具有散熱翅片的區域照明設備的制作方法

本專利申請基于2014年5月30日提交的美國臨時申請序列號62/005,665，該臨時申請的公開內容以引用方式全文并入本文并且要求其優先權。

技術領域

各種示例性實施例涉及燈具或照明設備，例如被設計用于為街道、小路、停車場或其他區域提供照明的室外區域燈具。

背景技術：

燈具或照明設備與電光源一起使用，以便在室內應用和室外應用兩者中提供美觀且具功能性的殼體。一類燈具為區域燈，通常用于道路、人行道、公園、停車場或需要大量照明的其他大型區域的室外照明。區域燈通常包括附接到桿、壁或其他升高結構以提供升高照明位置的燈具。近年來，包括區域燈在內的照明應用已經趨向于使用發光二極管(LED)作為光源，取代了常規的白熾燈和熒光燈。

技術實現要素：

根據一個示例性實施例，一種照明設備包括殼體、多個翅片以及LED模塊。殼體包括第一隔室，第一隔室具有頂壁、從頂壁延伸的側壁，以及側壁中的第一開口。多個翅片定位在第一隔室中，使得至少一個翅片與第一開口連通。LED模塊連接到多個散熱翅片中的至少一個，并且包括PCB、擋板和至少一個LED。

根據另一個示例性實施例，一種照明設備包括殼體、多個翅片以及LED組件。殼體包括第一隔室，第一隔室具有內部、頂壁、從頂壁延伸的側壁，以及側壁中的開口。多個翅片定位在殼體的內部中。多個翅片具有基本上彼此共平面的多個底表面。LED組件連接到多個翅片中的至少一個。

根據另一個示例性實施例，一種照明設備包括殼體、多個翅片以及LED模塊。殼體包括第一隔室，第一隔室具有頂壁。側壁從頂壁延伸。側壁具有第一開口，頂壁具有第二開口。多個翅片定位在第一隔室中，使得至少一個翅片與第一開口連通。LED模塊連接到散熱翅片中的至少一個，并且包括PCB、擋板和至少一個LED。

附圖說明

通過結合附圖對各種示例性實施例進行的描述將更加清楚地展示這些示例性實施例的各個方面和特征，在這些附圖中：

圖1為根據一個示例性實施例的照明設備的頂部前透視圖；

圖1A為圖1的區段A的放大視圖；

圖2為圖1的照明設備的頂部后透視圖；

圖3為圖1的照明設備的底部前透視圖；

圖4為圖1的照明設備的側視圖；

圖5為圖1的照明設備的頂視圖；

圖6為圖1的照明設備的底視圖；

圖7為圖1的照明設備的前視圖；

圖8為圖1的照明設備的后視圖；

圖9為在移除LED模塊的情況下圖1的照明設備的底視圖；

圖9A為圖9的區段A的放大視圖；

圖10為圖9的照明設備的底視圖；

圖10A為圖10的區段A的放大視圖；

圖11為在移除所有LED模塊的情況下圖1的照明設備的底部透視圖；

圖11A為圖11的區段A的放大視圖；以及

圖12為圖11的照明設備的底視圖。

圖13為另一個示例性照明設備的頂部前透視圖；

圖14為圖13的頂部后透視圖；

圖15為圖13的底部前透視圖；

圖16為圖13的左側視圖；

圖17為圖13的頂視圖；

圖18為圖13的底視圖；

圖19為示例性臂和第一隔室的底視圖；

圖20為圖19的分解圖；

圖21為第一隔室和示例性門的頂部透視圖；

圖22為在門處于打開位置的情況下圖21的底部透視圖；

圖23為示例性第一隔室和第二隔室的底部透視圖；

圖24為圖23的分解圖；

圖25為圖24的頂部透視圖；

具體實施方式

根據各種示例性實施例，照明設備包括殼體20，該殼體具有臂22、第一隔室24和第二隔室26。臂22將殼體20連接到墻壁、支柱或其他支撐件或結構，使得照明設備可將光導向給定區域。在一個示例性實施例中，第一隔室包括一個或多個電子部件，并且第二隔室包括一個或多個光源。例如，第一隔室24容納一個或多個驅動器(未示出)以及其他必要的設備，以便向包含在第二隔室26中或以其他方式連接到第二隔室的發光器供應電力。第二隔室26可以基于所需用途和光輸出被構造成包含呈不同圖案的多種發光器。第一隔室24和第二隔室26的位置可按需變化。

在各種示例性實施例中，殼體20由鋁制成，但也可以使用其他金屬、聚合物或復合材料。殼體20可一體化地形成，或分段形成并且彼此附接。透鏡、漫射器或其他覆蓋件(未示出)可連接到殼體20并定位在發光器下方。殼體20可根據需要具有各種形狀、尺寸和構型。

根據各種示例性實施例，第二隔室26包括頂壁28和側壁30，其中側壁至少部分地圍繞頂壁28延伸以限定內部。頂壁28為基本上連續的結構，不過可根據殼體20來使用不同的構型。在其他示例性實施例中，可使用不同數目的側壁，包括具有第一側、第二側和前部的連續側壁。頂壁28和側壁30可一體化地形成，或以獨立區段形成并且彼此連接。側壁30包括第一側上的第一開口32和第二側上的第二開口34。在圖示的示例性實施例中，第一開口32和第二開口34延伸穿過側壁30到內部并且具有基本上梯形的形狀，該梯形的側沿第二隔室26的長度而漸細。在替代實施例中，第一開口32和第二開口34的尺寸、形狀和構型取決于殼體、發光器和照明設備的期望的光輸出和性能而變化。

如圖9至圖12中最佳地示出，并且根據另外的示例性實施例，第二隔室26的內部包括彼此通過間隙間隔開的多個翅片36。一個或多個翅片36從頂壁28的底表面向下延伸，從側壁30的第一側延伸到第二側。在各種示例性實施例中，翅片36可從前部延伸到后部或沿對角線延伸橫跨殼體20。翅片36在底部上至少部分地暴露到第二隔室26的外部，并且一個或多個翅片36可與第一開口32和第二開口34連通，例如熱連通和/或流體連通。在一個示例性實施例中，一個或多個翅片36在側上通過開口32、34暴露到第二隔室26的外部。

在各種示例性實施例中，翅片36連接到頂壁28的底表面、與頂壁28的底表面間隔開、或者為這兩種構型的任何組合。翅片36的底部基本上彼此共平面，使得每個翅片36的總高度可根據第二隔室26的曲線或漸細而變化。一個或多個翅片36包括至少一個基本上平面的部分38，以及至少一個凸出或擴大的部分40。根據一個示例性實施例，一個或多個間隔翅片42不包括任何凸出部分40，并且沒有延伸橫跨整個第二隔室26。可按需將間隔翅片42構造成類似于其他翅片36。如圖12中最佳地示出，間隔翅片42具有第一部分、第二部分，以及通過第一間隙和第二間隙間隔開的第三部分。翅片36由金屬(例如鋁)制成。翅片36可與第二隔室26一體化地形成，或單獨形成并且例如通過焊接或緊固件附接到第二隔室26。在各種替代實施例中，翅片36的尺寸、形狀和構型可根據殼體和所需的熱耗散而變化。翅片36還可適于與不同殼體和不同類型的照明設備一起使用。

如圖3、圖6和圖9至圖10中最佳地示出，并且根據另外的示例性實施例，第二隔室26包含一個或多個發光器。在所示的示例性實施例中，發光器是多個發光二極管(LED)模塊44。照明設備可利用其他光源，例如其他固態光源、燈芯光源、熒光光源、等離子體光源、或氣體光源。在一個示例性實施例中，LED模塊44包括連接到印刷電路板(PCB)(未示出)的一個或多個LED光源。這些LED光源可包括圍繞一個或多個發光元件和必要電路的圓頂形透鏡。可根據性能要求和所需的輸出使用各種類型的LED模塊，如本領域的技術人員將理解的。

根據一個示例性實施例，光學器件46定位在每個LED光源上方以導向或擴散發射光。光學器件46可以是相對于PCB可移動的，例如可旋轉和成角度。LED模塊44可成組使用，例如右前模塊和右后模塊以及左前模塊和左后模塊，如圖3和圖5所示。可將LED模塊44以不同分組和圖案布置，具體取決于殼體20和期望的光輸出。

LED模塊44連接到電源，諸如第一隔室24中容納的驅動器。PCB包括用以向LED提供電力的跡線或路徑。背襯構件或擋板50(例如金屬片背襯層或外殼)至少部分地包封并且至少部分地隔離第二隔室26中的PCB。如圖9至圖10最佳地示出，并且根據各種示例性實施例，擋板50覆蓋PCB的頂部、側和底部，并且具有開口以允許光學器件46延伸穿過擋板50。擋板50可以被構造成密封PCB的周邊。本領域普通技術人員將理解PCB的各種尺寸和形狀，以及與PCB結合使用的各種光源、材料和其他構型。

根據各種示例性實施例，LED模塊44連接到翅片36的底表面、連接到第二隔室26的頂部或側、或者為這些構型的任何組合。LED模塊44通過機械緊固件(例如，安裝螺釘或螺栓)、或其他可用的機械連接或化學連接來連接到翅片36或第二隔室26。在翅片36的底表面基本上為平面的示例性實施例中，LED模塊44基本上彼此共平面地延伸，例如在基本上平行于地面的水平面中延伸，盡管LED模塊44也可與地面成傾斜角度。如圖9和圖9A中最佳地示出，并且根據各種示例性實施例，LED模塊44是間隔開的，使得至少一部分翅片36暴露在底部上。翅片36被設計成耗散來自LED的熱量，并且第二隔室26、翅片36和LED模塊44的構型允許空氣在殼體20下面流動，通過內部，并且通過第一開口32和第二開口34。

根據一個示例性實施例，翅片36的凸出部分40基本上在每個LED封裝上方延伸，并且間隔翅片42沿前部LED模塊44和后部LED模塊的交叉部定位。凸出部分40形成更大的表面積，允許從LED更有效地耗散熱量。

根據各種示例性實施例，一個或多個驅動器連接到一個或多個LED模塊44。例如，單個驅動器可以給如圖3和圖5所示的四個LED模塊44供電，或者獨立驅動器可以給每個LED模塊44供電。如圖11至圖12最佳地示出，并且根據一個示例性實施例，一個或多個翅片36包括充當導體路徑的一個或多個通道，例如第一通道52A和第二通道52B。第一通道52A提供通向左側LED模塊44的路徑，并且第二通道52B提供通向右側LED模塊44的路徑。間隔翅片42還可包括一個或多個間隙或通道，以允許導體傳到前部LED模塊44。在替代實施例中，間距可設置在PCB的頂部與擋板50之間，以允許導體從導體隔室傳到LED模塊44，或者可包括穿過散熱翅片36的開口。

圖XXX示出另一個示例性照明設備，該照明設備包括殼體110、臂112，以及連接到殼體的一個或多個發光器組件。殼體包括第一隔室116和第二隔室118。臂112將殼體110連接到墻壁、支柱或其他支撐件或結構，使得照明設備可將光導向給定區域。在一個示例性實施例中，第一隔室116包括一個或多個電子部件，并且第二隔室包括一個或多個光源。例如，第一隔室116容納一個或多個驅動器(未示出)以及其他必要設備，以便向包含在第二隔室118中或以其他方式連接到第二隔室的發光器114供應電力。第二隔室118可以基于所需用途和光輸出被構造成包含呈不同圖案的多種發光器。第一隔室116和第二隔室118的位置可按需變化。

在各種示例性實施例中，殼體110由鋁制成，但也可以使用其他金屬、聚合物或復合材料。殼體10可一體化地形成，或分段形成并且彼此附接。透鏡、漫射器或其他覆蓋件(未示出)可連接至殼體并定位在發光器下方。殼體可根據需要具有各種形狀、尺寸和構型。

在一個示例性實施例中，臂112可拆卸地連接到殼體110。臂112包括第一安裝部件120，該第一安裝部件與殼體上的第二安裝部件122接合。臂112最初例如通過一個或多個緊固件連接到結構。殼體110隨后連接到臂112，從而無需在連接期間保持和操縱整個照明設備殼體。在一個示例性實施例中，臂112包括與殼體10中的狹槽配合的突起，使得殼體110可與臂112可滑動地接合。殼體110可隨后通過緊固件來進一步地固定。可使用其他安裝連接。臂112還可包括可拆卸的面板，該面板允許用戶觸及臂的內部，例如以便接觸線路。

第一隔室116包括頂壁124、側壁126和門128，其中側壁至少部分地圍繞頂壁124延伸。一個或多個翅片可從頂壁124延伸以將來自電子部件的熱量轉移。傳感器(例如，光電控制器)延伸穿過頂壁124。門128例如通過緊固件可拆卸地連接到殼體110，以提供通向第一隔室116的通路。門128還可通過鉸鏈構件130樞轉地連接到第一隔室116。該門包括可任選地接納傳感器(例如，占用傳感器或相機)的凹陷。一個或多個墊圈可用于密封第一隔室116的一部分。一系列開口130可以例如設置在門128中，以允許流體穿過殼體110。

第二隔室118包括頂壁134和側壁136，其中側壁至少部分地圍繞頂壁134延伸以限定內部。頂壁134為基本上連續的結構，不過可根據殼體110來使用不同的構型。在其他示例性實施例中，可使用不同數目的側壁136，包括具有第一側、第二側和前部的連續側壁。

第一隔室116例如通過對應的第一安裝特征138和第二安裝特征140連接到第二隔室118。第一安裝特征138可從第一隔室116延伸，并且第二安裝特征140可定位在第二隔室118上。

頂部開口142延伸穿過頂壁124。頂部開口142具有基本上矩形的形狀。側壁136包括第一側上的第一開口144和第二側上的第二開口146。在示例性實施例中，第一開口44和第二開口46延伸穿過側壁136到內部并且具有基本上矩形的形狀。在替代實施例中，頂部142、第一開口144和第二開口146的尺寸、形狀和構型取決于殼體110、發光器和照明設備的期望的光輸出和性能而變化。

根據另外的示例性實施例，第二隔室的內部包括彼此通過間隙間隔開的多個翅片148。一個或多個翅片148從頂壁134的底表面向下延伸，從側壁136的第一側延伸到第二側。在各種示例性實施例中，翅片148可從前部延伸到后部或沿對角線延伸橫跨殼體110。翅片148在底部上至少部分地暴露到第二隔室118的外部，并且一個或多個翅片148可與頂部142、第一開口144和第二開口146連通，例如熱連通和/或流體連通。在一個示例性實施例中，一個或多個翅片148在底部和側上通過開口暴露到第二隔室118的外部。

在各種示例性實施例中，翅片148連接到頂壁134的底表面、與頂壁134的底表面間隔開、或者為這兩種構型的任何組合。一個或多個翅片148包括凸出或擴大的部分150。翅片148可與第二隔室118一體化地形成，或單獨形成并且例如通過焊接或緊固件附接到第二隔室118。在各種替代實施例中，翅片148的尺寸、形狀和構型可根據殼體110和所需的熱耗散而變化。翅片148還可適于與不同殼體和不同類型的照明設備一起使用。

第二隔室118包含一個或多個發光器。在所示的示例性實施例中，發光器是多個發光二極管(LED)模塊114。照明設備可利用其他光源，例如其他固態光源、燈芯光源、熒光光源、等離子體光源、或氣體光源。在一個示例性實施例中，LED模塊114包括LED板(未示出)，該LED板具有連接到印刷電路板(PCB)的一個或多個LED光源。這些LED光源可包括圍繞一個或多個發光元件和必要電路的圓頂形透鏡。可根據性能需要和所需的輸出使用各種類型的LED模塊114，如本領域的技術人員將理解的。根據一個示例性實施例，光學器件定位在每個LED光源上方以導向或擴散發射光。該光學器件延伸穿過擋板，該擋板例如至少部分地包封LED板的金屬片。根據一個示例性實施例，擋板覆蓋LED板的底部和側，并且具有用于光學器件的開口。如果需要，擋板還可覆蓋LED板的頂部。擋板也可以被構造成密封LED板的周邊。在某些示例性實施例中，擋板和光學器件例如通過粘合劑或焊接(諸如超聲波焊接)被密封在一起，形成整體單元。本領域普通技術人員將理解PCB的各種尺寸和形狀，以及與PCB結合使用的各種光源、材料和其他構型。

可使用不止一個LED模塊114，例如右前模塊和右后模塊以及左前模塊和左后模塊。可將LED模塊114以不同分組和圖案布置，具體取決于殼體和期望的光輸出。LED模塊114可以被設計成在特定方向上發射光。例如，光學器件可包括將光聚焦在均一方向上(例如，朝向殼體的前部)的導光特征。為了修改光輸出，可卸下并旋轉光模塊，使得光學器件在新的方向上導向光。所示的示例性、基本上正方形的LED模塊114每次可調整90度。LED模塊114的不同形狀和構型可允許不同的旋轉角度，例如六邊形的LED模塊可旋轉60度。

根據各種示例性實施例，LED模塊114連接到翅片148的底表面、連接到第二隔室118的頂部或側、或者為這些構型的任何組合。LED模塊114通過機械緊固件(例如，安裝螺釘或螺栓)、或其他可用的機械連接或化學連接來連接到翅片148或第二隔室。在一個示例性實施例中，一個或多個凸臺152從頂壁延伸并且接納緊固件以連接LED模塊114。根據各種示例性實施例，LED模塊114是間隔開的，使得至少一部分翅片暴露在底部上。翅片被設計成耗散來自LED的熱量，并且第二隔室、翅片和LED模塊114的構型允許空氣在殼體120下面流動，通過內部，并且通過頂部、第一開口和第二開口。在一個示例性實施例中，界壁154定位在LED模塊114與頂部開口之間。界壁154幫助將LED模塊114與開口分開，并且提供針對諸如灰塵或其他碎片和水等要素的防護。界壁154可一直延伸到頂壁134，或者界壁154的頂部邊緣可與頂壁134間隔開以增加圍繞LED模塊114的氣流。界壁154的準確高度可根據應用而變化。

出于解釋基本原理和實際應用的目的提供了某些示例性實施例的上述具體描述，從而使得本領域的技術人員能夠理解各種實施例的公開內容以及適用于所構想的特定用途的各種修改。此描述并非旨在為詳盡的或將本公開限制于所公開的示例性實施例。本文所公開的任何實施例和/或元件可彼此結合，形成未具體公開的各種另外的實施例。因此，另外的實施例是可能的并且旨在涵蓋于本說明書和所附權利要求的范圍內。本說明書描述了具體實例，以便達成也可能以另一種方式來完成的更普遍的目標。

如在本申請中所用，術語“前”、“后”、“上”、“下”、“向上”、“向下”和其他取向描述詞旨在方便本申請的示例性實施例的描述，并且不旨在將本申請的示例性實施例的結構限制于任何特定的位置或取向。如本領域的普通技術人員所理解，諸如“基本上”或“大約”的程度術語是指在給定值之外的適當范圍，例如與所描述的實施例的制造、裝配和使用相關的通用公差。