燈單元、以及使用該燈單元的照明設備和車燈的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及采用針對LED光源的高效熱輻射方案的燈單元，以及使用該燈單元的照明設備和車燈，并且該燈單元包括：LED光源；用于支撐LED光源的支撐部分；面對LED光源的傳遞部分；以及用于連接支撐部分和傳遞部分的連接部分，其中，支撐部分、連接部分和傳遞部分被設置為導熱構件并且以傳導能量和輻射能量的形式向外發(fā)射LED光源的熱。
【專利說明】
燈單元、以及使用該燈單元的照明設備和車燈
技術領域
[0001]本發(fā)明的實施方式涉及燈單元以及使用該燈單元的照明設備和車燈，更具體地，涉及采用針對發(fā)光二極管(LED)光源的高效熱輻射方案的燈單元。
【背景技術】
[0002]近來，車燈的形狀已經(jīng)由于設計差異而變得多樣化。在發(fā)光二極管(LED)被應用于車燈的情況下，能夠獲得高效率、長壽命和輕重量，但是為了使與LED芯片的溫度密切關聯(lián)的LED燈的壽命增加至所需要的壽命或者更長的壽命，針對LED燈的熱輻射方案是必要的。
[0003]為了使得LED芯片保持在預定溫度或更低的溫度，在常規(guī)的車燈中，在其上安裝有LED芯片的印刷電路板(PCB)的背面安裝鋁板和熱沉。然而，在安裝有鋁板和熱沉的情況下，車燈在設計方面具有限制。
[0004]例如，為了增加熱沉的熱輻射效率，熱沉需要具有翅片形狀的熱輻射結構。另外，用于組裝鋁板的塑料結構(外殼等)在與熱沉機械地固定的情況下不應該妨礙熱沉的熱輻射。
[0005]另外，常規(guī)車燈因為LED模塊的前表面被塑料擋板掩蓋而具有較差的熱輻射效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]【技術問題】
[0007]本發(fā)明的一個實施方式提供了一種能夠代替用于LED光源的熱輻射的現(xiàn)有鋁板和熱沉的針對燈單元的高效熱輻射方案。換言之，本發(fā)明的一個實施方式提供了一種燈單元、使用該燈單元的照明設備和車燈，該燈單元能夠通過省略現(xiàn)有燈單元的鋁板和熱沉并且將現(xiàn)有燈單元的外殼和擋板一體地形成為導熱構件，通過傳導和輻射的熱輻射路徑實現(xiàn)高效熱輻射結構。
[0008]本發(fā)明的另一實施方式提供了一種燈單元、以及使用該燈單元的照明設備和車燈，該燈單元能夠通過減少部件的數(shù)目簡化設備的結構和制造過程、提高設計自由度、減少設備的重量并且降低制造成本。
[0009]【技術方案】
[0010]為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面的燈單元包括:發(fā)光二極管(LED)光源;支撐LED光源的支撐部分;面對LED光源的傳遞部分；以及用于連接支撐部分與傳遞部分的連接部分。支撐部分、連接部分和傳遞部分被設置為導熱構件以從燈外殼發(fā)射LED光源的熱。
[0011]在一個實施方式中，導熱構件包括導熱的聚合物或彈性體。
[0012]在一個實施方式中，傳遞單元包括熱傳遞部分和光傳遞部分，熱傳遞部分形成傳遞部分的本體，并且光傳遞部分被設置為熱傳遞部分的開口。
[0013]在一個實施方式中，光傳遞部分還包括插入在開口中以漫射、折射或反射LED光源的光的光學系統(tǒng)。
[0014]在一個實施方式中，燈單元還包括用于容納LED光源、支撐部分、連接部分和傳遞部分的燈外殼，以及面對LED光源并且覆蓋燈外殼的一側的開口的外透鏡。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一方面的照明設備包括:發(fā)光二極管(LED)光源；支撐LED光源的支撐部分;面對LED光源的傳遞部分；用于連接支撐部分和傳遞部分的連接部分；用于容納LED光源、支撐部分、連接部分和傳遞部分的燈外殼；以及面對LED光源并且設置在燈外殼的一個表面上的外透鏡。支撐部分、連接部分和傳遞部分被設置為導熱構件以通過外透鏡發(fā)射LED光源的熱。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一方面的車燈包括:發(fā)光二極管(LED)光源;支撐LED光源的支撐部分;面對LED光源的傳遞部分;用于連接支撐部分與傳遞部分的連接部分;用于容納LED光源、支撐部分、連接部分和傳遞部分的燈外殼；以及面對LED光源并且設置在燈外殼的一個表面上的外透鏡。支撐部分、連接部分和傳遞部分被設置為導熱構件以通過輻射經(jīng)由外透鏡發(fā)射LED光源的熱。
[0017]在一個實施方式中，車燈還包括用于連接支撐部分的第一支撐區(qū)域與第二支撐區(qū)域的臺階差。第一支撐區(qū)域、臺階差和第二支撐區(qū)域以臺階形狀設置。連接部分在具有臺階形狀的第一支撐區(qū)域、臺階差和第二支撐區(qū)域的一側連接傳遞部分的一側，其中傳遞部分面對第一支撐區(qū)域、臺階差和第二支撐區(qū)域。
[0018]在一個實施方式中，傳遞單元可以包括熱傳遞部分和光傳遞部分。熱傳遞部分可以形成傳遞部分的本體，并且光傳遞部分可以包括面對第一支撐區(qū)域中的第一 LED光源和第二支撐區(qū)域中的第二LED光源的至少一個開口。光傳遞部分還可以包括插入在至少一個開口中以漫射、折射或反射LED光源的光的至少一個光學系統(tǒng)。
[0019]在一個實施方式中，外透鏡可以具有曲率以適合車體的彎曲的表面。外透鏡可以是設置在燈外殼的一個表面上的傳遞部分。光源可以接收來自車輛電池的電壓并且工作。
[0020]【有益效果】
[0021]根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種能夠代替用于LED光源的熱輻射的現(xiàn)有的鋁板和熱沉的用于燈單元的高效熱輻射方案。換言之，根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種燈單元、使用該燈單元的照明設備和車燈，該燈單元能夠通過省略現(xiàn)有燈單元的鋁板和熱沉并且將現(xiàn)有燈單元的外殼和擋板一體地形成為導熱構件，經(jīng)由傳導和輻射的熱輻射路徑實現(xiàn)高效熱輻射結構。
[0022]另外，根據(jù)本發(fā)明可以提供一種燈單元，以及使用該燈單元的照明設備和車燈，該燈單元能夠通過減少部件數(shù)目簡化設備的結構和制造過程、提高設計自由度、減少設備的重量并且降低制造成本。
【附圖說明】
[0023]圖1是使用根據(jù)本發(fā)明的實施方式的燈單元的照明設備的部分透視圖。
[0024]圖2是圖1的照明設備的截面圖。
[0025]圖3是根據(jù)比較例的照明設備的截面圖。
[0026]圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的照明設備的截面圖。
[0027]圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的車燈的前視圖。
[0028]圖6是示出圖5的車燈的熱輻射方案的原理的示意性截面圖。
[0029]圖7是示出圖5的車燈的內(nèi)部部分的溫度的模擬結果的圖。
[0030]圖8是示出根據(jù)比較例的車燈的內(nèi)部部分的溫度的模擬結果的圖。
[0031]圖9是示出圖5的車燈的外透鏡的表面溫度分布的模擬結果的圖。
[0032]圖10是示出根據(jù)比較例的車燈的外透鏡的表面溫度分布的模擬結果的圖。
【具體實施方式】
[0033]下文中，將參照附圖詳細地描述本發(fā)明的實施方式以使本領域技術人員容易地實現(xiàn)本發(fā)明。本領域技術人員將理解，在說明書中所公開的實施方式和在附圖中所示出的構造僅是示例性的，并且各種等價實施方式和更改方式是可能的。在具體描述本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式的原理時，如果確定相關公知功能或構造的具體描述使得本發(fā)明的范圍不必要地模糊，則將省略其詳細描述。在考慮本發(fā)明的功能的情況下定義以下描述的術語，并且應該基于本說明書的描述理解這些術語的含義。貫穿說明書，相同的附圖標記指代相同或相似的部件。
[0034]圖1是使用根據(jù)本發(fā)明的實施方式的燈單元的照明設備的部分透視圖，以及圖2是圖1的照明設備的截面圖。
[0035]參照圖1和圖2，根據(jù)本實施方式的照明設備100包括燈單元10，燈單元10能夠通過一體地形成支撐LED裝置15或印刷電路板14的外殼和設置在LED裝置15的前表面(出射面)上的擋板，而使LED裝置15保持在預定溫度或更低溫度，其中LED裝置15被安裝在印刷電路板14上。LED裝置15和印刷電路板14可以被稱為LED光源。
[0036]此處，術語“外殼”指的是支撐LED光源的已有部件(例如，LED光源外殼)并且與本實施方式的“支撐部分”對應。術語“擋板”指的是通過遮蔽LED光源的前表面而防止由于LED光源而產(chǎn)生熱點的已有部件并且與本實施方式的“傳遞部分”對應。
[0037]換言之，根據(jù)本實施方式的照明設備100通過將現(xiàn)有的LED光源的外殼和擋板一體地形成為導熱構件，能夠經(jīng)由傳導和輻射的熱輻射路徑使LED裝置保持在預定溫度或更低溫度。
[0038]更具體地，照明設備100包括燈單元1、燈外殼102和外透鏡104。
[0039]燈單元10包括支撐部分11、連接部分12、傳遞部分13、印刷電路板14和LED裝置15。
[0040]支撐部分11支撐其上安裝有LED裝置15的印刷電路板14。支撐部分11可以被設置為與安裝在印刷電路板14上的LED裝置15的出射面基本平行。當然，支撐部分11可以被設置為與LED裝置15的出射面基本垂直或者可以被設置為根據(jù)安裝結構(布置結構)或LED裝置15的類型(頂發(fā)射型、側發(fā)射型等)沿著傾斜方向。此處，出射面可以對應于:垂直于從LED裝置15發(fā)射的光的方向的表面或者LED裝置15的發(fā)光表面。
[0041]在本實施方式中，支撐部分11由具有高熱輻射特性的塑料材料制成，并且通過傳導將來自LED裝置15或印刷電路板14的熱傳遞至連接部分12和傳遞部分13，并且通過對流和輻射來發(fā)射來自LED裝置15或印刷電路板14的熱。
[0042]連接部分12連接支撐部分11和傳遞部分13。連接部分12由具有高熱輻射特性的塑料材料制成以將來自支撐部分12的熱傳遞至傳遞部分13并且通過對流和輻射來發(fā)射來自支撐部分12的熱。
[0043]傳遞部分13通過連接部分12連接至支撐部分11以面對LED裝置15的出射面。傳遞部分13可以比LED裝置15更靠近外透鏡104。在這種情況下，傳遞部分13的輻射能量通過外透鏡104以更有效地發(fā)射。
[0044]另外，在本實施方式中，傳遞部分13可以包括熱傳遞部分131和光傳遞部分133。
[0045]在這種情況下，熱傳遞部分131形成傳遞部分13的本體并且是用于對照明設備施加美感的裝置或者用于執(zhí)行與該裝置對應的功能的部件。熱傳遞部分131由具有高熱輻射特性的塑料材料制成以通過輻射來發(fā)射來自LED裝置15、印刷電路板14、支撐部分11和連接部分12的熱。
[0046]光傳遞部分132是用于漫射、折射或反射來自LED裝置15的光的裝置或者用于執(zhí)行與該裝置對應的功能的部件。光傳遞部分132可以包括設置在熱傳遞部分131中的至少一個開口。在這種情況下，光傳遞部分132可以通過適當?shù)叵拗崎_口的尺寸或直徑來漫射、折射或反射來自LED裝置的光。
[0047]另外，光傳遞部分132還可以包括插入在開口中或者覆蓋開口的光學系統(tǒng)133。在這種情況下，光學系統(tǒng)13可以具有用于光的漫射、折射或反射的具有預定的透射率(約80%或更多)和預定的折射率的單層結構(膜或板)、具有不同的折射率的雙層結構或者包括預定的光學圖案(凹凸圖案等)的結構。
[0048]支撐部分11、連接部分12和傳遞部分13可以一體地形成為注塑成型的導熱構件?？梢酝ㄟ^將諸如碳或石墨的導熱填料浸入熱塑性樹脂而獲得導熱構件。
[0049]印刷電路板14可以包括:其上安裝有LED裝置15的焊盤部分;用于連接焊盤部分和驅(qū)動電路的接線部分；用于限制或隔開焊盤部分與接線部分的絕緣部分以及支撐焊盤部分、接線部分和絕緣部分的基礎部分。另外，印刷電路板14可以包括用于驅(qū)動LED裝置15的驅(qū)動電路或驅(qū)動集成電路(1C)。在這種情況下，商用電源或車輛電池可以向LED裝置15提供電壓。
[0050]在本實施方式中，印刷電路板14可以被實現(xiàn)為陶瓷PCB或金屬PCB以有效地收集LED裝置15的熱，以將熱傳遞至支撐部分11。金屬PCB可以通過在使用硅鋼板、鍍鋅鋼板或鋁盤的金屬基礎基板上設置絕緣層(環(huán)氧樹脂等)并且利用設置在絕緣層上的導電層(銅箔等)形成焊盤部分和接線部分來實現(xiàn)。與金屬PCB類似，陶瓷PCB通過在陶瓷基板上形成電路圖案來實現(xiàn)。
[0051 ] LED裝置15是當被施加正向電壓時發(fā)光的半導體裝置。LED裝置15可以包括LED芯片并且發(fā)射顏色因所使用的材料而異的光。根據(jù)燈單元的類型或尺寸，LED裝置15可以包括多個LED芯片。
[0052]燈外殼102是用于容納燈單元10的裝置或者用于執(zhí)行與該裝置對應的功能的部件。燈外殼102可以是建筑物墻體、天花板、家具、車體等的凹部或者是埋置在這樣的凹部中的結構。
[0053]在本實施方式中，燈外殼102可以具有用于防止內(nèi)部光從其泄漏或者防止外部水分滲透其中的結構。也就是說，燈外殼102可以具有封閉結構。
[0054]外透鏡104是形成燈單元100的出射面的外觀的裝置或者用于執(zhí)行與該裝置對應的功能的部件。外透鏡104具有透明度使得燈外殼102的內(nèi)部是可見的。例如，在車燈中，外透鏡104可以包括透明的透鏡或鍍鉻的覆蓋透鏡。外透鏡104是透明的使得傳遞部分13的輻射能量通過外透鏡104以被發(fā)射。
[0055]在圖3中示出了具有與本實施方式的照明設備的結構相似的結構的常規(guī)的照明設備。圖3是根據(jù)比較例的照明設備的截面圖。
[0056]參照圖3，根據(jù)比較例的照明設備包括外殼lla(對應于LED光源外殼)、擋板13a、印屆IJ電路板14、LED裝置15、鋁板17、熱沉18、燈外殼102和外透鏡104。外殼Ila支撐印刷電路板14，LED裝置15安裝在印刷電路板14上，鋁板17介于外殼Ila與印刷電路板14之間，并且熱沉18具有鰭結構使得熱沉穿過外殼I Ia以與鋁板17接觸并且發(fā)射來自LED裝置15的熱。
[0057]在燈外殼102具有封閉的結構的情況下，熱沉18被設置成暴露至燈外殼102的外側或者通過單獨的制冷劑回路發(fā)射燈外殼的內(nèi)部熱。也就是說，在使用連接至車輛冷卻設備的制冷劑回路的情況下，根據(jù)比較例的照明設備的熱輻射方案增加了部件的數(shù)目并且具有復雜的結構、復雜的制造過程和高的成本。
[0058]然而，根據(jù)參照圖1和圖2描述的本實施方式，在設置在由燈外殼102封閉的空間中的燈單元10中，沒有添加LED裝置15的用于熱輻射的單獨的鋁板或熱沉，并且通過利用導熱構件一體地形成的支撐部分11、連接部分12和傳遞部分13形成傳導、對流、發(fā)射和輻射的熱輻射路徑，使得LED裝置15在照明設備(車燈等)中被有效地保持在預定的溫度或更低溫度。
[0059]如上所述，根據(jù)本實施方式，可以通過在省略現(xiàn)有的鋁板和熱沉的同時通過新的熱輻射路徑來實現(xiàn)熱輻射方案，來簡化裝置的結構和制造過程，以提高裝置的設計自由度并且將裝置的重量最小化。
[0060]另外，根據(jù)本實施方式，因為LED裝置15能夠有效地保持在預定的溫度或更低溫度，所以可以有效地防止由于正向電流的不期望的變化而不利地影響LED裝置的發(fā)光效率和壽命。
[0061]另外，根據(jù)本實施方式，能夠通過燈單元10的輻射熱來解決在照明設備100的外透鏡的外表面上產(chǎn)生的成霧問題。也就是說，在現(xiàn)有的車燈中，根據(jù)燈的內(nèi)外溫度變化而在外透鏡的外表面上生成可見的霧。然而，根據(jù)本實施方式，能夠解決這樣的成霧問題。另外，在常規(guī)技術中，可以形成用于防止成霧的涂層以解決成霧問題。然而，在這種情況下，由于涂覆過程所需的高成本使得成本增加。然而，根據(jù)本實施方式，能夠省略用于防止成霧的涂層。
[0062]圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的照明設備的截面圖。
[0063]參照圖4，根據(jù)本實施方式的照明設備100A包括支撐部分11、連接部分12、傳遞部分13、印刷電路板14、LED裝置15和燈外殼102。傳遞部分13包括熱傳遞部分131和光傳遞部分132。光傳遞部分132包括光學系統(tǒng)133。
[0064]在本實施方式中，傳遞部分13包括在燈外殼102的一個表面上的被設置為限制燈外殼102的內(nèi)部空間的熱傳遞部分131。熱傳遞部分131可以面對在連接部分12的一端上的支撐部分11。
[0065]另外，傳遞部分13包括用于漫射、折射或反射來自LED裝置15的光的光傳遞部分132。光傳遞單元132還可以包括通過在熱傳遞部分131的厚度方向上去除預定區(qū)域的熱傳遞部分131而使得燈外殼102的內(nèi)側和外側能夠連通的開口，或者用于阻擋或覆蓋該開口的光學系統(tǒng)133。
[0066]盡管在本實施方式中傳遞部分13被示出為取代燈外殼102的一個表面的一部分，但是本發(fā)明不限于此，并且傳遞部分13可以取代燈外殼102的至少兩個表面?？梢曰诒緦嵤┓绞降臉嬙烊菀椎貙崿F(xiàn)這個構造，并且將省略其詳細描述。
[0067]根據(jù)本實施方式，省略了外透鏡(見圖1的104)并且傳遞部分13取代外透鏡。在這種情況下，通過減少照明設備的部件的數(shù)目，可以簡化設備的結構和制造過程，以減小設備的重量并且降低成本。
[0068]因為LED裝置15形成在基板上，所以LED裝置難以具有彎曲的表面。因此，在一般的方法中，使用具有小尺寸的多個LED裝置來制造臺階式的照明設備以使得LED裝置能夠具有彎曲的表面。然而，在使用多個LED裝置的情況下，隨著LED裝置的數(shù)目的增加，功耗增加，并且由于在設計改變方面的限制顯著地限制了車燈的設計自由度。然而，在本發(fā)明中，如參照圖5以及其后續(xù)附圖所描述的，當使用多個LED裝置時，通過有效的熱輻射結構減少了部件的數(shù)目以實現(xiàn)重量減少、成本降低、設計自由度的提高以及組裝過程的簡化。
[0069]圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的車燈的前視圖。
[0070]參照圖5，根據(jù)本實施方式的車燈100B包括支撐部分11、連接部分12、傳遞部分13、印刷電路板14、LED裝置15、臺階差16、燈外殼和外透鏡104。
[0071 ]支撐部分11包括沿著彎曲的燈外殼或彎曲的外透鏡104的延伸方向以臺階形狀布置的多個支撐區(qū)域。也就是說，支撐部分11的第一支撐區(qū)域111和第二支撐區(qū)域112通過臺階差16—體地連接，并且第一支撐區(qū)域111、臺階差16、第二支撐區(qū)域112以臺階形狀形成。臺階差16可以由與支撐部分11相同的材料制成。根據(jù)支撐部分11的結構，多個LED裝置15可以根據(jù)車燈10B的彎曲表面的形狀布置在多個支撐區(qū)域中。
[0072]連接部分12連接支撐部分11的一側與傳遞部分13的一側。也就是說，連接部分12被配置為在臺階式的支撐部分11的第一支撐區(qū)域111、臺階差16和第二支撐區(qū)域112的一側處面對第一支撐區(qū)域111、臺階差16和第二支撐區(qū)域112，并且連接具有預定曲率的傳遞部分13的一側。
[0073]傳遞部分13通過連接部分12連接至支撐部分11和臺階差16。傳遞部分13可以具有預定的曲率以面對沿著車燈100B的彎曲表面以臺階形狀延伸的臺階差16與支撐部分11的耦接結構。傳遞部分13的曲率可以與車燈10B的彎曲表面的曲率相似。
[0074]傳遞部分13可以包括熱傳遞部分和光傳遞部分，并且光傳遞部分可以包括光學系統(tǒng)(見圖1和圖3)。
[0075]印刷電路板14可以包括其上安裝有LED裝置15的焊盤部分、用于連接焊盤部分和驅(qū)動電路的導電電路圖案以及其上安裝有驅(qū)動電路的IC芯片。印刷電路板14可以利用諸如環(huán)氧樹脂的粘合層附接至支撐部分U。焊盤部分、驅(qū)動電路、電路圖案、IC芯片和粘合層是印刷電路板的技術領域中公知的，因而將省略其描述。
[0076]另外，除了在多個支撐區(qū)域中設置均包括LED裝置和印刷電路板的多個LED光源之外，印刷電路板14和LED裝置15可以與參照圖1、圖2和圖4描述的實施方式的印刷電路板和LED裝置基本相同。另外，除了包括彎曲的結構之外，燈外殼和外透鏡104可以與上述實施方式的燈外殼和外透鏡基本相同。
[0077]在本實施方式中，根據(jù)傳遞部分13的結構或者反射性，LED裝置15的光可以基本沿著y方向或者沿著基本垂直于x-y平面的方向(沿著從板表面的方向)行進。
[0078]根據(jù)支撐部分11、連接部分12以及傳遞部分13的結構，光混合區(qū)可以被設置在被設置為在連接部分12的兩個邊緣中彼此面對的支撐部分11和傳遞部分13之間的空的空間中。當使用這樣的光混合區(qū)時，可以利用小數(shù)目的光源實現(xiàn)表面光源，能夠提供適合于車燈的安全標準的光的量和強度。因此，可以提高車燈的經(jīng)濟效率以及產(chǎn)品設計中的自由度。
[0079]圖6是示出圖5的車燈的熱輻射方案的原理的示意性截面圖。除了連接器、外部線和車輛電池之外，圖6是沿著圖5的車燈的線V1-VI所截取的截面圖。
[0080]參照圖6，根據(jù)本實施方式的車燈包括燈單元、燈外殼102、外透鏡104和連接器18。燈單元包括支撐部分11、連接部分12和傳遞部分13。連接器18指的是用于將燈單元可拆卸地耦接至燈外殼102的裝置或部件。連接器18在其上端19耦接至燈單元。此處，燈單元的支撐部分11被設置在印刷電路板14與連接器的上端19之間。燈單元的印刷電路板14可以通過連接器18和預定的外部線107連接至電源106。電源106可以是商用電源或車輛電池。
[0081 ]在本實施方式中，當車燈工作時，在LED裝置15中生成的大部分熱通過傳導傳遞至諸如金屬PCB的印刷電路板14，并且一些熱通過對流傳遞至燈外殼102的內(nèi)部空間中。
[0082]印刷電路板14的大部分熱被傳遞至與印刷電路板14接觸并且被設置為導熱構件的支撐部分U，并且支撐部分11的大部分熱通過傳導經(jīng)由連接部分12傳遞至傳遞部分13。傳遞部分13的大部分熱經(jīng)由輻射而通過外透鏡104，以從車燈發(fā)射。
[0083]也就是說，印刷電路板14的大部分熱被傳遞至通過一體地形成支撐部分11、連接部分12和傳遞部分13而獲得的導熱構件(導熱聚合物等)，并且經(jīng)由當導熱構件的溫度增加時發(fā)射的輻射而通過透過透明外透鏡104，該輻射是由于具有高發(fā)射率的聚合物的特性而生成的。
[0084]印刷電路板14、支撐部分11、連接部分12和傳遞部分13的一些熱可以通過對流傳遞至燈外殼102的內(nèi)部空間，并且可以通過與燈外殼102內(nèi)側(外透鏡的內(nèi)表面或者金屬燈外殼的內(nèi)表面)的相對低溫部分進行熱交換而被發(fā)射。
[0085]根據(jù)本實施方式，通過使用一體地形成為導熱構件的支撐部分11、連接部分12、傳遞部分13和臺階差16，在多個LED裝置15中生成的熱可以被轉換成要從外透鏡104發(fā)射并且耗散的支撐部分U、連接部分12、傳遞部分13和臺階差16中的傳導、對流、發(fā)射和輻射能。另夕卜，根據(jù)本實施方式，可以通過燈單元10的新的熱輻射結構來簡化設備的結構和制造過程，以提高設計的自由度并且減小設備的重量。
[0086]圖7是示出圖5的車燈的內(nèi)部部分的溫度的模擬結果的圖。圖8是示出根據(jù)比較例的車燈的內(nèi)部部分的溫度的模擬結果的圖。
[0087]參照圖7，根據(jù)本實施方式的車燈的內(nèi)部部分(對應于燈單元)的最大溫度為約381.1K。內(nèi)部部分的溫度是LED裝置的溫度。
[0088]參照圖8，根據(jù)比較例的車燈的內(nèi)部部分的最大溫度為約381.6K。比較例的內(nèi)部部分除了與本實施方式的燈單元對應的構造之外還包括鋁板和鋁熱沉。
[0089]本實施方式的內(nèi)部部分的溫度的模擬結果對應于從比較例的內(nèi)部部分去除鋁板和鋁熱沉并且將外殼和擋板一體地形成為導熱聚合物的結果。通過使用導熱構件而沒有鋁板和熱沉，LED裝置能夠保持在預定的溫度或更低溫度。
[0090]另外，根據(jù)上述模擬結果，與使用鋁板和熱沉的現(xiàn)有的熱輻射方案相比，通過使用具有較高熱導率的導熱構件，可以有效地降低車燈的內(nèi)部部分的溫度。
[0091]圖9是示出圖5的車燈的外透鏡的表面溫度分布的模擬結果的圖。圖10是示出根據(jù)比較例的車燈的外透鏡的表面溫度分布的模擬結果的圖。
[0092]參照圖9和圖10，可以看出，在本實施方式(圖9)的外透鏡的表面溫度分布中通過“A”表示的相對高溫度的第一區(qū)域比在比較例(圖10)的外透鏡的表面溫度分布中通過“A”表示的相對高溫度的第二區(qū)域?qū)挕５谝粎^(qū)域的面積是第二區(qū)域的面積的約10倍至幾十倍。
[0093]上述模擬結果示出，通過本實施方式的支撐部分、連接部分和傳遞部分的熱輻射路徑，由于傳遞部分的輻射效果，LED裝置的熱能夠有效地從外透鏡發(fā)射。
[0094]根據(jù)本實施方式，利用經(jīng)由按照印刷電路板、支撐部分、連接部分和傳遞部分的順序的傳導和輻射的熱輻射路徑，可以消除外透鏡的表面上的雪和霧，并且防止由于雪或霧而使光散射。
[0095]根據(jù)上述實施方式的照明設備和車燈適合于需要照明的各種裝置。例如，照明設備適合于家庭照明設備、工業(yè)照明設備、公共設施的照明設備等，并且車燈適合于頭燈、霧燈、車內(nèi)燈、腳踢板和后燈(或后組合燈)。
[0096]盡管描述且示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是對于本領域技術人員明顯的是在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以對本發(fā)明做出各種修改和改變。因而，旨在本發(fā)明覆蓋本發(fā)明的修改方式和變化方式，只要它們落在所附權利要求及其等同物的范圍內(nèi)即可。
【主權項】
1.一種燈單元，包括: 發(fā)光二極管(LED)光源； 支撐所述LED光源的支撐部分； 面對所述LED光源的傳遞部分；以及 用于連接所述支撐部分和所述傳遞部分的連接部分， 其中，所述支撐部分、所述連接部分和所述傳遞部分被設置為導熱構件以從燈外殼發(fā)射所述LED光源的熱。2.根據(jù)權利要求1所述的燈單元，其中，所述導熱構件包括導熱的聚合物或彈性體。3.根據(jù)權利要求1所述的燈單元，其中: 所述傳遞單元包括熱傳遞部分和光傳遞部分， 所述熱傳遞部分形成所述傳遞部分的本體，并且 所述光傳遞部分被設置為所述熱傳遞部分的開口。4.根據(jù)權利要求3所述的燈單元，其中，所述光傳遞部分還包括插入在所述開口中以漫射、折射或反射所述LED光源的光的光學系統(tǒng)。5.根據(jù)權利要求1所述的燈單元，還包括: 所述燈外殼，用于容納所述LED光源、所述支撐部分、所述連接部分和所述傳遞部分；以及 外透鏡，其面對所述LED光源并且覆蓋所述燈外殼的一側的開口。6.根據(jù)權利要求5所述的燈單元，其中，所述外透鏡是設置在所述燈外殼的一個表面上的所述傳遞部分。7.根據(jù)權利要求1所述的燈單元，其中，所述熱是通過輻射而被發(fā)射的。8.—種照明設備，包括 發(fā)光二極管(LED)光源； 支撐所述LED光源的支撐部分； 面對所述LED光源的傳遞部分； 用于連接所述支撐部分和所述傳遞部分的連接部分； 用于容納所述LED光源、所述支撐部分、所述連接部分和所述傳遞部分的燈外殼；以及 面對所述LED光源并且設置在所述燈外殼的一個表面上的外透鏡， 其中，所述支撐部分、所述連接部分和所述傳遞部分被設置為導熱構件以經(jīng)由所述外透鏡發(fā)射所述LED光源的熱。9.根據(jù)權利要求8所述的照明設備，其中，所述導熱構件包括導熱的聚合物或彈性體。10.根據(jù)權利要求8所述的照明設備，還包括臺階差，所述臺階差用于連接所述支撐部分的第一支撐區(qū)域和第二支撐區(qū)域， 其中，所述第一支撐區(qū)域、所述臺階差和所述第二支撐區(qū)域以臺階形狀設置，并且所述連接部分在具有所述臺階形狀的所述第一支撐區(qū)域、所述臺階差和所述第二支撐區(qū)域的一側連接所述傳遞部分的一側，其中所述傳遞部分面對所述第一支撐區(qū)域、所述臺階差和所述第二支撐區(qū)域。11.根據(jù)權利要求10所述的照明設備，其中: 所述傳遞單元包括熱傳遞部分和光傳遞部分， 所述熱傳遞部分形成所述傳遞部分的本體，并且 所述光傳遞部分包括面對所述第一支撐區(qū)域中的第一 LED光源和所述第二支撐區(qū)域中的第二 LED光源的至少一個開口。12.根據(jù)權利要求11所述的照明設備，其中，所述光傳遞部分還包括插入在所述至少一個開口中以漫射、折射或反射所述LED光源的光的至少一個光學系統(tǒng)。13.—種車燈，包括: 發(fā)光二極管(LED)光源； 支撐所述LED光源的支撐部分； 面對所述LED光源的傳遞部分； 用于連接所述支撐部分和所述傳遞部分的連接部分； 用于容納所述LED光源、所述支撐部分、所述連接部分和所述傳遞部分的燈外殼；以及 面對所述LED光源并且設置在所述燈外殼的一個表面上的外透鏡， 其中，所述支撐部分、所述連接部分和所述傳遞部分被設置為導熱構件以通過輻射經(jīng)由所述外透鏡發(fā)射所述LED光源的熱。14.根據(jù)權利要求13所述的車燈，其中，所述導熱構件包括導熱的聚合物或彈性體。15.根據(jù)權利要求13所述的車燈，還包括臺階差，所述臺階差用于連接所述支撐部分的第一支撐區(qū)域和第二支撐區(qū)域， 其中，所述第一支撐區(qū)域、所述臺階差和所述第二支撐區(qū)域以臺階形狀設置，并且所述連接部分在具有所述臺階形狀的所述第一支撐區(qū)域、所述臺階差和所述第二支撐區(qū)域的一側連接所述傳遞部分的一側，其中所述傳遞部分面對所述第一支撐區(qū)域、所述臺階差和所述第二支撐區(qū)域。16.根據(jù)權利要求13所述的車燈，其中: 所述傳遞單元包括熱傳遞部分和光傳遞部分， 所述熱傳遞部分形成所述傳遞部分的本體，并且 所述光傳遞部分包括面對所述第一支撐區(qū)域中的第一 LED光源和所述第二支撐區(qū)域中的第二 LED光源的至少一個開口。17.根據(jù)權利要求16所述的車燈，其中，所述光傳遞部分還包括插入在所述至少一個開口中以漫射、折射或反射所述LED光源的光的至少一個光學系統(tǒng)。18.根據(jù)權利要求13所述的車燈，其中，所述外透鏡具有曲率以適合車體的彎曲表面。19.根據(jù)權利要求13所述的車燈，其中，所述外透鏡是設置在所述燈外殼的一個表面上的所述傳遞部分。20.根據(jù)權利要求13所述的車燈，其中，所述光源接收來自車輛電池的電壓并且工作。
【文檔編號】F21S8/10GK105917161SQ201480072598
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2014年12月2日
【發(fā)明人】金志訓
【申請人】Lg伊諾特有限公司