发光模块和包括该发光模块的照明装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种能拆卸地安装在照明装置中的发光模块（10），具有包括电路板（1.1）和至少一个光源（1.2）的发光组件（1）、光学组件（2）和散热组件（3），其特征在于，所述散热组件（3）包括导热部分（3.1）和冷却部分（3.2），其中所述光学组件（2）和所述冷却部分（3.2）分别位于所述发光组件（1）的两侧，所述导热部分（3.1）限定出从所述发光组件（1）至少经所述导热部分（3.1）至所述冷却部分（3.2）的第一散热路径和从所述发光组件（1）经所述导热部分（3.1）至其它散热体的第二散热路径。此外本发明还涉及一种包括该发光模块的照明装置。
【专利说明】发光模块和包括该发光模块的照明装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发光模块和包括该发光模块的照明装置。
【背景技术】
[0002]目前，电子装置、特别是涉及LED照明技术的相关照明设备被越来越广泛应用，对该LED照明设备的安装和维护方面具有越来越高的要求。因此，包括多个可拆卸发光模块的照明装置成为现阶段的一个研究方向。这种照明装置具有特别的结构，也就是说，构成这种照明装置的各部件之间彼此有效地连接，借助于该连接方式能使得照明装置在复杂的应用环境中保持良好的可靠性和较长的使用寿命。
[0003]现有技术的一个解决方案提出，使用多个部件的照明装置，该种照明装置包括透明的罩体、光学反光体、边框、散热装置和用于电连接的电线和插头，该种照明装置具有多个可拆卸的部件，并且散热装置也是可拆卸的，通过边框固定于街道灯具的主体上。此外，该照明装置的电线裸露于照明装置之外。使用该种设计的照明装置在替换照明装置的照明模块的时候会变得困难，并且由于多个部件的总重量较大，会造成无法达到安全的标准要求。此外，该种照明装置的成本也较大，会造成一定程度的经济负担。
[0004]现有技术的另一个解决方案提出，使用将照明模块更进一步模块化的设计。该设计的照明装置包括多个更进一步模块化的照明模块、固定这种照明模块的壳体、电线以及容纳电线的腔体。基于该种设计，可以为每个进一步模块化的照明模块设置一个散热装置，并将具有这种散热装置的照明模块固定在照明壳体中，每个单独的小型照明模块分别与壳体电连接。该种照明装置虽然会具有将各个照明模块替换的可能性，但是这种设计仍然会影响其散热性能，以及无法保证用于防水和防尘的密封性。此外，由于模块较多，也会造成整个照明装置的自重较大。
[0005]因此，为了解决上述问题，仍需要在照明装置的散热效果和散热体自重或结构尺寸方面进行深度优化。
【发明内容】
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供了一种新型的发光模块。该发光模块具有照明模块的可拆卸和可替换的性能，并且其自重显著地减小，并且特别地具有良好的散热效果。因此这种发光模块可以轻易地达到安全标准要求，从而可以在恶劣的环境中，例如风压较大的环境中，轻易地达到预期的照明效果，保证了其产品的使用寿命。此外，该种照明装置的成本也会大幅下降，特别是高能照明的应用中，从而不仅减少了使用者的经济负担，而且还能在保证使用效果的同时，适应更高要求的应用场合。
[0007]根据本发明提出一种能拆卸地安装在照明装置中的发光模块，具有包括电路板和至少一个光源的发光组件、光学组件和散热组件，其特征在于，所述散热组件包括导热部分和冷却部分，其中所述光学组件和所述冷却部分分别位于所述发光组件的两侧，所述导热部分限定出从所述发光组件至少经所述导热部分至所述冷却部分的第一散热路径和从所述发光组件经所述导热部分至其它散热体的第二散热路径。
[0008]根据本发明的发光模块的散热组件安装在发光组件背离光学组件的一侧。这种散热组件不仅具有常规的冷却部分，还特别地具有导热部分，用于将来自发光组件的热量传递给其他具有冷却作用的组件。其他具有冷却作用的组件例如是可以附加地用于发光模块的其他散热体。由此可以通过借助于将冷却部分和导热部分组合使用形成的第一散热路径和第二散热路径实现良好的散热效果。同时这种组合式的散热组件可以具有向其它散热体传递热量的第二散热路径，因此也可以提高冷却部分的设计自由度，例如可以减小冷却部分的体积或者自重。
[0009]在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述导热部分和所述冷却部分在出光方向上叠置，并且所述导热部分至少部分地从所述电路板的端侧横向于出光方向地伸出，以限定出用于第二散热路径的外导热部段。通过将导热部分和所述冷却部分沿发光模块的出光方向重叠地布置，由此可以形成在垂直于出光面的方向上的第一散热路径。此外，发光模块自身产生的热量也可以借助于第二散热路径、即在平行于出光面的平面内被传递给发光模块外部的其它散热体。
[0010]在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述导热部分是热管。由于热管具有良好的导热性能，因此特别适于用作导热部分。
[0011]在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述冷却部分由导热塑料制成。由于导热塑料自重较小，因此根据这种设计的发光模块可以广泛地安装在各种应用场合。
[0012]在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述导热部分包括内导热部段和分别从所述内导热部段两端延伸出的外导热部段，所述内导热部段夹持在所述电路板和所述冷却部分之间。根据这种设计，导热部分的内导热部段作为主导热区域和位于自身两侧的电路板以及冷却部分构成三明治结构，由此可以将热量不仅传递给冷却部分，而且还在侧向方向上通过外导热部段向外传递。
[0013]在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述内导热部段和所述电路板焊接连接。
[0014]在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述冷却部分是承载所述电路板的基座。冷却部分由此不仅具有散热作用，而且还具有承载发光模块的其他组件的作用。
[0015]在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述导热部分和所述电路板共同嵌入所述基座中，并且所述外导热部段从所述基座的侧向伸出。这种设计可以使得电路板可以尽可能地和冷却部分热接触，并且还可以借助于基座容纳或者说保护导热部分和电路板。
[0016]在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述基座与导热部分和所述电路板构成整体。优选地，所述基座借助注塑工艺与导热部分和所述电路板构成整体。由此可以形成集成的发光模块，其可以具有良好的散热效果，并且还具有良好的密封效果。
[0017]在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述光学组件为透镜。由此可以提高发光模块的光效率。透镜可以是具有微透镜阵列的壳体部件。
[0018]此外本发明还涉及一种照明装置，包括驱动器单元、基底和上述至少一个发光模块，其中所述至少一个发光模块能拆卸地安装在所述基底上，所述至少一个发光模块与基底导热连接以构成所述第二散热路径。由此可以实现一种安装和维护都较为便捷的照明装置，其同时具有散热性能良好、自重较小的优点。
[0019]在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述基底包括底面和相对设置的两个侧壁，所述底面和所述侧壁限定出容纳所述至少一个发光模块的空间。
[0020]在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述至少一个发光模块的冷却部分与所述底面导热连接。适合地选择冷却部分以及底面的形状，可以使两者尽可能大面积地热接触，由此进一步提高对发光模块的散热效果。
[0021]在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述侧壁上安装有至少一对固定件，至少一对所述固定件分别将所述发光模块的外导热部段固定在所述侧壁上，所述外导热部段、所述固定件和所述基底导热连接。固定件在此具有固定和导热的双重功效。
[0022]在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述发光模块的数量为多个，各两对所述固定件分别将相邻的两个所述发光模块的外导热部段固定在所述侧壁上，各个所述外导热部段分别和所述基底导热连接。例如可以借助于一对固定件分别从上侧和下侧将相邻两个发光模块的外导热部段抵压并固定在侧壁上。
[0023]在根据本发明的一个优选的设计方案中，各个所述固定件是金属盖板，其中所述固定件和所述侧壁限定出容纳所述外导热部段的空腔。由于例如设计为管状的外导热部段具有一定的直径，因此在外导热部段形状配合地容纳在空腔中时，可以实现在外导热部段和侧壁之间的理想的热传递。
[0024]在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述基底和所述固定件由导热材料制成。优选地，所述基底和所述固定件由金属制成。铝或其他低密度的金属都适合用来制造基底和固定件。
[0025]在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述固定件的表面上形成有散热结构。固定件上例如可以具有多个齿形凸起，由此可以增大散热面积。
[0026]在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述至少一个发光模块与所述驱动器单元电连接。
[0027]在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述照明装置是路灯，其中所述照明装置还包括透明的罩体，所述罩体和所述基底共同限定出容纳所述至少一个发光模块的密封腔体。这种路灯由于具有散热性能良好、安装和维护简单的优点，因此可以被安装在各种环境恶劣的应用场合。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]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不。
[0029]图中示出:
[0030]图1示出了根据本发明的发光模块的一个实施例的立体分解图；
[0031 ] 图2示出了图1中的实施例的立体俯视图；
[0032]图3示出了根据本发明的照明装置的一个实施例的立体分解图；
[0033]图4示出了图3中的实施例的俯视图；
[0034]图5示出了图3中的固定件和基底的立体图。
[0035]图6示出了根据本发明的照明装置的一个实施例的局部细节图。
【具体实施方式】
[0036]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”、“上”、“下”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。
[0037]图1示出了根据本发明的发光模块的一个实施例的立体分解图。在本实施例中，发光模块10由光学组件2、发光组件I和散热组件3从上到下叠置构成。其中发光组件I包括电路板1.1和安装在电路板1.1上的多个光源1.2，这些光源1.2均匀排布成发光阵列。
[0038]从图1中可以看出，根据本发明的散热组件3由两部分组成，其中不仅具有类似于常规散热体的冷却部分3.2，还特别地在电路板1.1和冷却部分3.2之间设置有导热部分3.1。导热部分3.1例如可以设计为热管，其具有高导热的特性。为了提高导热效率并且便于制造和装配，在此优选地选择一对结构相同的热管共同作为导热部分3.1。为了减轻散热组件的自重，可以优选地选择导热塑料来制造导热部分3.1。
[0039]借助于导热部分3.1自身的良好导热特性，可以使根据本发明的发光模块10具有两个散热路径:a)电路板1.1导热部分3.1冷却部分3.2外界；b)电路板
1.1—导热部分3.1—其它散热体。由于发光模块10具有上述两个散热路径，因此可以将发光组件I在运行时产生的热量不仅沿着图1中垂直方向进行散热，而且还可以在导热部分3.1所在的平面内进行横向的散热。通过这种改进的设计，可以显著提高发光模块的散热效果。
[0040]和冷却部分3.2在出光方向上叠置的导热部分3.1包括内导热部段3.11和从内导热部段3.11两端延伸出的外导热部段3.12。内导热部段3.11完全夹持在电路板1.1和冷却部分3.2之间，以构成三明治结构。外导热部段3.12分别从冷却部分3.2纵向延伸方向的两端伸出，用于构成第二散热路径。其中冷却部分3.2纵向延伸方向和发光模块10的出光方向彼此垂直。为了使内导热部段3.11尽可能高效地将电路板1.1上的热量导出，因此可以将从电路板1.1下方贯穿的内导热部段3.11和电路板1.1焊接在一起，以确保可靠的导热接触。此外可以将冷却部分3.2设计为承载电路板1.1的基座，由此可以减少发光模块10的组件数量。
[0041]图2示出了图1中的实施例的立体俯视图。结合图1可以看出，导热部分3.1和电路板1.1共同嵌入冷却部分3.2构成的基座中，并且外导热部段3.12从基座的左右两侧向夕卜伸出。导热部分3.1和电路板1.1可以嵌入注塑成型的冷却部分3.2中，以构成整体。此外，为了提高发光模块10的光效率，优选地将覆盖多个光源1.2的光学组件2设计为透镜，该透镜具有配属于发光阵列的微透镜阵列。
[0042]图3示出了根据本发明的照明装置的一个实施例的立体分解图。根据本发明的照明装置20包括驱动器单元21、基底22、与驱动器单元21相对设置的端盖23以及多个在图1以及2中示出的发光模块10，这些发光模块10能拆卸地安装在基底22上。由于在各个发光模块10和基底22直接具有导热连接，因此可以确保整个照明装置20具有良好的散热性能。此外，发光模块10还与驱动器单元21电连接。结合图4中示出的俯视图，可以得到装配后的照明装置20的实施例。在本实施例中，照明装置20可以优选地设计为路灯，其中照明装置20还包括未示出的透明的罩体，罩体覆盖发光模块10的出光面，并且和基底22共同限定出容纳图中示出的八个平行布置的发光模块10的密封腔体。基底22在本发明的范畴中不仅可以用作包围并承载发光模块10的部件，而且还可以用于对发光模块10进行满足工业要求的保护，例如防水和防尘等，并且进一步通过和发光模块10之间的导热连接进行散热。
[0043]也可以根据实际应用情境选择数量合适的一个或多个发光模块安装在照明装置中，并且多个发光模块的排布方式也可以根据设计者的意愿进行调整。
[0044]图5示出了图3中的固定件和基底的立体图。在该实施例中，基底22包括长条形的底面22.1和相对设置的两个侧壁22.2。侧壁22.2从底面22.1的两侧向上延伸出，并且和底面22.1共同限定出容纳至少一个发光模块10的空间。为了提高根据本发明的照明装置20的散热效果，基底22和固定件22.3由导热材料、例如导热塑料或金属制成。同时为了提高基底22以及固定件22.3的刚性，以对发光模块10进行保护，优选地选择金属、例如铝或其他适合的轻金属来制造基底22和固定件22.3。在装配完成后，各个发光模块10的冷却部分3.2能与底面22.1直接大面积接触，由此延长了发光模块10的第一散热路径。也就是说，可以将来自发光模块10的发热组件、特别是光源1.2产生的热量经过第一散热路径进一步借助于底面22.1向照明装置20外部导出。此外，发光模块10的外导热部段3.12可以和侧壁22.2导热连接，由此构成第二散热路径。以下结合图6对此进行详细说明。
[0045]图6示出了根据本发明的照明装置的一个实施例的局部细节图。局部示出的两个发光模块10借助于安装在侧壁22.2上的三组固定件22.3安装在照明装置20中。每个固定件22.3位于两个发光模块10之间，并且将从每个发光模块10延伸出的、彼此端面相对的两个外导热部段3.12固定在侧壁22.2上。由此形成外导热部段3.12、固定件22.3和基底22之间的导热连接。此外，可以在固定件22.3的表面上设计多个散热齿或散热肋形的结构，由此可以增大固定件22.3的散热面积。为了使外导热部段3.12尽可能大面积地和固定件22.3的内壁以及侧壁22.2接触，设计为金属盖板的固定件22.3和侧壁22.2共同限定出容纳外导热部段3.12的空腔。
[0046]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。
[0047]参考标号表
[0048]I发光组件
[0049]1.1 电路板
[0050]1.2 光源
[0051]2光学组件
[0052]3散热组件
[0053]3.1 导热部分
[0054]3.11 内导热部段
[0055]3.12外导热部段
[0056]3.2冷却部分
[0057]10发光模块
[0058]20照明装置
[0059]21驱动器单元
[0060]22基底
[0061]22.1底面
[0062]22.2侧壁
[0063]22.3固定件
[0064]23端盖
【权利要求】
1.一种能拆卸地安装在照明装置中的发光模块(10)，具有包括电路板(1.1)和至少一个光源(1.2)的发光组件(I)、光学组件(2)和散热组件(3)，其特征在于，所述散热组件(3)包括导热部分(3.1)和冷却部分(3.2)，其中所述光学组件(2)和所述冷却部分(3.2)分别位于所述发光组件(I)的两侧，所述导热部分(3.1)限定出从所述发光组件(I)至少经所述导热部分(3.1)至所述冷却部分(3.2)的第一散热路径和从所述发光组件(I)经所述导热部分(3.1)至其它散热体的第二散热路径。
2.根据权利要求1所述的发光模块(10)，其特征在于，所述导热部分(3.1)和所述冷却部分(3.2)在出光方向上叠置，并且所述导热部分(3.1)至少部分地从所述电路板(1.1)的端侧横向于出光方向地伸出，以限定出用于所述第二散热路径的外导热部段(3.12)。
3.根据权利要求2所述的发光模块(10)，其特征在于，所述导热部分(3.1)是热管。
4.根据权利要求2所述的发光模块(10)，其特征在于，所述冷却部分(3.2)由导热塑料制成。
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，所述导热部分(3.1)包括内导热部段(3.11)和分别从所述内导热部段(3.11)两端延伸出的外导热部段(3.12)，所述内导热部段(3.11)夹持在所述电路板(1.1)和所述冷却部分(3.2)之间。
6.根据权利要求5所述的发光模块(10)，其特征在于，所述内导热部段(3.11)和所述电路板(1.1)焊接连接。
7.根据权利要求5所述的发光模块(10)，其特征在于，所述冷却部分(3.2)是承载所述电路板(1.1)的基座。
8.根据权利要求7所述的发光模块(10)，其特征在于，所述导热部分(3.1)和所述电路板(1.1)共同嵌入所述基座中，并且所述外导热部段(3.12)从所述基座的侧向伸出。
9.根据权利要求8所述的发光模块(10)，其特征在于，所述基座与所述导热部分(3.1)和所述电路板(1.0构成整体。
10.根据权利要求9所述的发光模块(10)，其特征在于，所述基座借助注塑工艺与所述导热部分(3.1)和所述电路板(1.1)构成整体。
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，所述光学组件(2)为透镜。
12.—种照明装置(20)，包括驱动器单元(21)、基底(22)和根据权利要求1-11中任一项所述的至少一个发光模块(10)，其中所述至少一个发光模块(10)能拆卸地安装在所述基底(22 )上，所述至少一个发光模块(10 )与基底(22 )导热连接以构成所述第二散热路径。
13.根据权利要求12所述的照明装置(20)，其特征在于，所述基底(22)包括底面(22.1)和相对设置的两个侧壁(22.2)，所述底面(22.1)和所述侧壁(22.2)限定出容纳所述至少一个发光模块(10)的空间。
14.根据权利要求13所述的照明装置(20)，其特征在于，所述至少一个发光模块(10)的冷却部分(3.2)与所述底面(22.1)导热连接。
15..根据权利要求13所述的照明装置(20)，其特征在于，所述侧壁(22.2)上安装有至少一对固定件(22.3)，至少一对所述固定件(22.3)分别将所述发光模块(10)的外导热部段(3.12)固定在所述侧壁(22.2)上，所述外导热部段(3.12)、所述固定件(22.3)和所述基底(22)导热连接。
16.根据权利要求15所述的照明装置(20)，其特征在于，所述发光模块(10)的数量为多个，各两对所述固定件(22.3)分别将相邻的两个所述发光模块(10)的外导热部段(3.12)固定在所述侧壁(22.2)上，各个所述外导热部段(3.12)分别和所述基底(22)导热连接。
17.根据权利要求15所述的照明装置(20)，其特征在于，各个所述固定件(22.3)是金属盖板，其中所述固定件(22.3)和所述侧壁(22.2)限定出容纳所述外导热部段(3.12)的空腔。
18.根据权利要求12-17中任一项所述的照明装置(20)，其特征在于，所述基底(22)和所述固定件(22.3)由导热材料制成。
19.根据权利要求18所述的照明装置(20)，其特征在于，所述基底(22)和所述固定件(22.3)由金属制成。
20.根据权利要求18所述的照明装置(20)，其特征在于，所述固定件(22.3)的表面上形成有散热结构。
21.根据权利要求12-17中任一项所述的照明装置(20)，其特征在于，所述至少一个发光模块(10)与所述驱动器单元(21)电连接。
22.根据权利要求12-17中任一项所述的照明装置(20)，其特征在于，所述照明装置(20)是路灯，其中所述照明装置(20)还包括透明的罩体，所述罩体和所述基底(22)共同限定出容纳所述至少一个发光模块(10)的密封腔体。
【文档编号】F21V19/00GK104154433SQ201310178133
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年5月14日 优先权日:2013年5月14日
【发明者】谢福兵, 程彦刚, 袁未来, 吴孔义 申请人:欧司朗有限公司