装置的空气通道以及翅片。该图示出了换热系统的该至少一个第一空气通道(22)和该至少一个第二空气通道(24)。在该至少一个第一空气通道(22)中设置有开口(22”)，用于容纳鼓风机(20)(未示出)。该至少一个第一空气通道(22)包括沿其长度朝向该至少一个第一出口部分(22a)的翅片(26a)，用于帮助散热。该至少一个第二空气通道(24)在与该至少一个第一空气通道(22)的第一出口部分(22a)相反的端部处开始。该至少一个第二空气通道(24)由两个区段形成，一个区段在换热系统的底部处与该至少一个第一空气通道(22)相对，而另一区段将该至少一个第二空气通道(24)的底部与该至少一个第一空气通道(22)连接。该至少一个第二空气通道(24)包括翅片(26b)。设置有壁(30)，该壁将空气沿着该至少一个第二空气通道(24)的底部部分引导。该至少一个第二空气通道设置有朝向换热系统的底部的至少一个第二出口部分(24a)(如图4所示)。该至少一个第二出口部分引导热量离开换热系统，从而确保更高的效率。
图5a示出了该至少一个第一空气通道(22)在该至少一个第一散热器(16)上的布置。该图还示出了第一光源(10)相对于该至少一个第一散热器的布置。如图所示，用于该至少一个第一散热器(16)的该至少一个第一空气通道(22)包括穿过该至少一个第一空气通道的多个翅片(26a)。由于该至少一个第一空气通道(22)的布置以及偏置的鼓风机(20)布置，该至少一个第一空气通道(22)中的空气流过该至少一个第一散热器(16)的顶部并且从该至少一个第一出口(22a)离开。
类似地，图5b示出了该至少一个第二空气通道(24)的第二区段。在此，示出了微镜装置(14)相对于该至少一个第二空气通道(24)的布置。用于该至少一个第二散热器(18)的该至少一个第二空气通道(24)包括多个翅片(26b)，该多个翅片横穿第二区段和该至少一个第二出口(24a)朝向该至少一个第二空气通道(24)的底部延伸。该至少一个第二空气通道(24)中的空气流过该至少一个第二散热器(18)的底部并且从该至少一个第二出口(24a)离开。设置有壁(30)以帮助使气流成流线型横穿该至少一个第二空气通道(24)。
根据本发明，由于鼓风机(20)和单独的空气通道(即专用于相应的至少一个第一散热器(16)和至少一个第二散热器(18)的该至少一个第一空气通道(22)和该至少一个第二空气通道(24))的位置，热区的热传递有效且快速。而且，由铝(然而可以是具有类似特性的任何其他材料)制成的翅片确保了更佳的热对流和热传递。应理解，在不偏离本发明的范围的情况下，本发明的可能的变型是可以的(比如改变空气通道的轮廓、鼓风机类型和材料)。
Claims (15)
1.一种用于机动车辆的照明模块(100)，所述照明模块包括：
至少一个第一光源(10)和至少一个电子部件；
至少一个第一散热器(16)，用于消散由所述至少一个第一光源(10)产生的热量；
至少一个第二散热器(18)，用于消散由所述至少一个电子部件产生的热量；
换热系统，用于将热量传递离开所述至少一个第一散热器(16)和所述至少一个第二散热器(18)，所述换热系统包括：
鼓风机(20)，
至少一个第一空气通道(22)和至少一个第二空气通道(24)，其中，所述至少一个第一空气通道(22)和所述至少一个第二空气通道(24)具有共同入口部分、至少一个第一出口部分(22a)以及至少一个第二出口部分(24a)。
2.如权利要求1所述的照明模块，其中，所述换热系统的鼓风机(20)组装在所述至少一个第一空气通道(22)和所述至少一个第二空气通道(24)的共同入口部分处。
3.如权利要求1或2所述的照明模块，其中，所述鼓风机(20)是轴流式风扇。
4.如前述权利要求中任一项所述的照明模块，其中，所述鼓风机(20)的轴线偏离所述至少一个第一散热器(16)和所述至少一个第二散热器(18)。
5.如前述权利要求中任一项所述的照明模块，其中，所述换热系统的所述至少一个第一空气通道(22)将空气从所述鼓风机(20)向所述至少一个第一散热器(16)引导，并且所述换热系统的所述至少一个第二空气通道(24)将空气从所述鼓风机(20)向所述至少一个第二散热器(18)引导。
6.如前述权利要求中任一项所述的照明模块，其中，用于所述至少一个第一散热器(16)的所述至少一个第一空气通道(22)包括穿过所述至少一个第一空气通道(22)延伸的多个翅片。
7.如前述权利要求中任一项所述的照明模块，其中，所述至少一个第一空气通道(22)的所述至少一个第一出口(22a)设置在前部处并且是向上定向的。
8.如前述权利要求中任一项所述的照明模块，其中，用于所述至少一个第二散热器(18)的所述至少一个第二空气通道(24)包括多个区段，其中，第一区段从所述共同入口部分竖直向下突出，并且第二区段朝向所述至少一个第二散热器(18)的底部弯曲。
9.如前述权利要求中任一项所述的照明模块，其中，用于所述至少一个第二散热器(18)的所述至少一个第二空气通道(24)包括横穿所述第二区段延伸的多个翅片；并且所述至少一个第二出口(24a)是朝向所述至少一个第二空气通道(24)的底部定向的。
10.如前述权利要求中任一项所述的照明模块，其中，所述至少一个第一空气通道(22)中的空气流过至少一个第一散热器(16)的顶部。
11.如前述权利要求中任一项所述的照明模块，其中，所述至少一个第二空气通道(24)中的空气流过至少一个第二散热器(18)的底部。
12.如前述权利要求中任一项所述的照明装置，其中，所述至少一个第一空气通道(22)和所述至少一个第二空气通道(24)中产生朝向所述至少一个第一散热器(16)和所述至少一个第二散热器(18)的两个单独的气流。
13.如前述权利要求中任一项所述的照明模块，其特征在于，所述至少一个第一散热器(16)被布置在所述至少一个第二散热器(18)上方。
14.如前述权利要求中任一项所述的照明模块，其中，所述至少一个第一光源(10)包括至少一个发光二极管。
15.如权利要求1所述的照明模块，其特征在于，所述电子部件是微镜装置(14)，并且所述电子部件包括投影透镜(12)，所述投影透镜能够引导由所述至少一个第一光源(10)发射并由所述微镜装置(14)反射的光线。
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