CN106030204A - 灯具 - Google Patents

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Abstract

一种灯具，尤其是供在具有爆炸风险的区域内使用的，具有至少一发光装置，用于该发光装置的冷却设备和具有光出射开口的灯具外壳，其中至少发光装置和冷却设备被布置在灯具外壳中。为了以简单可靠的方式在不额外使用导热胶等等的情况下改进从发光装置(尤其是从冷却设备)到灯具外壳的热传递，其中可能对良好的热接触具有负面影响的对应的制造公差将不必被纳入考虑，为了向灯具外壳进行热传递，冷却设备具有可变长度的冷却元件，或它是可变长度的冷却元件的形式。

Description

灯具
本发明涉及一种灯，尤其涉及供在潜在爆炸区域使用，具有至少一个发光体、用于发光体的冷却设备和具有光发射开口的灯壳，由此发光体和冷却设备被布置于灯壳内。
在这种灯中，发光体是必须通过相应的冷却设备进行冷却的热源，这是有利或甚至是必要的，尤其是对于在潜在爆炸区域中的使用。发光体通常被置于冷却设备附近或被置于冷却设备上。具有适当的散热片的冷却主体可以例如被用作冷却设备。
近来，例如LED(发光二极管)已被经常用作发光体。与到目前为止普遍应用的发光体对比，在将所用的能量相应地转换为可见光方面，它们更为高效。然而，还是在这些LED中，所用的能量仅最多30％被转换为可见光。尤其是在这样的发光体的情况下，尽管对于它们来说在它们的寿命内进行足够的冷却是必要的，但在温度过高的情况下，将对产光率或者以及它们的彩色发光产生负面影响。此外，适用以下规则：在120℃或更高的温度的情况下，LED的相应半导体晶体将被损坏，这会导致对寿命、光的颜色、产光率等等的永久性损伤。
目前为止所用的冷却系统按如下方式被紧固在灯壳内：一方面能发生从发光体到冷却设备的相应热传递，而另一方面确保了发光体相对于适当的光发射开口的对齐。然而，适当的反射设备可被用来辅助这一目的。
经验显示，冷却设备以及在灯壳上紧固冷却设备的相应点都具有制造公差，使得用于将热散发到外壳并最终散发到环境中的、冷却设备和灯壳之间的相应热传递接触被削弱。这通过额外应用导热胶等来被部分地补偿。
因此，本发明基于以简单且安全的方式在无需额外使用导热胶等的情况下改进从发光体(尤其是从冷却设备)到灯壳的热传递的目的，由此将不再考虑能负面影响良好的热接触的相应制造公差。
这个问题由专利权利要求1的特征解决。具体而言，本发明的特征在于用于与灯壳充分接触以用于热传递的冷却设备具有可变长度的冷却元件，或它被形成为可变长度的冷却元件。
具有可变长度的冷却元件在剩余冷却设备和灯壳之间延伸，并且因此在存在制造公差的情况下也能造成用于热传递的充分接触。这意味着，一方面在冷却设备和灯壳之间存在接触，然而该接触可能被制造公差负面地影响，使得通过具有可变长度的冷却元件来造成补偿由于制造公差等引起的任何热传递损失的附加接触。
还存在冷却设备被直接形成为这样的具有可变长度的冷却元件的可能性，使得其尺寸可被增加或减小以改进与灯壳中相应的紧固点的接触或产生与灯壳的进一步接触。
取决于灯壳中的冷却设备的要求和布置，通过这一长度可变性，该接触被改进或者产生用于到灯壳的热传递的附加接触。
这意味着通过具有可变长度的冷却元件，热源(即发光体)和灯壳之间的直接接触被改进，并且在制造公差的情况下通常也被增加。
如果冷却设备包含例如冷却主体，则具有可变长度的冷却元件能在这一冷却主体和适当的外壳部(尤其是壳壁)之间延伸。冷却元件的长度针对冷却主体距外壳部的距离来被适配。
这种具有可变长度的冷却元件的一个简单实施例是例如冷却弹簧。这一冷却弹簧被简单地布置在冷却主体和外壳部之间并通过其自身的弹簧张力保持就位。冷却弹簧由具有高导热性的合适材料(诸如金属或合适的合金)形成。
在另一实施例中，具有可变长度的冷却元件可被形成为可套叠地延伸的冷却元件。这意味着例如在冷却主体和相应的外壳部之间延伸的两个或更多个管，这些管被插入彼此中并可相对于彼此滑开。
在这一上下文中，当然还可能将具有可变长度的适当冷却元件布置在冷却主体和相应的壳体部分之间、冷却主体的不同侧上。如果冷却主体例如是立方体形的，则具有可变长度的相应冷却元件可从冷却主体的所有侧面开始从冷却主体向相邻外壳部延伸，并相当地改进到灯壳的热传递。
具有可变长度的冷却元件可以按简单的方式布置，并且通常也按可改型的方式形成。这意味着，取决于需求，这种具有可变长度的冷却元件可被安装或具有可变长度的其他冷却元件可被添加到现有冷却元件上。
在根据本发明的另一实施例中，冷却主体在长度上是直接可变的，即，主体的表面之一可被支撑在灯壳内的相应设备上，且由于其可变的长度而可引向其它主体表面(尤其是外壳壁)，使得到灯壳的热传递也可在此发生。
例如，这种具有可变长度的冷却主体的一个简单实施例可被如下看到：所述冷却主体具有两个啮合的冷却主体部，这两个啮合的冷却主体部可以相对于彼此移位并同时在维持它们之间的热传递。这种可再定位性可以例如由于从一个冷却主体部延伸且与另一冷却主体部中的相应开口可变位地啮合的臂状边缘而发生。因此，在其在相应方向上的延伸和/或长度的适当变化的情况下，冷却主体部可相对于彼此移动，但保持热传递接触。
冷却主体部的啮合和使得冷却主体部能相对移位的其他可能性是可以想象的。
为了能以简单的方式将相应冷却主体部压在作为外壳部的壳壁上，冷却主体部可以在这些部分的分开方向上装有弹簧。这意味着冷却主体部以被压缩的形式达到适当的位置，且在布置在安装位置中后移除外部压力，使得冷却主体部可在分开方向上彼此移开且通过弹簧负载与外壳部接触。
为了防止冷却主体部通过弹簧负载而彼此完全分开，如果冷却主体部具有用于限制在分开方向上的长度可变性的保持单元，则这将变得是有利的。这种保持单元可以是闭锁机构、物理末端止动等等。
为了改进具有可变长度的冷却元件和相应外壳部之间的相应热传递接触，具有可变长度的冷却元件可在其相应端部具有冷却表面，以将它们自己附连到外壳部和/或冷却主体。这些冷却表面可具有比冷却元件的相应端部更大的尺寸。例如，在冷却弹簧的情况下，在其端部可具有作为冷却体的平坦冷却片，它可尤其被压到壳壁上以及分别被压到冷却主体上。因此，所述元件之间的表面接触被增加，使得可发生较高的热传递。适当的冷却表面也可被布置在可套叠地延伸的冷却元件的端部。在这一上下文中，如果冷却表面具有某种柔性，则它将是更为有利的，例如，能够容易地适配到外壳部和/或冷却主体的相应曲率。
为了改进相应的热传递，尤其是在冷却设备的各部分可相对于彼此移位的情况下，或者为了加强可相对于彼此移动以用于热传递的这些部分之间的接触，热传递介质可被布置在可相对于彼此移位的冷却主体部之间或可套叠地延伸的冷却元件的可相对于彼此移位的各部分之间。此外，这种热传递介质将被布置在相应的冷却表面和外壳部和/或冷却主体之间也是可能的。
为了能将具有可变长度的相应冷却元件以简单的方式适配到不同的安装情况和不同的灯壳，如果至少冷却表面是可替换的，则将会是有利的。这意味着，例如，具有特定几何形状和曲率的冷却表面被更好地附连到相应外壳部和/或冷却主体的另一冷却表面替换以用于热传递。
由于本发明，能够简单地将相应的发光体直接布置在冷却主体顶部上或冷却主体上。当然，如果不仅仅一个发光体而是多个或复数个这种发光体被布置于冷却主体上和/或冷却主体的顶部上也还是适用的。这种发光体的一个示例是单独的LED或多个LED，多个LED在例如LED光带、LED斑点、LED条纹等等中是可用的。
在下文中，将借助包括于附图中的图更详细的解释本发明的各有利实施例。
附图示出了：
图1是根据本发明的具有冷却设备的灯的示意显示，以及
图2是本发明另一个实施例的沿图1的线II-II的截面。
图1示出了根据本发明的穿过灯1的横截面的形式的侧视图。该灯包括灯壳4，其中布置有至少数个发光体2和相关联的冷却设备3。为了简洁，其他电气或电子设备以及反射设备在图1中未示出。
冷却设备3包括例如具有立方体等形式的冷却主体7，然而，其上也可布置散热片。LED(发光二极管)形式的三个发光体2被陈列在冷却主体7顶侧的、面朝灯壳4的光发射开口5上。显然，更多的这种LED2也可被布置。此外，在发光体之间没有必需的适当间隔，但是它们可被例如以LED光带或条的形式直接布置在冷却主体的顶部上。
根据本发明，具有可变长度的冷却元件6的形式的附加冷却元件被布置在冷却主体7的旁边作为冷却设备3的一部分。例如，这种具有可变长度的冷却元件6以冷却弹簧10的形式被布置在相对于冷却主体7的单侧位置。该冷却弹簧在冷却主体7的一个端侧与壳壁9的形式的外壳部8之间延伸。冷却弹簧10的两端中的一端抵靠壳壁而另一端抵靠冷却主体7。为了增加接触表面，冷却弹簧可在其端部具有冷却表面15和/或16。这些冷却表面与冷却弹簧10相连接并且与外壳壁9和/或冷却主体7平坦地适配。
冷却表面15、16可以按可替换的和/或柔性的方式形成。由于该柔性，对于壳壁9和/或冷却主体7的可能弯曲的表面的更好适配会发生。同样，相应冷却表面15、16具有与壳壁9和/或冷却主体7的结构互补的结构也是可能的。
可套叠地延伸的冷却元件11的形式的具有可变长度的冷却元件6的另一实施例被布置于冷却主体7的另一侧。它包括例如被插入彼此且可以按纵向可变的方式滑离或滑入彼此的两个管元件。所示出的形式的可套叠地延伸的冷却元件11仅仅是示例性的，由此可使用管状、轨状或其它可套叠地延伸的元件。同样，在该可套叠地延伸的冷却元件11中，如果各套叠元件在其延伸方向上装有弹簧将是有利的。
冷却主体7位于支撑表面18上，且维持与该表面的热传递接触。通过可套叠地延伸的冷却元件6，与灯壳4的相应点(且尤其是与作为相应的外壳部8的壳壁9)的进一步热传递接触被创建。
图2示出了用于本发明的另一实施例的、沿图1的线II-II的横截面。在该实施例中，冷却主体7被直接形成为具有可变长度的冷却元件6。这意味着冷却主体7包括至少两个冷却主体部12和/或13，这两个冷却主体部可相对于彼此滑入和滑出。相应的冷却主体7被布置于支撑表面18上，但是也可以通过冷却主体部12和/或13的延伸来创建与作为外壳部8的壳壁9的进一步接触。在图2中，两个冷却主体部12、13仍然被示出为压缩的并且没有利用它们的长度可变性且另外与壳壁9接触。支持冷却主体部12、13在分离方向14上的延伸的弹簧元件17可被布置于两个冷却主体部12、13之间。这意味着，如果允许冷却主体部12延伸出冷却主体部13，则它将由于弹簧负载而通过弹簧元件17移动直至与壳壁9紧密适配。因此，创建了与灯壳4的又一热接触，这至少在需要时补偿了冷却主体7和外壳表面18之间的由于制造公差等等造成的热接触的削弱。
冷却主体部12和13的其他的相互作用方式是可以想象的。在所示出的实施例中，冷却主体部12、13两者以梳状方式啮合。
在图2中未示出保持机构，该保持机构防止例如冷却主体部12与冷却主体部13在分离方向14上分开得过宽，使得始终确保两个冷却主体部12和13的特定啮合过程。这种保持机构可以是例如闭锁机构、机械末端止动等等。
在可以相对于彼此移动的各部分之间，例如可套叠地延伸的冷却元件11和/或冷却主体部12和13之间，可以施加相应的导热介质以用于更好的耦合和热传递。
根据本发明，发生了用于补偿在灯和冷却设备的制造期间的相应制造公差(该制造公差可能对这些部分之间的热传递具有负面影响)的简单可能性。出于这一目的，冷却设备具有通常在冷却设备的冷却元件和灯壳的相应外壳部之间创建进一步接触的具有可变长度的冷却元件。因此，从热源(即发光体)到灯壳的总体热传递被改进，由此后者能相应地将热散发到环境中。
通过使用具有可变长度的冷却元件，在灯的许多实施例中不再需要对发光体的额外的有源冷却，例如通风机的形式等等。

Claims (15)

1.一种灯(1)，尤其是供在潜在的爆炸区域中使用的灯，所述灯具有至少一个发光体(2)、用于所述发光体(2)的冷却设备(3)以及具有光发射开口(5)的灯壳(4)；在所述灯壳(4)中至少布置有所述发光体和所述冷却设备(3)，其特征在于，用于到所述灯壳(4)的热传递的所述冷却设备(3)具有纵向可变的冷却元件(6)或被形成为纵向可变的冷却元件。
2.如权利要求1所述所述的灯，其特征在于，所述纵向可变的冷却元件(6)在所述冷却设备(3)的冷却主体(7)和外壳部(8)尤其是壳壁(9)之间延伸。
3.如权利要求1或2所述的灯，其特征在于，所述纵向可变的冷却元件(6)被形成为冷却弹簧(10)。
4.如前述权利要求之一所述的灯，其特征在于，所述纵向可变的冷却元件(6)被形成为可套叠地延伸的冷却元件(11)。
5.如前述权利要求之一所述的灯，其特征在于，纵向可变的冷却元件(6)被布置在所述冷却主体和相应的外壳部(8)之间在所述冷却主体(7)的不同侧上。
6.如前述权利要求之一所述的灯，其特征在于，所述纵向可变冷却元件(6)是能改型的。
7.如前述权利要求之一所述的灯，其特征在于，所述冷却主体(7)是在纵向上可变的。
8.如前述权利要求之一所述的灯，其特征在于，所述冷却主体(7)具有能相对于彼此移位同时维持热传递接触的两个啮合的冷却主体部(12、13)。
9.如前述权利要求之一所述的灯，其特征在于，所述冷却主体部(12、13)在所述冷却主体部的分开方向(14)上装有弹簧。
10.如前述权利要求之一所述的灯，其特征在于，所述冷却主体部(12、13)具有用于限制在分开方向(14)上的长度变化的保持设备。
11.如前述权利要求之一所述的灯，其特征在于，所述纵向可变冷却元件(6)在其端部具有冷却表面(15、16)，以与相关的外壳部(8)和/或与所述冷却主体(7)紧密适配。
12.如前述权利要求之一所述的灯，其特征在于，热传递介质被布置在所述冷却表面(15、16)和/或所述纵向可变的冷却元件(6)与所述外壳部(8)和/或冷却主体(7)之间和/或在能相对于彼此移位的所述冷却主体部(12、13)之间。
13.如前述权利要求之一所述的灯，其特征在于，所述冷却表面(15、16)是可替换的。
14.如前述权利要求之一所述的灯，其特征在于，所述发光体(2)被布置在所述冷却主体(7)上。
15.如前述权利要求之一所述的灯，其特征在于，所述发光体(2)具有单个LED或多个LED。
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