專利名稱：發(fā)光二極管照明設(shè)備和用于所述設(shè)備的支撐單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明技術(shù)并且可以應(yīng)用于制造環(huán)境、室外和室內(nèi)照明設(shè)備中。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管是以它們小角度大小的高亮度為特征的能量高效和長壽命光源。未與特殊防眩目設(shè)備一起應(yīng)用的光源LED可能產(chǎn)生相當(dāng)強(qiáng)烈的負(fù)荷，從而引起視覺 不適并且希望離開借助這些照明設(shè)備照射的房間。在許多國家中，存在引入的特殊失明測量，這些測量管制明亮發(fā)光器對人類視カ的影響的許可比率(rate)。通常，借助應(yīng)用各種漫射設(shè)施以組合保護(hù)性裝飾和光漫射功能來解決這ー問題。其他方式建議在廣大發(fā)光表面之上分布初級輻射，該表面的亮度不引起任何不適、但是相當(dāng)足以用于產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)化的照明水平。另ー方面，電能轉(zhuǎn)換成光的過程伴隨有熱釋放。在這ー情況下，LED亮度的穩(wěn)定性主要依賴于LED晶體溫度比率。在過度溫度處，量子晶體效率比率減少。在有效溫度范圍內(nèi)操作的LED的效率依賴于半導(dǎo)體晶體的成分，該半導(dǎo)體晶體的輻射容量在冷卻設(shè)備的具體設(shè)計(jì)所產(chǎn)生的熱力學(xué)平衡范圍內(nèi)維持所需穩(wěn)定性。熱力學(xué)平衡的問題得到其關(guān)于為了產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)化的照明而將增加的光通量功率的特別相關(guān)性。這ー問題在環(huán)境照明単位中應(yīng)用發(fā)光二極管的方面中受到其大量關(guān)注。根據(jù)現(xiàn)有技木，存在有如下LED燈，該LED燈包含安裝于ー個(gè)輻射體側(cè)上并且用風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流從另ー側(cè)冷卻的LED安裝卡(申請?zhí)朥S2004/0222516，國際專利分類H01L27/15，公布于 2004 年 11 月 11 日)。這ー當(dāng)前使用的解決方案的缺點(diǎn)是將具有安裝在通風(fēng)不良的罩內(nèi)的熱源風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)的強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)與LED —起應(yīng)用。此外還由于應(yīng)用風(fēng)扇，燈具有相當(dāng)麻煩的結(jié)構(gòu)使它的組裝變復(fù)雜。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，存在如下LED照明系統(tǒng)，該LED照明系統(tǒng)包含成形的軸承輻射體，該輻射體的LED安裝線路卡在平坦成形的區(qū)域上沿著軸定位以產(chǎn)生相反地導(dǎo)向平坦或者圓柱形光學(xué)透明漫射體的照射(專利號EP1967699，IPC F21S8/10，公布于2008年11月5曰)。考慮這一當(dāng)前使用的解決方案，合理地將ー個(gè)共同輻射體用于在它的相反側(cè)上安裝的兩個(gè)LED組。但是分離的LED不產(chǎn)生涉及高溫場的任何問題，并且這一配置使得有可能維持所需LED操作溫度比率。透明和窄漫射體首先具有小的發(fā)光表面并且其次讓明亮的LED輻射實(shí)質(zhì)上安全穿過表面，由此產(chǎn)生用戶的視覺不適。按照專利號EP1967699的當(dāng)前使用的解決方案如它的目的那樣，與如它的基本設(shè)計(jì)特征的要求保護(hù)的本發(fā)明最接近相似。利用具體工程設(shè)計(jì)特征，本發(fā)明改進(jìn)照明環(huán)境、標(biāo)準(zhǔn)化失明測量、改進(jìn)光源熱條件以及增強(qiáng)照明設(shè)備制造和圖形通信能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明具有一組顯著特征如下
LED照明設(shè)備包含發(fā)光源，至少安裝于ー個(gè)卡上；光漫射罩，由兩個(gè)分段制成，其中一個(gè)分段至少由光發(fā)射波長轉(zhuǎn)換劑涂覆；軸承單元，具有至少ー個(gè)支撐部件，定位于光漫射罩的上述分段之間，并且上述發(fā)射源卡安裝于熱交換支撐部件上。照明設(shè)備軸承単元包含安裝有機(jī)械接合元件的至少ー個(gè)支撐部件，其中表面的至少部分與上述支撐部件的中心線交叉伸展?！俺休d単元”應(yīng)當(dāng)意味著設(shè)備的將特別用作內(nèi)部単元的部分，其中所有功能元件布置于具體空間內(nèi)。 應(yīng)當(dāng)支持有下述互補(bǔ)和發(fā)展特征
-發(fā)光源分組在兩個(gè)LED簇(cluster)中，每簇照射漫射體分段之一的內(nèi)表面；
-支撐部件被設(shè)計(jì)為空心圓形輻射體以具有內(nèi)部圓柱形腔和延伸的外表面；輻射體的端面應(yīng)當(dāng)用作安裝表面；
-外部輻射體表面具有縱向或者與軸承單元的中心線交叉定向的冷卻片；
-福射體的通過通風(fēng)孔(thru vent)接合腔和它的外表面；
-福射體的內(nèi)部圓柱形表面波導(dǎo)(surface guide)被設(shè)計(jì)為空閑線(free line)、例如具有頂點(diǎn)數(shù)量η > 3的η邊多邊形；
-以板的形式設(shè)計(jì)支撐部件，該板的ー個(gè)表面用于安裝發(fā)射源；
-板安裝有機(jī)械接合元件并且具有至少ー個(gè)通孔孔以特別地用于通風(fēng)或者電(electruc)布線導(dǎo)體；
-軸承單元包含設(shè)計(jì)為板的支撐部件，圓形輻射體在板上由它的端面固定；板表面可以用于安裝發(fā)射源；
-軸承單元包含設(shè)計(jì)為板的兩個(gè)支撐部件，圓形輻射體在板上由它們的端面固定；每個(gè)板外表面可以用于安裝發(fā)射源和漫射罩；
-支撐部件的配合面用熱傳導(dǎo)糊劑來處理用于延伸熱交換表面的區(qū)域；
-發(fā)射源簇安裝于每個(gè)卡側(cè)上，由此可選地減少設(shè)備尺寸；
-發(fā)射源卡具有用于平衡內(nèi)部溫度梯度場的至少ー個(gè)通過通風(fēng)孔；
-發(fā)射源卡直接安裝于空心圓形輻射體的端面上；在這ー情況下，可以借助熱傳導(dǎo)糊劑改進(jìn)表面之間的熱接觸；
-發(fā)射源卡直接安裝于圓形輻射體的端面中?？梢酝糠笥袩醾鲗?dǎo)糊劑用于改進(jìn)在卡、板和輻射體之間的熱交換能力；
-發(fā)光劑涂敷于表面上和/或透明光漫射罩材料中以轉(zhuǎn)換光發(fā)射波長。應(yīng)當(dāng)有產(chǎn)生紫外線或者靛藍(lán)發(fā)射的所用LED ；
-波長轉(zhuǎn)換材料包含可變發(fā)射發(fā)光劑粒子。在應(yīng)用這一選項(xiàng)時(shí)，可以在設(shè)計(jì)內(nèi)部照明和圖形通信設(shè)施兩者時(shí)使用發(fā)光表面。在后一種情況下，借助具有相應(yīng)顏色的發(fā)光劑的涂覆圖案實(shí)現(xiàn)這ー種效果；
-波長轉(zhuǎn)換材料包含長久持續(xù)發(fā)光劑粒子。因此發(fā)光表面可以安裝于緊急或者逃生照明設(shè)施上；
-光學(xué)透明基部光漫射罩可以由發(fā)光劑涂覆用于減少照明設(shè)備失明測量比率。在應(yīng)用半導(dǎo)體晶體的情況下，發(fā)光劑粒子可以用作漫射介質(zhì)。當(dāng)使用白色LED時(shí)，光漫射罩可以由具有漫射透射因子的材料制成；
-光漫射罩的任何分段可以具有平坦發(fā)光和二次曲面；
-電子換能器可以安裝于電源板上、基部軸承單元的腔以內(nèi)或者光漫射體以外。


以下附圖支持本發(fā)明
圖I-包含支撐部件的軸承單元的俯視圖，該支撐部件被設(shè)計(jì)為空心圓形輻射體；
圖2-圖I中所不部分的軸向截面； 圖3-包含支撐部件的軸承單元的軸向截面，該支撐部件被設(shè)計(jì)為板，這些板具有定位于其間的圓形輻射體；
圖4-圖3中所示軸承單元的俯視 圖5和圖6-包含圖3中所示水平(見圖5)和豎直(見圖6)軸承單元的LED照明設(shè)備的截面視 圖7和圖8-包含水平(見圖7)和豎直(見圖8)軸承單元的LED照明設(shè)備的截面視圖，這些軸承単元包含設(shè)計(jì)為板的支撐部件；
圖9、10、11、12和13-通過其螺旋基部供電的LED照明設(shè)備的可選版本；
圖14和圖15-LED照明設(shè)備的可選版本，該LED照明設(shè)備的光漫射罩設(shè)計(jì)為平坦并且它的軸承單元設(shè)計(jì)為輻射體(見圖14)和板(見圖15)。
具體實(shí)施例方式在LED照明設(shè)備的具體版本中可應(yīng)用的軸承單元在圖3和圖4中被給出并且包含板2和空心圓形輻射體1，輻射體I通過它的端面固定到它們、具有發(fā)射源4的卡3、在輻射體I的腔中安裝的電子換能器6。板2和卡3可以具有將用作通風(fēng)孔和/或布線導(dǎo)體的重疊開ロ 7。在圖5和圖6中給出兩個(gè)懸置型LED照明設(shè)備選項(xiàng)，這些選項(xiàng)包括軸承單元以及在這ー情況下由每個(gè)都固定于相應(yīng)板2上的兩個(gè)半球5’和5’’制成的光漫射罩。電子換能器6以及將用于固定導(dǎo)體的照明設(shè)備基底固定裝置(floor fixture) 8可以安裝于福射體I的腔中，這些導(dǎo)體將發(fā)射源4連接到功率電路。關(guān)于未在上述圖中給出的一些選項(xiàng)，優(yōu)選在光漫射罩以外安裝電子換能器6。輻射體I和光漫射罩的腔具有以在上述腔與環(huán)境之間提供高效熱交換這樣的方式布置的多個(gè)通風(fēng)孔9。應(yīng)當(dāng)參照發(fā)射源4的性質(zhì)指定熱漫射罩分段5’和5’ ’的光學(xué)性質(zhì)。例如在靛藍(lán)發(fā)射晶體應(yīng)用于波長的轉(zhuǎn)換時(shí)，在表面上和/或在光漫射罩中涂覆的發(fā)光劑粒子使用光學(xué)透明材料。當(dāng)白色LED用作發(fā)射源4時(shí)，光漫射罩應(yīng)當(dāng)由具有漫射透射因子的材料制成。在圖7和圖8中給出包含板2的兩個(gè)懸置型照明設(shè)備，該板2被設(shè)計(jì)為支撐部件。如與在圖5和圖6中給出的照明設(shè)備選項(xiàng)相比，這些選項(xiàng)無其他主要差異。應(yīng)當(dāng)注意，在圖7和圖8中給出的選項(xiàng)消耗較少材料,但是需要熱交換區(qū)域的更精確布置(arrangeent)。在圖9、11和12中給出包含軸承單元的LED照明設(shè)備選項(xiàng)，該軸承單元由輻射體I和板2以及設(shè)備供電的螺旋基部10構(gòu)成。在上述圖中也給出具體光漫射罩選項(xiàng)。配有螺旋基部10的所有選項(xiàng)可以具有安裝于套管11中或者卡3的設(shè)備中心線配合面上的電子換能器6。在圖10和圖13中給出包含螺旋基部10和板2的照明設(shè)備選項(xiàng)，該板2被設(shè)計(jì)為支撐部件。此外，支撐板2 (見圖13)具有將用于使卡3與安裝于它的兩側(cè)上的發(fā)射源4適配的大的中心凹陷。5’和5’’光漫射罩分段(見圖14和圖15)被設(shè)計(jì)為平坦。設(shè)備的支撐壁13的內(nèi)表面12、5’和5’’光漫射罩的支撐分段可以用反射涂層來處理或者可以由包含發(fā)光波長 轉(zhuǎn)換劑的光學(xué)透明材料制成?！け景l(fā)明的商業(yè)使用
指定的照明設(shè)備選項(xiàng)不應(yīng)視為窮舉?？梢愿鶕?jù)具體照明要求更新它們。照明設(shè)備結(jié)構(gòu)元件具有相當(dāng)簡單的設(shè)計(jì)并且可以借助廣泛使用的自動(dòng)控制設(shè)備來生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.ー種LED照明設(shè)備，包含發(fā)光源，至少安裝于ー個(gè)卡上；光漫射罩，由兩個(gè)分段制成，其中一個(gè)分段至少用光輻射波長轉(zhuǎn)換劑來處理；軸承單元，安裝于上述光漫射罩分段之間，上述光漫射罩分段包含支撐部件，上述發(fā)射源卡安裝于所述支撐部件上。
2.如權(quán)利要求I所述的LED照明設(shè)備，其特征在于所述發(fā)光源分組在兩簇中，每簇照射所述光漫射罩分段之一的內(nèi)表面。
3.如權(quán)利要求I所述的LED照明設(shè)備，其特征在于所述支撐部件被設(shè)計(jì)為熱傳導(dǎo)板以沿著它的周長具有用干與空氣交換熱的延伸表面。
4.如權(quán)利要求I所述的LED照明設(shè)備，其特征在于所述支撐部件被設(shè)計(jì)為空心圓形輻射體以具有內(nèi)部圓柱形表面和延伸的外表面。
5.如權(quán)利要求I所述的LED照明設(shè)備，其特征在于所述輻射體冷卻片外表面縱向或者與所述設(shè)備的中心線交叉定向。
6.如權(quán)利要求4或者5所述的LED照明設(shè)備，其特征在于所述輻射體具有其通過風(fēng)通孔，所述通過風(fēng)通孔接合腔和所述輻射體的其外表面。
7.如權(quán)利要求4或者5所述的LED照明設(shè)備，其特征在于所述輻射體的內(nèi)部圓柱形表面波導(dǎo)被設(shè)計(jì)為空閑線，特別地為頂點(diǎn)數(shù)量η > 3的η邊多邊形。
8.如權(quán)利要求I所述的LED照明設(shè)備，其特征在于所述軸承單元包含空心圓形輻射體，所述圓形輻射體具有在它的每個(gè)端面上固定的熱傳導(dǎo)板。
9.如權(quán)利要求2所述的LED照明設(shè)備，其特征在于發(fā)射源簇安裝在每個(gè)板側(cè)上。
10.如權(quán)利要求I所述的LED照明設(shè)備，其特征在于所述輻射源卡具有至少ー個(gè)通孔孔。
11.如權(quán)利要求4或者5所述的LED照明設(shè)備，其特征在于所述發(fā)射源卡安裝于所述空心圓形輻射體的端面上。
12.如權(quán)利要求8所述的LED照明設(shè)備，其特征在于所述發(fā)射源卡以與所述板表面交換熱這樣的方式來安裝。
13.如權(quán)利要求I所述的LED照明設(shè)備，其特征在于它的發(fā)光波長轉(zhuǎn)換材料被準(zhǔn)備為在表面上和/或在漫射體光學(xué)透明材料中涂覆的發(fā)光劑粒子。
14.如權(quán)利要求I所述的LED照明設(shè)備，其特征在于它的波長轉(zhuǎn)換材料包含可變發(fā)射發(fā)光劑粒子。
15.如權(quán)利要求I或者13或者14所述的LED照明設(shè)備，其特征在于它的波長轉(zhuǎn)換材料包含長久持續(xù)發(fā)光劑粒子。
16.如權(quán)利要求I所述的LED照明設(shè)備，其特征在于所述光漫射罩分段以具有發(fā)光和/或二次曲面。
17.如權(quán)利要求I所述的LED照明設(shè)備，其特征在于所述電子換能器安裝于所述電源板上或者基部軸承單元的腔以內(nèi)或者光漫射罩以外。
18.—種LED照明設(shè)備軸承単元，包含安裝有機(jī)械接合元件的至少ー個(gè)支撐部件，其中表面的部分與上述支撐部件的中心線交叉伸展。
19.如權(quán)利要求18所述的軸承単元，其特征在于所述支撐構(gòu)件被設(shè)計(jì)為空心圓形輻射體以具有內(nèi)部圓柱形表面和延伸的外表面；所述輻射體的端面被設(shè)計(jì)用于安裝LED卡。
20.如權(quán)利要求19所述的輻射體，其特征在于它的外部冷卻片表面縱向或者與所述支撐部件的中心線交叉定向。
21.如權(quán)利要求19和20所述的輻射體，其特征在于它的通過通風(fēng)孔接合所述腔和輻射體的外表面。
22.如權(quán)利要求19、20和21所述的輻射體，其特征在于所述內(nèi)部圓柱形表面波導(dǎo)被設(shè)計(jì)為空閑線，特別地為頂點(diǎn)數(shù)量η彡3的η邊多邊形。
23.如權(quán)利要求18所述的軸承単元，其特征在于所述支撐部件被設(shè)計(jì)為板，所述板的ー個(gè)表面至少用于安裝發(fā)射源。
24.如權(quán)利要求23所述的軸承単元，其特征在于它的板具有至少ー個(gè)通孔。
25.如權(quán)利要求18所述的軸承単元，其特征在于它的兩個(gè)支撐部件，其中第一個(gè)被設(shè)計(jì)為空心圓形輻射體并且第二個(gè)被設(shè)計(jì)為固定于上述輻射體的端面上的板，在這ー情況下，板表面之一用于安裝發(fā)射源。
26.如權(quán)利要求18所述的軸承単元，其特征在于它的三個(gè)支撐部件，其中第一個(gè)被設(shè)計(jì)為空心圓形輻射體并且第二個(gè)和第三個(gè)被設(shè)計(jì)為每個(gè)都固定于所述輻射體的端面之一上；在這一,清況下，姆個(gè)板的外表面用于安裝發(fā)射源。
27.如權(quán)利要求25和26所述的軸承單元，其特征在于它的熱傳導(dǎo)糊劑涂敷于在輻射體的端面與板表面之間的區(qū)域上。
全文摘要
可以在制造用于普通室內(nèi)和室外照明的照明設(shè)備中使用發(fā)光二極管照明設(shè)備。本發(fā)明的技術(shù)結(jié)果在于增加照明舒適度和控制炫目因子的量值的可能性。該設(shè)備包括光散射殼，其由兩個(gè)部分構(gòu)成，所述部分中的至少一個(gè)部分包括發(fā)光體粒子；支撐單元，其布置于光散射殼的部分之間；以及光輻射源，安裝于布置在支撐部分的表面上的板上。支撐單元包括配備有機(jī)械連接元件的至少一個(gè)支撐部分，其中所述支撐部分的表面的部分與支撐部分的軸橫截定向。
文檔編號F21S8/00GK102844611SQ201080066148
公開日2012年12月26日 申請日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者Y.B.索科洛夫 申請人:迪斯普拉斯有限責(zé)任公司