恶劣和危险场所的高流明照明装置组件和方法制造方法及图纸

本发明专利技术题为“恶劣和危险场所的高流明照明装置组件和方法。”本发明专利技术提供了一种在恶劣和危险环境中的高流明发光二极管(LED)照明装置组件。该照明装置组件包括集成安装模块，该集成安装模块被制造为单件并且包括第一侧和与该第一侧相对的第二侧。该照明装置组件还包括在该安装模块的该第二侧处联接到该安装模块的LED组件，以及被构造成向该LED组件提供电力的驱动器。该照明装置组件还包括驱动器覆盖件，该驱动器覆盖件的尺寸被设定成覆盖该驱动器并且该驱动器覆盖件在该安装模块的该第一侧处联接到该安装模块。该驱动器和该LED组件能够在该危险环境的目标峰值温度极限内运作。能够在该危险环境的目标峰值温度极限内运作。能够在该危险环境的目标峰值温度极限内运作。

【技术实现步骤摘要】
恶劣和危险场所的高流明照明装置组件和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年10月12日提交的美国临时专利申请序列号63/090,393的权益，该申请的公开内容据此全文以引用方式并入。

技术介绍

[0003]本公开的领域整体涉及高流明照明装置组件，并且更具体地涉及用于位于恶劣和/或危险环境中的高流明发光二极管(LED)照明装置组件的组件和方法。
[0004]为了解决传统照明灯具中的白炽灯泡的缺点，非常期望LED形式的更节能且更持久的照明源。这包括但不限于被专门设计用于需要在照明灯具运作中特别专注于热量管理的恶劣和/或危险环境中的照明灯具。此类照明灯具可包括组合运作的许多高输出LED，并且可能因在危险场所使用而产生过高的温度。在危险场所中，必须管理照明灯具的峰值运作温度，以便使温度不超过预先确定的温度极限，该预先确定的温度极限可能导致该照明灯具成为周围环境中可燃元件的点燃源。此外，在危险或恶劣的工业环境(诸如，矿厂、炼油厂和石油化工厂)中，周围环境中存在气体、蒸气或粉尘或其他腐蚀性物质。在此类环境中，照明装置组件经受腐蚀，尤其是在各个部件之间的接头和连接件周围会经受腐蚀。
[0005]另外，热效应可能导致LED照明随时间推移而变暗，以及LED照明灯具的可靠性问题和可能的过早损坏。用于危险场所用途的常规高输出LED照明灯具包括与散热器设备诸如铝散热器的直接热耦合，以便降低使用中的照明灯具的峰值运作温度并延长其预期寿命。然而，此类散热器往往会因不期望的经济成本而使照明灯具组件复杂化。<br/>[0006]因此，为了使照明装置组件在危险和/或恶劣环境中安全且可靠地运作，常规高流明LED照明装置组件庞大、笨重并且制造困难且昂贵。
附图说明
[0007]参考以下附图描述非限制性和非穷举性实施方案，其中除非另外指明，否则类似的附图标记在各个附图中指代类似的部分。
[0008]图1A是已知照明装置组件的透视图。
[0009]图1B是图1A所示的照明装置组件的一部分的分解图。
[0010]图2A是示例性照明装置组件的透视图。
[0011]图2B是沿图2A中的线2B
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2B截取的图2A所示的照明装置组件的横剖视图。
[0012]图3A是图2A所示的照明装置组件的示例性安装模块。
[0013]图3B是沿图3A中的线3B
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3B截取的图3A所示的安装模块的横剖视图。
[0014]图4A是图2A所示的照明装置组件的示例性安装模块的另一个实施方案的透视图。
[0015]图4B是图4A所示的安装模块的底部透视图。
[0016]图4C是当从安装模块的铰接部观察时图4A所示的安装模块的另一个底部透视图。
[0017]图5A是示例性照明装置组件的示意图。
[0018]图5B是另一个示例性照明装置组件的示意图。
[0019]图5C是又一个示例性照明装置组件的示意图。
[0020]图6A是沿线2B
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2B截取的图2A所示的照明装置组件的剖视图的示意图。
[0021]图6B是图6A所示的照明装置组件的安装模块。
[0022]图6C是安装模块的一部分的放大视图。
[0023]图7是制造图2A至图6C所示的照明装置组件的示例性方法的流程图。
具体实施方式
[0024]为了最大程度地理解本文所述的专利技术构思，下面阐述了对现有技术的状态的一些讨论以及关于LED照明灯具的某些问题和缺点，随后示出了克服本领域的此类问题和缺点的集成照明装置组件的示例性实施方案。
[0025]已经开发出用于多种类型的商业和工业环境的利用LED的各种类型的照明灯具。更具体地，LED照明灯具已被开发用于恶劣和危险环境中的照明事务，诸如被设计成防爆的。此类照明灯具被构造成抗震的和抗振动的，其中没有细丝或玻璃将断裂，在即时完全照明的情况下立即启动，没有由于开关循环引起的寿命缩短，并且处理成本降低。处理热量耗散需求或热管理是LED照明灯具的问题所在。热量耗散是困难的，部分原因在于高亮度LED照明灯具通常具有同时运作的彼此具有相对较小间距的多个LED。在许多情况下，用于LED模块安装和热量耗散的复杂结构被认为是必要的，并且所有这些结构都增加了灯具的复杂性和成本。
[0026]此外，一些已知的LED灯具使用散热器，这些散热器被包括在灯具中并且被设计成为热量行进提供路径并从灯具移除热量，以确保更长的寿命、更好的流明输出和准确的色温。危险环境中的这些典型LED照明灯具中的许多照明灯具是高亮度照明灯具，并且在使用中产生大量的热量。对LED照明灯具的热量进行耗散通常利用由铝制成的散热器来实现，并且此类散热器包括在通常与LED组件和LED驱动器两者同样邻近的灯具中，以耗散所有部件的热量。这些铝散热器对于制造LED照明灯具来说是昂贵的。通常，这些散热器堆叠在LED组件和驱动器之间的灯具中。
[0027]在危险环境内运作的照明装置组件存在着因点燃周围气体或蒸汽粉尘、纤维或飞尘而导致爆炸的危险。这种危险环境可能仅在例如炼油厂、石油化工厂、粮仓、废水和/或处理设施以及其他工业设施中出现，其周围环境中产生有不稳定条件，增加了火灾或爆炸的风险。空气中的可燃气体、可燃蒸汽或可燃粉尘或其他可燃物质的偶尔或持续存在给这些设施的整体安全和可靠运作带来了重大隐患，包括但不限于照明灯具在预先确定的温度极限内的安全运作，该预先确定的温度极限如果被超过，则可能产生可能的火灾或爆炸的点火源。因此，根据爆炸或火灾风险的评估概率，已经颁布了许多关于在爆炸环境中的电气产品使用的标准，以提高在危险场所中的安全性。
[0028]例如，保险业实验室(Underwriter
’
sLaboratories，UL)标准UL 1203规定了危险场所用防爆防粉尘燃烧的电气设备的标准。电气设备制造商可获得UL认证，证明其符合适用于危险场所的评级标准，UL认证是制造商成功将产品推向北美市场或接受UL标准1203的任何其他市场的能力的一个重要方面。
[0029]美国国家电气规范(NEC)通常按照级和段对危险场所进行分类。I级场所是其中可存在可燃蒸气和气体的那些场所。II级场所是其中存在可燃粉尘的那些场所。III级场所是
由于可点燃纤维或飞絮的存在而变得危险的那些场所。I级，1段涵盖了在正常操作条件下、在频繁维修或维护操作下可能存在可燃气体或蒸气的场所，或工艺设备的故障或错误操作也可能导致电气设备同时发生故障的场所。1段比例如2段存在更大的爆炸风险，在2段中，可燃气体或蒸汽通常在封闭系统中处理，限制在合适的外壳内，或者通常通过积极的机械通风来防止。
[0030]国际电工委员会(IEC)同样将危险场所分类为I级，0区、1区或2区，其代表空气中承载有量足以产生爆炸性或可燃性混合物的可燃气体或蒸汽的场所。如IEC的定义，I级，0区场所是指连续存在或长时间存在具有可点燃浓度的可燃气体或蒸气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于恶劣和危险环境的高流明发光二极管(LED)照明装置组件，包括：集成安装模块，所述集成安装模块被制造为单件并且包括第一侧和与所述第一侧相对的第二侧；LED组件，所述LED组件在所述安装模块的所述第二侧处联接到所述安装模块；驱动器，所述驱动器被构造成向所述LED组件提供电力；和驱动器覆盖件，所述驱动器覆盖件的尺寸被设定成覆盖所述驱动器并且所述驱动器覆盖件在所述安装模块的所述第一侧处联接到所述安装模块，其中所述驱动器和所述LED组件能够在所述危险环境的目标峰值温度极限内运作。2.根据权利要求1所述的照明装置组件，还包括安装在所述安装模块上的驱动器板，其中所述驱动器安装在所述驱动器板上。3.根据权利要求2所述的照明装置组件，其中所述安装模块形成腔，并且所述驱动板至少部分地覆盖所述腔。4.根据权利要求1所述的照明装置组件，其中所述安装模块还包括毂状部和散热器组件，所述散热器组件包括从所述毂状部径向向外延伸的多个翅片组件。5.根据权利要求4所述的照明装置组件，其中所述散热器组件还包括多个翅片组件隔板，所述多个翅片组件隔板从所述毂状部延伸并且定位在所述多个翅片组件之间。6.根据权利要求4所述的照明装置组件，其中所述翅片组件中的每个翅片组件包括多个翅片和翅片基部，所述翅片基部具有第一端部和与所述第一端部相对的第二端部，所述翅片基部在所述翅片基部的所述第一端部处从所述毂状部径向延伸，并且所述多个翅片在所述翅片基部的所述第二端部处分支并在所述翅片基部的所述第二端部处从所述翅片基部径向延伸。7.根据权利要求1所述的照明装置组件，其中所述安装模块还包括具有底板的毂状部，所述底板包括突出区段，所述突出区段的厚度大于所述底板的剩余区段，并且所述LED组件安装到所述突出区段上。8.根据权利要求7所述的照明装置组件，其中所述底板还包括桥接区段，所述桥接区段的厚度小于所述突出区段的所述厚度和所述剩余区段的厚度，所述桥接区段将所述突出区段与所述剩余区段连接并且形成凹槽，所述凹槽的尺寸被设定成接收用于所述LED组件的透镜。9.根据权利要求8所述的照明装置组件，其中所述毂状部还包括联接到所述底板的壁，并且所述桥接区段的所述厚度与所述壁的厚度的比率在0.3至0.8的范围内。10.一种用于制造用于恶劣和危险环境的高流明发光二极管(LED)照明装置组件的集成安装模块，包括：毂状部，所述毂状部形成腔；和散热器组件，所述散热器组件包括从所述毂状部径向延伸的多个翅片组件，其中所述安装模块被制造为一个单件。11.根据权利要求10所述的安装模块，包括第一侧和与所述第一侧相...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：伊顿智能动力有限公司，
类型：发明
国别省市：