模块化LED灯的制作方法

本发明涉及模块化led灯，其旨在替换例如荧光灯等。此类灯有多个发光二极管(led)。

通常，在这种类型的先前led灯中，使用用于该灯的所有部分的连续外壳和连续盖。因此，该灯的更换相对较复杂，因为例如必须移除整个盖。此外，现有的灯的缺点是它们相对于led的布置不是非常灵活。

本发明的基础目标是改进模块化led灯，使得其可以简单的方式组装，并且同时在led的布置和数量方面易于适配。

该目标通过使用具有本专利的权利要求1的特征的模块化led灯来实现。

根据本发明的模块化led灯的具体特别之处在于其可用于例如爆炸区域，并且具有至少一个led模块和一个中央电源模块，其中至少led模块可拆卸地附接到led灯的外壳模块。根据本发明，此类外壳模块在竖直方向上具有两个布置平面，其中用于led灯的至少电源连接器以及连接至中央电源模块和led模块的连接线被布置在上部布置平面中，并且led模块和驱动器装置被布置在下部布置平面中。此外，本发明的特别之处在于外壳模块具有至少一个led模块接收元件，该led模块接收元件横向于中央电源模块布置，并且其中布置有led电源接口以向处于使用位置的led模块供应电力。

由于不同的布置平面，led模块可易于更换为另一个，或者led模块可易于替换，且不必触及布置有相应电源的上部布置平面。这对于中央电源模块中的驱动器装置也是如此，该驱动器装置也被布置在下部布置平面中。每个led模块在其使用位置上通过与led电源接口的接触而自动地供电。

例如，镇流器(具体地为电子镇流器)包括在特定驱动器装置中，并且该镇流器可简单地布置在中央电源模块中或可为中央电源模块的一部分。

为了使用模块化led灯基本上再现荧光灯的长度，可将具有适当led电源接口的led模块接收元件布置在中央电源模块的两侧上。然后，每个led模块在其使用位置经由对应的led电源接口连接到led灯。两个led模块接收元件被实施成使得每个led模块被布置在下部布置平面中。

在这种情况下，对应的驱动器装置可拆卸地附接到中央电源模块，已进一步证明是有利的。因此，驱动器装置也可以简单的方式交换，并且在必要时用另一个驱动器装置替换。适当的驱动器装置也被布置在下部布置平面中，使得在本发明的led灯中，可从灯的底部触及所有对应的模块，即，led模块和驱动器装置。

为了以简单的方式改变led模块的照明特性，多个led可被布置在led模块中，具体地被布置为led导体卡。此类led导体卡的特别之处在于led直接布置在具有导体的对应导体卡上。

可以选择以简单的方式改变led的数量，或者甚至改变承载led的导体卡的数量，无论是数量还是布置。led可以不同的方式发射光，例如作为具有不同白色色调的白光或甚至作为具有适当颜色或具有不同颜色的光。

为了能够进一步适当地调节光输出，用于光分布的聚光装置可与每个led或每组led相关联。以这种方式，可以实现不同的照明场景，诸如例如已经展开或变窄的泛光型照明。适当的聚焦装置可以是与每个led相关的透镜装置和/或反射器装置。

为了能够以简单的方式管理和交换每个led模块，每个led模块具有具体地由导热材料制成的模块外壳并且具有在光发射方向上透明或半透明的盖，也可能是有利的。在这种情况下，该盖也可以实施为影响光分布。

如果对应的模块外壳由导热材料制成，则有可能不需要例如附加的热输出装置，诸如翅片、通风狭缝等。然而，利用这种材料，也有可能例如将条形冷却元件设置在表面、通风狭缝和/或通风通道上。

在最简单的情况下，该模块外壳可由导热塑料材料制成，并且在必要时可具有散热翅片等，具体地是在其外部上，在必要时增强热输出。对于模块外壳，应注意其需要是紧密闭合的并且容纳所有led和相关联的导体卡，使得其满足防爆要求。

具体地讲，为了保护led模块的此类模块外壳免受外部损坏，led模块可具有其中布置有模块外壳的第二(具体地为壳形的)保护外壳。

为了简化将led模块安装在led模块上的过程，可将led模块卡扣到其使用位置中，其中关节运动装置实现在led模块和外壳模块之间。即，首先通过关节运动装置由led模块和外壳模块产生相应的接触，然后led模块枢转或卡扣到其使用位置。

在一个简单的示例性实施方案中，关节运动装置可形成在外壳模块或led模块接收元件的外边缘与保护外壳的顶部之间。因此，例如，模块外壳被进一步保护并且不用于连接到外壳模块。也就是说，保护外壳也可以用于不同的模块外壳，这些模块外壳可以对应地用于具体地为壳形的保护外壳中。

用于适当关节运动装置的一个简单选项可以是，例如，用于悬挂在外壳模块或led模块接收元件的外边缘上作为外壳模块的一部分的至少一个关节运动钩从保护外壳的顶部突出，通过所述关节运动钩，所述保护外壳或led模块可枢转到其使用位置中，其中在所述使用位置中，led模块和led电源接口之间产生电连接。

具体地讲，对应的保护外壳可以具体实施为使得其具有抗震性和/或抗冲击性。这改善了对模块外壳和设置在其中的部件的保护。此外，当安装外壳模块时或在led灯中使用期间，保护外壳可保护模块外壳免受机械应力。

如果需要例如直接相邻或至少几乎相邻地安装多个led灯，则还可能有利的是在外壳模块的上部布置平面中提供用于连接到另外的led灯等的连续布线。即，一个led灯直接连接到电压源，其中电压源可使用连续布线经由该led灯连接到其他led灯。

例如，如果提供了两个led模块接收元件并且仅使用一个led模块，则可进一步证明对应的模块接收元件被实施为接收封口盖、电池模块等是有利的。即，对应的led模块接收元件也可用于布置于下部布置平面中的其他部件。

为了允许以简单的方式冷却led光，具体地，外壳模块可在中央电源模块的区域中具有空气入口和/或散热翅片。通常，led产生相对少的热量，其中可以具体地在驱动器装置被布置用于向led供电的位置中，具体地在中央电源模块中，执行适当的冷却。

当led灯用于爆炸区域时，模块和电连接可实施为处于适当类型的防点火保护中。当模块在防止点火方面的实施方式关于中央电源模块中的驱动器装置是“本质安全的”时，这可能是有利的。可以为模块之间的电连接选择“安全增强”型的防点火的保护，并且防点火的保护类型可以实施为用于对应的电源连接器和/或led电源接口的“安全增强”或“防火外壳”。

为了能够以不同的方式控制对应led模块中的led，此类led模块中的led可以串联和/或并联布置和/或布线。

所发射的光也可受到影响，因为例如led在led模块中的一个平面或弯曲布置中以组的形式提供。当然，例如，两种布置都可彼此相邻使用，以便允许不同的光分布特性。

已经指示对应的led模块枢转到其使用位置中。为了固定led模块的该使用位置，led模块可具体地使用锁定装置可拆卸地固定在使用位置中。此类锁定装置的一个简单例子是使用至少一个螺钉等以便将例如led模块的保护外壳接合到led模块接收元件。这不会对模块外壳产生任何影响。

在这种情况下，也可以证明有利的是，在相应的锁定装置中存在电压中断，并且具体地在释放锁定装置时，使得例如锁定装置与电压中断装置耦合。

已经提到，可以具体地在中央电源模块的区域中提供进气口或散热翅片形式的冷却装置。为了增强这种冷却，在必要的情况下，中央电源模块可具有冷却装置。该冷却装置可为主动式或被动式。主动冷却装置可使用电子元件来冷却，例如像珀耳帖冷却，并且被动冷却可实施在例如蜂窝结构中。

在本发明中，提供上部布置平面和下部布置平面是一个优点。为了进一步电分离这些布置平面，可以在第一和第二布置之间实施分离金属板。例如，这提高了电磁兼容性(emc)。

已经指出，驱动器装置也可以可拆卸地布置在中央电源模块上。例如，如果此类驱动器装置不需要作为单独的部件或包含在led模块中，则中央处理模块被实施用于接收附加led模块也可证明是有利的。在最简单的情况下，可以布置其他led模块来代替驱动器装置。

关于锁定装置，已经提出使用一个或多个紧固螺钉来将保护外壳接合到led模块或led模块接收元件。然而，其他锁定装置也是可能的，例如，可枢转地安装在保护外壳中并且可与从led模块接收元件突出的锁定金属圈接合的锁定杆。即，锁定杆可从外部触及并且可枢转到不同位置中，使得在第一枢转位置中锁定杆与锁定金属圈接合并且在另一个枢转位置中锁定杆脱离接合。可通过从外部枢转锁定杆将led模块固定在其使用位置中。

为了改善led模块的冷却，外壳模块可具有实施在led模块和模块外壳之间的空气狭缝/开口和/或空气传导装置，例如空气传导翅片，其实施在中央电源模块的区域中并且在led模块的方向上取向并且具体地在保护外壳中的开口的方向上取向。空气可以在模块外壳的端部或侧面排出，即冷却空气可以至少从中央电源模块引入到保护外壳中，并且必要时可以从那里经由另外的空气出口开口输出到周围环境中。

将使用附图中的附图更详细地描述本发明的有利的示例性实施方案。

图1本发明的模块led灯的一个示例性实施方案的底视图；

图2是图1所示的led灯的侧视图；

图3是具有led模块的如图2所示的侧视图；

图4是没有led模块的如图1所示的视图；

图5是led灯的底部的透视顶视图，该led灯在中央电源模块中具有led模块和驱动器装置；

图6是根据图5的灯，其具有附加led模块；

图7是根据图6的灯，其具有处于使用位置的附加led模块，该附加led模块借助于关节运动装置耦接；

图8是led模块的顶视图；

图9是另一个led模块的如图8所示的顶视图；

图10是另一个led模块的如图8所示的顶视图；

图11是led灯的如图1所示的视图，并且具体地是没有led模块且具有驱动器装置的外壳模块的视图；

图12是没有驱动器装置的如图11所示的视图；

图13是如图2所示的led灯的侧视图；

图14是沿图13中的线xiv–xiv的截面；

图15是穿过led模块的模块外壳的纵切面；并且，

图16是穿过具有插入的模块外壳的led模块的保护外壳的如图15所示的纵切面。

图1描绘了根据本发明的具有两个侧向led模块2、3的led灯1的底视图。每个模块相对于中央电源模块4横向布置。它们全部都例如使用紧固螺钉30接合到外壳模块5(还可参见图2和图3)。可通过开口并通过对应的透明或半透明盖21在led模块2、3中的每一者中看到多个led16。led布置在不同的led导体卡17上。两个led模块2、3实施为具有相同布置数量的led16。这些led或led导体卡具有不同布置或不同数量也是可能的。

在其顶侧24上，每个led模块具有关节运动装置23(还可参见图2和图3)，其提供在外壳模块5上的初始耦接。然后，处于图1至3中所示的位于其落座位置13的led模块2、3可以朝向外壳模块5枢转，并且使用适当的锁定装置27(在这种情况下为紧固螺钉30)固定在其使用位置。

图2和图3以侧视图示出了根据图1的led灯，其中在图3中，led模块3被移除并用盖替换。此外，在图2和图3中，可以看到用于led灯1的外壳模块5。它借助于对应的led模块接收元件11和14延伸到中央电源模块4的两侧，作为外壳模块5的一部分。led模块接收元件11和14覆盖每个led模块2、3的顶侧24的约一半，其中在该区域中，其具有开口。

锁定装置27被布置在每个led模块2、3的顶部24和外边缘26(具体地为led模块接收元件的外边缘)之间。在所示的示例性实施方案中，其包括与外边缘26重叠的至少一个关节运动钩25。

此外，具体地在图2中可以看到，led灯具有上部布置平面6和下部布置平面7。电源连接件和连接线10设置在上部布置平面6中(也参见图12)，其中led模块2、3和驱动器装置15布置在下部布置平面中。两个布置平面6、7被布置成在竖直方向8上彼此间隔开。

此外，可在外壳模块5上看到对应的电源连接件9。它们允许将连接线从电压源插入中央电源模块中。外壳模块5内的对应连接线也可穿过，即，可在外壳模块5的另一侧上被引导出，并且可用于连接其他led灯1等。

图4是没有led模块2、3的外壳模块5的底视图。具体地讲，可以看出，两个led模块接收元件11和14具有led电源接口12形式的电插头连接件。它电连接到led模块并向led或led导体卡供电。

驱动器装置15设置在根据图4的中央电源模块4中。

此外，从图2和图3中可以看出，led模块2、3和驱动器装置15基本上大致终止于外壳模块5下方的一个平面中，其中仅驱动器装置稍微向下突出。

图5示出了根据前述附图的led灯，具体地，该led灯具有空led模块接收元件11，对应的led模块2随后在下图5和图6中插入到该元件11中。为此，根据图6的led模块2朝向led模块接收元件移动，并且通过关节运动装置23在关节运动钩25的接合下钩到外边缘26，然后枢转到使用位置(参见图5至图7中的另一led模块3)。然后使用上述紧固螺钉30形式的锁定装置27将led模块2固定在该使用位置13中。当led模块2枢转就位时，led模块2的连接接口41相应地电连接到led电源接口12。

图8至图10示出了用于led模块2或3的多个led16的不同示例性实施方案。还可以提供不同数量或布置的led导体卡17。可在所提供的位置中使用不同的led16，使得对应的led导体卡17可装配有例如24、36或48个led。其他数字也是可能的。

此外，在所示的示例性实施方案8至10中，与每个led相关的透镜装置形式的聚光装置18与每个led或一组led相关。

例如，也可以为导体卡的led提供相应的聚光装置18，或者可选地或附加地，将透明或半透明盖21至少在特定位置实施为对应的聚光装置18。或者，聚光装置可以由反射器形成。

图11和图12示出了穿过根据图4的led灯的两个截面。这些截面大致设置在下部布置平面6(参见图12)或上部布置平面7(参见图11)中。

对应的电源连接件9和连接线10如何在上布置平面6中延伸可以具体地在图12中看到。电源连接件9被布置在外壳模块5的两侧上，具体地使得线可连续地穿过相邻的led灯。对应的电源线10被布置在中央电源模块4的区域中的管衬套39中。连接线随后在管衬套10的两侧附接到连接夹钳40，该连接夹钳实施为电源端子夹钳并通过插入式装置等向驱动器装置供电。从驱动器装置向led电源接口12提供电力。此外，在图中可以看出，驱动器装置15具有蜂窝结构形式的冷却装置28。一方面，它增加了驱动器装置的稳定性，另一方面，它将热量从驱动器装置传导出去。后者可例如通过螺钉附接在中央电源模块4中。

具体的连接件实施为具有针对爆炸区域的适当类型的防点火保护。例如，驱动器装置的输出可实施为具有“本质安全”和/或“安全增强”型的防点火保护，以便为不同的led模块提供不同的容量。led模块实施为处于“安全增强”型的防点火保护中，其中led模块的电路还可实施为处于“本质安全”型的防点火保护中。例如，连接元件实施为处于“安全增强”或“阻燃”型防点火保护中。

关于led导体卡，还应该指出的是，这些led导体卡可彼此串联或并联切换。通过改变led的数量来增加或减少光输出。通过led的布置方式和适当的聚光装置，可以改变在光辐射20方向上的特定距离处的光分布(还可参见图2)。一个示例是泛光灯形式的相对大区域或甚至窄辐射区域的宽照明。合适的led导体卡或led模块本身也可以是弯曲的，以便允许不同的光分布。

甚至在此类弯曲led模块中，led模块的至少两个区域被相同地实施，一方面以便实施关节运动装置23，另一方面能够产生与led电源接口的电连接。

图13为类似于图3的侧视图，其中具体地，电源连接件9从外壳模块5双侧突出。两个led模块2、3被布置在外壳模块5的底部上，并且驱动器装置15在它们之间被布置在中央电源模块4的区域中。

图14是沿着图13中的线xiv–xiv的截面，具体示出了用于将led模块2、3固定在其使用位置的锁定装置27的具体实施方案。根据图14的锁定装置27包括可枢转地承载在led模块中的锁定杆36。在图14中，示出了锁定杆，其钩状端部枢转到其接合位置之外，使得它们不与锁定金属圈37接合。后者从对应的led模块接收元件朝led模块突出，并且突出穿过保护外壳顶部上的对应开口。

如果通过外部使用接合头44上的工具使锁定杆37逆时针枢转，则锁定杆与对应的锁定金属圈37接合，从而led模块2被固定在其使用位置。反转该过程将释放该使用位置和led模块。

图15和图16示出了穿过led模块的纵切面。它基本上包括两个外壳。图15示出了第一外壳(参见模块外壳19)。它是密封的，并且具体地由导热材料制成，具体地为塑性材料。连接接口41形式的连接装置33实施在模块外壳19的顶部上，该连接装置33在led模块处于使用位置时与led电源接口12接合(还可参见图6)。这就是中央电源模块4具体地是驱动器装置15如何向led供电的方式。

对应的导体卡17装配有多个led，其中在这种情况下，适当的聚光装置18与每个led16相关联。模块外壳19在一定程度上是壳形的，并且具有闭合模块外壳的对应开口的盖21。密封件42沿着盖21的边缘布置。

在图16中，模块外壳19被布置在led模块的另一个在一定程度上呈壳形或槽形的保护外壳22中。该保护外壳22在其顶部具有开口32，当led模块处于使用位置时，该开口被对应的led模块接收元件封闭。开口32确保例如led电源接口和连接接口41可以彼此电接触。

在保护外壳的顶部上实施有至少一个相应的关节运动钩25，该关节运动钩25是关节运动装置23的一部分，并且与外边缘(具体地为led模块接收元件11的外边缘)重叠(也参见图2和图3)。led模块可围绕该关节运动钩25枢转，例如离开根据图7的位置，进入使用位置。然后，使用紧固螺钉30形式或锁定杆36形式的锁定装置27来固定led模块(参见图14)。

根据本发明，提供了一种模块化led灯，该模块化led灯具体地可用于爆炸区域。所有led以密封方式容纳在其模块外壳中，并且与模块外壳一起布置在对应的保护外壳中。以这种方式组装在一起的该led模块可以布置在对应的led模块接收元件11或14中，并且可以在那里固定在其使用位置中。保护外壳具体地提供了对震动和冲击以及机械应力的保护，例如在安装在外壳模块5中之后。

也可以使用led模块接收元件11或14来布置暗盖、电池或其他部件，而不是led模块2或3。同样，作为驱动器装置的替代，可以将另一个led模块布置在中央电源模块4上。在这种情况下，驱动器装置可包含在例如led模块中。

保护外壳由导热塑料材料制成，以便从内部装置适当地带走热量。例如，可使用保护外壳和/或模块外壳上的散热翅片来改善这种散热。相对于关节运动钩，应当指出的是，通常使用多于一个的关节运动钩，即，具体地，使用两个、三个或更多个关节运动钩。

相对于锁定装置27，应当指出的是，后者可耦接到电压中断装置，使得电压供应仅在使用锁定装置分离led模块时被中断。相反，除非锁定装置处于最终锁定位置，否则电压供应不会恢复。

蜂窝结构可以是其中可以使用驱动器装置的中央电源模块4的外壳的一部分(例如参见图1至图3或图11和图12)，或者该蜂窝结构是驱动器装置的一部分，以便具体地加强属于它的外壳。

因此，根据本发明，提供了一种led灯，该led灯可以是荧光管的替代物，并且被模块化地构造以便在光量和光分布方面均可变化。此外，仅更换和/或改变对应的led模块的数量。此外，每个led模块可不同地装配有led。在本发明的led灯中可使用一到三个led模块。