部分凹陷式灯具制造技术

一种灯具（12a）包括固定装置（28a）、光引擎（30）和热凸缘（32a）。固定装置被接收在支撑表面凹陷（16）中并且限定具有半径R的腔体。光引擎被设置在腔体内并且包括至少一个光源。热凸缘被设置在固定装置远端区周围并且包括空心的、大致圆锥形的平截头体形状，从固定装置径向地向外延伸并且延伸远离固定装置的远端区。热凸缘的最近端构造成当固定装置被接收在凹陷中时被设置在与支撑表面相隔距离D处，该距离D大于或等于0.4R。热能被以传导方式从光引擎经过固定装置传递至热凸缘，然后被以对流方式传递至周围空气以产生沿支撑表面流动的空气流，从而降低结点温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】部分凹陷式灯具相关申请的交叉引用本申请涉及与本申请同时提交的律师档案号为2011P06973US、美国专利申请序列号为13/076,141的共同待审申请“PARTIALLYRECESSEDLUMINAIRE”，该专利申请的全部公开内容以参考的方式并入本文中。
本公开涉及灯具，更具体地涉及用于降低光引擎（lightengine）的结点温度的灯具和方法。
技术介绍
灯具（例如下照灯等）可包括灯筒及设置在被该灯筒所限定腔体内的光引擎。该光引擎包括构造成产生光的光源。一种该类型的光源包括发光二极管（LED）。虽然LED与传统灯泡（例如，白炽灯泡）相比可产生较少的热能，但LED也依然会产生热能，应当对该热能加以管理以便控制结点温度。较高的结点温度通常对应于较低的光输出、较低的灯具效率和/或减小的期望寿命。遗憾地，当设计天花板固定装置时热能的管理尤其具有挑战性，因为室内的温度梯度会将最热的空气传送到最靠近天花板。此外，安装在天花板中尤其是最接近天花板固定装置的隔热件可减小和/或抑制自然对流。例如，隔热件可具有大约0.04W/（m-K）的热导率，因此隔热件通常仅允许通过热传导从天花板固定装置向上排除热能，其以远低于天花板上方的热对流的速率而发生。天花板固定装置的设计所面临的另一个挑战涉及到在整个房间内安装多个天花板固定装置。具体地，被其它天花板固定装置（例如，在房间中部的天花板固定装置）所包围的这些天花板固定装置最易受过热的影响，因为它们离墙壁最远（墙壁可有助于起散热器的作用）。此外，附近的天花板固定装置产生热能，该热能减小和/或最小化跨过天花板的任何横向温度梯度。因此，热能通常被限制为向上和向下传递。因为热空气上升，所以大部分热能必须经过绝缘的天花板行进。附图说明基于下面对根据本专利技术实施例的描述，所请求保护的主题的特征和优点将变得明显，这些描述应当结合附图来考虑，在附图中：图1是根据本公开的系统的一个示例性实施例的方框图；图2是根据本公开的灯具的一个实施例的剖视图；图3是根据本公开的被接收在支撑表面凹陷内的图2的灯具的剖视图；图4是根据本公开的灯具的另一个实施例的剖视图；图5是根据本公开的灯具的又一个实施例的剖视图；图6是根据本公开的灯具的再一个实施例的剖视图；图7是根据本公开的改型灯具的另一个实施例的剖视图；图8是根据本公开的灯具的另一个实施例的剖视图；图9A和图9B是示出热电偶T1和T2的布置的剖视图；图10示出了根据本公开的部分凹陷式灯具与平齐安装式灯具中的热电偶T1的温度比较；图11示出了根据本公开的部分凹陷式灯具与平齐安装式灯具中的热电偶T2的温度比较；图12示出了随热凸缘深度与腔体的比率而变化的最高温度和排热；图13示出了随热凸缘深度与腔体的比率而变化的最大水平空气速度；图14示出了随灯具凸缘半宽度r与归一化直径的比率而变化的最高温度和排热；图15示出了随归一化灯具直径而变化的沿天花板流动的最大水平空气速度；并且图16是根据本公开的一个示例性方法的方框流程图。具体实施方式通过概述，根据本公开的一个方面的特征是一种灯具，该灯具包括固定装置、联接到该固定装置的光引擎、构造成向外延伸超过灯具的安装表面的热凸缘。该热凸缘通过增加周围空气中的对流量而降低光引擎的结点温度，由此增加经过所述固定装置的体积空气流量以及速度。本文中使用的术语“结点温度”意图是指当以稳态功率运行时光引擎的最大温度。具体地，热能以传导的方式从光引擎经过固定装置被传递至热凸缘，在那里，热能从热凸缘以对流方式被传递至周围空气以产生沿支撑表面流动的空气流。增加的体积空气流量和速度将更大量的热能从固定装置传递到周围空气，由此降低光引擎的结点温度。另外，热凸缘的形状增大跨过灯具安装表面的空气速度，由此使经加热的空气暴露于安装表面的更大面积，从而减小把热能从空气传递至安装表面所需的温度差。降低光引擎的结点温度可增加光引擎的期望寿命和/或可允许光引擎在更高的亮度下运行同时还可维持可接受的使用寿命。现在转向图1，概括地示出了说明根据本公开的照明系统10的一个实施例。照明系统10包括联接、安装、固定或者紧固到至少一个安装基板14a-n的至少一个部分凹陷式灯具12。为了简洁起见，部分凹陷式灯具12（也简单地称为“灯具”）将被描述成联接到天花板14a；然而，应当理解的是灯具12也可联接到任何安装基板14a-n，例如但不限于墙壁14b、地板14n、房顶等。现在转向图2和图3，概括地示出了用于天花板14a的灯具12a的一个实施例的剖视图。灯具12a可构造成至少部分地被接收在形成于天花板14a内的凹陷16中，例如图3中概括性的示出。天花板14a可包括具有下表面20的外层18（例如但不限于石板、木板、吊顶等）、至少一个栓钉或支撑物22a-n、以及任选地绝缘件24（例如但不限于隔热件和/或隔音件）。本文中使用的外层18及其下表面意图是指天花板14a的暴露于由灯具12的照明区域的层和表面。任选地，凹陷16可包括基于建筑规范的电气盒26。例如，电气盒26可包括适用于UL®等的任何电气盒。可设置一根或多根电线（为了简洁起见未示出）以便向灯具12提供AC和/或DC电流。凹陷16和/或电气盒26可具有任意形状，例如但不限于大致正方形、大致矩形或者大致圆形的形状。灯具12a包括固定装置28a、构造成联接到固定装置28a的光引擎30、以及构造成当灯具被完全接收在凹陷中时向外延伸超过天花板14a的下表面20的热凸缘32a，如图3中所示。固定装置28a可限定腔体34，具有基部36、至少一个侧壁38和开口端40。固定装置28a可由具有高热导率的材料制成，例如但不限于具有100W/（m*K）或更大（例如200W/（m*K）或更大）的热导率的材料。根据一个实施例，固定装置28a可包括金属或者金属合金（例如但不限于铝、铜、银、金等）、塑料（例如但不限于掺杂塑料）以及复合材料。固定装置28a的尺寸、形状和/或构造（例如，表面积）可取决于一些变量，包括但不限于光引擎30的最大额定功率、凹陷16和/或电气盒26的尺寸/形状等。固定装置28a可包括用于将灯具12a固定到凹陷16和/或电气盒26的一个或多个安装装置42a-n。安装装置42a-n可包括一个或多个开口或通道42a、b，所述一个或多个开口或通道42a、b延伸穿过固定装置28a以便接收紧固件（例如但不限于螺钉、螺栓等，为了简洁期间未示出），该紧固件可与凹陷16和/或电气盒26的相应特征（为了简洁起见也未示出）接合。替代地（或者另外），安装装置42a-n可包括一个或多个偏置装置（例如但不限于偏置突片、弹簧等42c），该偏置装置构造成与凹陷16和/或电气盒26的侧壁的一部分接合。任选地，固定装置28a可包括一个或多个表面层44，该表面层44覆盖基部36和侧壁38中的至少一个的内表面的至少一部分。表面层44可包括光学涂层，光学涂层构造成将光引擎30发出的光反射和/或引导出开口端40。例如，该光学涂层可包括反射器和/或透镜，该反射器和/或透镜构造成将光引擎30发出的光引导和/或集中到灯具12a的开口端40之外。替代地（或者另外），表面层44可包括热层，该热层构造成增加从光引擎被传递至热凸缘32a的热能的量。例如，该热层也可具有高热导率k本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.30 US 13/0761181.一种灯具，包括：构造成大致被接收在支撑表面的凹陷中的固定装置，所述固定装置限定具有半径R的腔体；构造成设置在所述腔体内的光引擎，所述光引擎包括至少一个光源；以及设置在所述固定装置的远端区周围的热凸缘，所述热凸缘具有空心的、大致圆锥形的平截头体形状，大致径向地向外延伸超过所述固定装置并且延伸远离所述固定装置的远端区，其中，所述热凸缘的最远端构造成当所述固定装置被接收在所述凹陷中时被设置在与所述支撑表面相隔距离D处，所述距离D大于或等于0.4R。2.如权利要求1所述的灯具，其中，所述热凸缘的大致圆锥形的剖面从所述热凸缘的近端区向所述热凸缘的最远端径向地向外大致线性地成锥形。3.如权利要求1所述的灯具，其中，所述热凸缘具有弯曲的、大致圆锥形的剖面。4.如权利要求3所述的灯具，其中，所述弯曲的、大致圆锥形的剖面是凹状的。5.如权利要求3所述的灯具，其中，所述弯曲的、大致圆锥形的剖面是凸状的。6.如权利要求1所述的灯具，其中，所述热凸缘还包括从所述热凸缘大致向外延伸的至少一个翅片。7.如权利要求1所述的灯具，其中，所述固定装置与所述热凸缘是单块部件。8.如权利要求1所述的灯具，其中，所述热凸缘可拆除地固定到所述固定装置。9.如权利要求8所述的灯具，其中，所述热凸缘和所述固定装置包括相同的材料。10.如权利要求8所述的灯具，其中，所述热凸缘和所述固定装置包括不同的材料。11.如权利要求8所述的灯具，还包括在所述热凸缘与所述固定装置之间的热界面材料，所述热界面材料包括具有至少为1.0W/（m...

【专利技术属性】
技术研发人员：TD德里本，JA戈泰，
申请(专利权)人：奥斯兰姆施尔凡尼亚公司，
类型：
国别省市：