具有散热翅片的区域照明设备的制作方法

本专利申请基于2014年5月30日提交的美国临时申请序列号62/005,665，该临时申请的公开内容以引用方式全文并入本文并且要求其优先权。

技术领域

各种示例性实施例涉及灯具或照明设备，例如被设计用于为街道、小路、停车场或其他区域提供照明的室外区域灯具。

背景技术：

灯具或照明设备与电光源一起使用，以便在室内应用和室外应用两者中提供美观且具功能性的壳体。一类灯具为区域灯，通常用于道路、人行道、公园、停车场或需要大量照明的其他大型区域的室外照明。区域灯通常包括附接到杆、壁或其他升高结构以提供升高照明位置的灯具。近年来，包括区域灯在内的照明应用已经趋向于使用发光二极管(LED)作为光源，取代了常规的白炽灯和荧光灯。

技术实现要素：

根据一个示例性实施例，一种照明设备包括壳体、多个翅片以及LED模块。壳体包括第一隔室，第一隔室具有顶壁、从顶壁延伸的侧壁，以及侧壁中的第一开口。多个翅片定位在第一隔室中，使得至少一个翅片与第一开口连通。LED模块连接到多个散热翅片中的至少一个，并且包括PCB、挡板和至少一个LED。

根据另一个示例性实施例，一种照明设备包括壳体、多个翅片以及LED组件。壳体包括第一隔室，第一隔室具有内部、顶壁、从顶壁延伸的侧壁，以及侧壁中的开口。多个翅片定位在壳体的内部中。多个翅片具有基本上彼此共平面的多个底表面。LED组件连接到多个翅片中的至少一个。

根据另一个示例性实施例，一种照明设备包括壳体、多个翅片以及LED模块。壳体包括第一隔室，第一隔室具有顶壁。侧壁从顶壁延伸。侧壁具有第一开口，顶壁具有第二开口。多个翅片定位在第一隔室中，使得至少一个翅片与第一开口连通。LED模块连接到散热翅片中的至少一个，并且包括PCB、挡板和至少一个LED。

附图说明

通过结合附图对各种示例性实施例进行的描述将更加清楚地展示这些示例性实施例的各个方面和特征，在这些附图中：

图1为根据一个示例性实施例的照明设备的顶部前透视图；

图1A为图1的区段A的放大视图；

图2为图1的照明设备的顶部后透视图；

图3为图1的照明设备的底部前透视图；

图4为图1的照明设备的侧视图；

图5为图1的照明设备的顶视图；

图6为图1的照明设备的底视图；

图7为图1的照明设备的前视图；

图8为图1的照明设备的后视图；

图9为在移除LED模块的情况下图1的照明设备的底视图；

图9A为图9的区段A的放大视图；

图10为图9的照明设备的底视图；

图10A为图10的区段A的放大视图；

图11为在移除所有LED模块的情况下图1的照明设备的底部透视图；

图11A为图11的区段A的放大视图；以及

图12为图11的照明设备的底视图。

图13为另一个示例性照明设备的顶部前透视图；

图14为图13的顶部后透视图；

图15为图13的底部前透视图；

图16为图13的左侧视图；

图17为图13的顶视图；

图18为图13的底视图；

图19为示例性臂和第一隔室的底视图；

图20为图19的分解图；

图21为第一隔室和示例性门的顶部透视图；

图22为在门处于打开位置的情况下图21的底部透视图；

图23为示例性第一隔室和第二隔室的底部透视图；

图24为图23的分解图；

图25为图24的顶部透视图；

具体实施方式

根据各种示例性实施例，照明设备包括壳体20，该壳体具有臂22、第一隔室24和第二隔室26。臂22将壳体20连接到墙壁、支柱或其他支撑件或结构，使得照明设备可将光导向给定区域。在一个示例性实施例中，第一隔室包括一个或多个电子部件，并且第二隔室包括一个或多个光源。例如，第一隔室24容纳一个或多个驱动器(未示出)以及其他必要的设备，以便向包含在第二隔室26中或以其他方式连接到第二隔室的发光器供应电力。第二隔室26可以基于所需用途和光输出被构造成包含呈不同图案的多种发光器。第一隔室24和第二隔室26的位置可按需变化。

在各种示例性实施例中，壳体20由铝制成，但也可以使用其他金属、聚合物或复合材料。壳体20可一体化地形成，或分段形成并且彼此附接。透镜、漫射器或其他覆盖件(未示出)可连接到壳体20并定位在发光器下方。壳体20可根据需要具有各种形状、尺寸和构型。

根据各种示例性实施例，第二隔室26包括顶壁28和侧壁30，其中侧壁至少部分地围绕顶壁28延伸以限定内部。顶壁28为基本上连续的结构，不过可根据壳体20来使用不同的构型。在其他示例性实施例中，可使用不同数目的侧壁，包括具有第一侧、第二侧和前部的连续侧壁。顶壁28和侧壁30可一体化地形成，或以独立区段形成并且彼此连接。侧壁30包括第一侧上的第一开口32和第二侧上的第二开口34。在图示的示例性实施例中，第一开口32和第二开口34延伸穿过侧壁30到内部并且具有基本上梯形的形状，该梯形的侧沿第二隔室26的长度而渐细。在替代实施例中，第一开口32和第二开口34的尺寸、形状和构型取决于壳体、发光器和照明设备的期望的光输出和性能而变化。

如图9至图12中最佳地示出，并且根据另外的示例性实施例，第二隔室26的内部包括彼此通过间隙间隔开的多个翅片36。一个或多个翅片36从顶壁28的底表面向下延伸，从侧壁30的第一侧延伸到第二侧。在各种示例性实施例中，翅片36可从前部延伸到后部或沿对角线延伸横跨壳体20。翅片36在底部上至少部分地暴露到第二隔室26的外部，并且一个或多个翅片36可与第一开口32和第二开口34连通，例如热连通和/或流体连通。在一个示例性实施例中，一个或多个翅片36在侧上通过开口32、34暴露到第二隔室26的外部。

在各种示例性实施例中，翅片36连接到顶壁28的底表面、与顶壁28的底表面间隔开、或者为这两种构型的任何组合。翅片36的底部基本上彼此共平面，使得每个翅片36的总高度可根据第二隔室26的曲线或渐细而变化。一个或多个翅片36包括至少一个基本上平面的部分38，以及至少一个凸出或扩大的部分40。根据一个示例性实施例，一个或多个间隔翅片42不包括任何凸出部分40，并且没有延伸横跨整个第二隔室26。可按需将间隔翅片42构造成类似于其他翅片36。如图12中最佳地示出，间隔翅片42具有第一部分、第二部分，以及通过第一间隙和第二间隙间隔开的第三部分。翅片36由金属(例如铝)制成。翅片36可与第二隔室26一体化地形成，或单独形成并且例如通过焊接或紧固件附接到第二隔室26。在各种替代实施例中，翅片36的尺寸、形状和构型可根据壳体和所需的热耗散而变化。翅片36还可适于与不同壳体和不同类型的照明设备一起使用。

如图3、图6和图9至图10中最佳地示出，并且根据另外的示例性实施例，第二隔室26包含一个或多个发光器。在所示的示例性实施例中，发光器是多个发光二极管(LED)模块44。照明设备可利用其他光源，例如其他固态光源、灯芯光源、荧光光源、等离子体光源、或气体光源。在一个示例性实施例中，LED模块44包括连接到印刷电路板(PCB)(未示出)的一个或多个LED光源。这些LED光源可包括围绕一个或多个发光元件和必要电路的圆顶形透镜。可根据性能要求和所需的输出使用各种类型的LED模块，如本领域的技术人员将理解的。

根据一个示例性实施例，光学器件46定位在每个LED光源上方以导向或扩散发射光。光学器件46可以是相对于PCB可移动的，例如可旋转和成角度。LED模块44可成组使用，例如右前模块和右后模块以及左前模块和左后模块，如图3和图5所示。可将LED模块44以不同分组和图案布置，具体取决于壳体20和期望的光输出。

LED模块44连接到电源，诸如第一隔室24中容纳的驱动器。PCB包括用以向LED提供电力的迹线或路径。背衬构件或挡板50(例如金属片背衬层或外壳)至少部分地包封并且至少部分地隔离第二隔室26中的PCB。如图9至图10最佳地示出，并且根据各种示例性实施例，挡板50覆盖PCB的顶部、侧和底部，并且具有开口以允许光学器件46延伸穿过挡板50。挡板50可以被构造成密封PCB的周边。本领域普通技术人员将理解PCB的各种尺寸和形状，以及与PCB结合使用的各种光源、材料和其他构型。

根据各种示例性实施例，LED模块44连接到翅片36的底表面、连接到第二隔室26的顶部或侧、或者为这些构型的任何组合。LED模块44通过机械紧固件(例如，安装螺钉或螺栓)、或其他可用的机械连接或化学连接来连接到翅片36或第二隔室26。在翅片36的底表面基本上为平面的示例性实施例中，LED模块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，尽管LED模块44也可与地面成倾斜角度。如图9和图9A中最佳地示出，并且根据各种示例性实施例，LED模块44是间隔开的，使得至少一部分翅片36暴露在底部上。翅片36被设计成耗散来自LED的热量，并且第二隔室26、翅片36和LED模块44的构型允许空气在壳体20下面流动，通过内部，并且通过第一开口32和第二开口34。

根据一个示例性实施例，翅片36的凸出部分40基本上在每个LED封装上方延伸，并且间隔翅片42沿前部LED模块44和后部LED模块的交叉部定位。凸出部分40形成更大的表面积，允许从LED更有效地耗散热量。

根据各种示例性实施例，一个或多个驱动器连接到一个或多个LED模块44。例如，单个驱动器可以给如图3和图5所示的四个LED模块44供电，或者独立驱动器可以给每个LED模块44供电。如图11至图12最佳地示出，并且根据一个示例性实施例，一个或多个翅片36包括充当导体路径的一个或多个通道，例如第一通道52A和第二通道52B。第一通道52A提供通向左侧LED模块44的路径，并且第二通道52B提供通向右侧LED模块44的路径。间隔翅片42还可包括一个或多个间隙或通道，以允许导体传到前部LED模块44。在替代实施例中，间距可设置在PCB的顶部与挡板50之间，以允许导体从导体隔室传到LED模块44，或者可包括穿过散热翅片36的开口。

图XXX示出另一个示例性照明设备，该照明设备包括壳体110、臂112，以及连接到壳体的一个或多个发光器组件。壳体包括第一隔室116和第二隔室118。臂112将壳体110连接到墙壁、支柱或其他支撑件或结构，使得照明设备可将光导向给定区域。在一个示例性实施例中，第一隔室116包括一个或多个电子部件，并且第二隔室包括一个或多个光源。例如，第一隔室116容纳一个或多个驱动器(未示出)以及其他必要设备，以便向包含在第二隔室118中或以其他方式连接到第二隔室的发光器114供应电力。第二隔室118可以基于所需用途和光输出被构造成包含呈不同图案的多种发光器。第一隔室116和第二隔室118的位置可按需变化。

在各种示例性实施例中，壳体110由铝制成，但也可以使用其他金属、聚合物或复合材料。壳体10可一体化地形成，或分段形成并且彼此附接。透镜、漫射器或其他覆盖件(未示出)可连接至壳体并定位在发光器下方。壳体可根据需要具有各种形状、尺寸和构型。

在一个示例性实施例中，臂112可拆卸地连接到壳体110。臂112包括第一安装部件120，该第一安装部件与壳体上的第二安装部件122接合。臂112最初例如通过一个或多个紧固件连接到结构。壳体110随后连接到臂112，从而无需在连接期间保持和操纵整个照明设备壳体。在一个示例性实施例中，臂112包括与壳体10中的狭槽配合的突起，使得壳体110可与臂112可滑动地接合。壳体110可随后通过紧固件来进一步地固定。可使用其他安装连接。臂112还可包括可拆卸的面板，该面板允许用户触及臂的内部，例如以便接触线路。

第一隔室116包括顶壁124、侧壁126和门128，其中侧壁至少部分地围绕顶壁124延伸。一个或多个翅片可从顶壁124延伸以将来自电子部件的热量转移。传感器(例如，光电控制器)延伸穿过顶壁124。门128例如通过紧固件可拆卸地连接到壳体110，以提供通向第一隔室116的通路。门128还可通过铰链构件130枢转地连接到第一隔室116。该门包括可任选地接纳传感器(例如，占用传感器或相机)的凹陷。一个或多个垫圈可用于密封第一隔室116的一部分。一系列开口130可以例如设置在门128中，以允许流体穿过壳体110。

第二隔室118包括顶壁134和侧壁136，其中侧壁至少部分地围绕顶壁134延伸以限定内部。顶壁134为基本上连续的结构，不过可根据壳体110来使用不同的构型。在其他示例性实施例中，可使用不同数目的侧壁136，包括具有第一侧、第二侧和前部的连续侧壁。

第一隔室116例如通过对应的第一安装特征138和第二安装特征140连接到第二隔室118。第一安装特征138可从第一隔室116延伸，并且第二安装特征140可定位在第二隔室118上。

顶部开口142延伸穿过顶壁124。顶部开口142具有基本上矩形的形状。侧壁136包括第一侧上的第一开口144和第二侧上的第二开口146。在示例性实施例中，第一开口44和第二开口46延伸穿过侧壁136到内部并且具有基本上矩形的形状。在替代实施例中，顶部142、第一开口144和第二开口146的尺寸、形状和构型取决于壳体110、发光器和照明设备的期望的光输出和性能而变化。

根据另外的示例性实施例，第二隔室的内部包括彼此通过间隙间隔开的多个翅片148。一个或多个翅片148从顶壁134的底表面向下延伸，从侧壁136的第一侧延伸到第二侧。在各种示例性实施例中，翅片148可从前部延伸到后部或沿对角线延伸横跨壳体110。翅片148在底部上至少部分地暴露到第二隔室118的外部，并且一个或多个翅片148可与顶部142、第一开口144和第二开口146连通，例如热连通和/或流体连通。在一个示例性实施例中，一个或多个翅片148在底部和侧上通过开口暴露到第二隔室118的外部。

在各种示例性实施例中，翅片148连接到顶壁134的底表面、与顶壁134的底表面间隔开、或者为这两种构型的任何组合。一个或多个翅片148包括凸出或扩大的部分150。翅片148可与第二隔室118一体化地形成，或单独形成并且例如通过焊接或紧固件附接到第二隔室118。在各种替代实施例中，翅片148的尺寸、形状和构型可根据壳体110和所需的热耗散而变化。翅片148还可适于与不同壳体和不同类型的照明设备一起使用。

第二隔室118包含一个或多个发光器。在所示的示例性实施例中，发光器是多个发光二极管(LED)模块114。照明设备可利用其他光源，例如其他固态光源、灯芯光源、荧光光源、等离子体光源、或气体光源。在一个示例性实施例中，LED模块114包括LED板(未示出)，该LED板具有连接到印刷电路板(PCB)的一个或多个LED光源。这些LED光源可包括围绕一个或多个发光元件和必要电路的圆顶形透镜。可根据性能需要和所需的输出使用各种类型的LED模块114，如本领域的技术人员将理解的。根据一个示例性实施例，光学器件定位在每个LED光源上方以导向或扩散发射光。该光学器件延伸穿过挡板，该挡板例如至少部分地包封LED板的金属片。根据一个示例性实施例，挡板覆盖LED板的底部和侧，并且具有用于光学器件的开口。如果需要，挡板还可覆盖LED板的顶部。挡板也可以被构造成密封LED板的周边。在某些示例性实施例中，挡板和光学器件例如通过粘合剂或焊接(诸如超声波焊接)被密封在一起，形成整体单元。本领域普通技术人员将理解PCB的各种尺寸和形状，以及与PCB结合使用的各种光源、材料和其他构型。

可使用不止一个LED模块114，例如右前模块和右后模块以及左前模块和左后模块。可将LED模块114以不同分组和图案布置，具体取决于壳体和期望的光输出。LED模块114可以被设计成在特定方向上发射光。例如，光学器件可包括将光聚焦在均一方向上(例如，朝向壳体的前部)的导光特征。为了修改光输出，可卸下并旋转光模块，使得光学器件在新的方向上导向光。所示的示例性、基本上正方形的LED模块114每次可调整90度。LED模块114的不同形状和构型可允许不同的旋转角度，例如六边形的LED模块可旋转60度。

根据各种示例性实施例，LED模块114连接到翅片148的底表面、连接到第二隔室118的顶部或侧、或者为这些构型的任何组合。LED模块114通过机械紧固件(例如，安装螺钉或螺栓)、或其他可用的机械连接或化学连接来连接到翅片148或第二隔室。在一个示例性实施例中，一个或多个凸台152从顶壁延伸并且接纳紧固件以连接LED模块114。根据各种示例性实施例，LED模块114是间隔开的，使得至少一部分翅片暴露在底部上。翅片被设计成耗散来自LED的热量，并且第二隔室、翅片和LED模块114的构型允许空气在壳体120下面流动，通过内部，并且通过顶部、第一开口和第二开口。在一个示例性实施例中，界壁154定位在LED模块114与顶部开口之间。界壁154帮助将LED模块114与开口分开，并且提供针对诸如灰尘或其他碎片和水等要素的防护。界壁154可一直延伸到顶壁134，或者界壁154的顶部边缘可与顶壁134间隔开以增加围绕LED模块114的气流。界壁154的准确高度可根据应用而变化。

出于解释基本原理和实际应用的目的提供了某些示例性实施例的上述具体描述，从而使得本领域的技术人员能够理解各种实施例的公开内容以及适用于所构想的特定用途的各种修改。此描述并非旨在为详尽的或将本公开限制于所公开的示例性实施例。本文所公开的任何实施例和/或元件可彼此结合，形成未具体公开的各种另外的实施例。因此，另外的实施例是可能的并且旨在涵盖于本说明书和所附权利要求的范围内。本说明书描述了具体实例，以便达成也可能以另一种方式来完成的更普遍的目标。

如在本申请中所用，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“向上”、“向下”和其他取向描述词旨在方便本申请的示例性实施例的描述，并且不旨在将本申请的示例性实施例的结构限制于任何特定的位置或取向。如本领域的普通技术人员所理解，诸如“基本上”或“大约”的程度术语是指在给定值之外的适当范围，例如与所描述的实施例的制造、装配和使用相关的通用公差。