CN112654816B

CN112654816B - 照明设备

Info

Publication number: CN112654816B
Application number: CN201980060000.1A
Authority: CN
Inventors: W·勒伯; T·D·杜贝; S·R·穆钱德; K·C·曼勒卡
Original assignee: Appleton Grp LLC
Current assignee: Appleton Grp LLC
Priority date: 2018-09-12
Filing date: 2019-06-21
Publication date: 2023-12-19
Anticipated expiration: 2039-06-21
Also published as: CN112654816A; US20200080713A1; US11022287B2; WO2020053673A1

Abstract

本公开构思了一种照明设备(100)。照明设备(100)包括至少一个发光二极管阵列(10)、用于驱动发光二极管阵列(10)的驱动器(20)、第一隔室(30)、第二隔室(40)、穿孔壁(50)、散热片阵列(60)和盖(70)。第一隔室(30)容纳发光二极管阵列(10)。第二隔室容纳驱动器(20)。第二隔室(40)通过穿孔壁(50)与第一隔室(30)分隔开。散热片阵列(60)布置在可操作外壁表面上，该可操作外壁表面包围照明设备(100)的第一隔室(30)和/或第二隔室(40)。盖(70)可移除地配合在第一隔室(30)的可操作端部上。照明设备(100)具有防爆炸构造，有效地散热，更便宜且易于组装。

Description

照明设备

技术领域

本公开涉及照明设备的领域。

背景技术

本文中以下的背景技术信息涉及本公开，但并不一定是现有技术。

照明设备或灯封装被安装在民用和工业建筑物的封闭空间中。这些照明装置是自给自足的单元，其包括灯泡(其可以是白炽灯泡或紧凑型荧光灯)或发光二极管阵列，其中发光二极管与驱动器一起安装。

在诸如化学、石油和天然气等工业中，建筑物的封闭空间中的环境经常会变得充满了可燃且由此危险的气体。照明设备在其操作期间产生热量。由此，捕获在照明设备的外壳内的气体随着照明设备的工作时间逐渐变热，从而使照明设备的外壳内的压力逐渐增大。在打开照明设备时可能产生电弧和火花。由于该电弧和火花，加压的可燃气体在存在氧的情况下起火并且产生火焰。该火焰沿着具有最小阻碍的路径逸出外壳。如果火焰能够蔓延到外壳外而没有被熄灭，则可能在建筑物中引起巨大的爆炸。因此，需要使火焰在照明设备的外壳内熄灭。

如果在照明设备的隔室之间提供用于使电连接通过的任何小开口，则将产生“压力重叠（pressure piling）”效应。在一个隔室内被点燃的任何火焰在其通过开口蔓延时压缩其前面的气体。由于巨大的压力上升，可能会产生起爆，从而引起非常大的爆炸。因此，为了保持照明设备的外壳的防火焰特性，严格地避免借助于管道、开口或通道提供在多个隔室之间的任何互相连接。折衷方案是使用经认证的电连接器，其被恰当地密封并且设有密封压盖以防止火焰蔓延和压力重叠，这增加了整体成本。因此，意识到需要一种消除了如上文中所描述的布置的缺点的照明设备。

发明内容

本公开的目的中的一些如下，本文中的至少一个实施例满足这些目的：

本公开的一个目的是提供一种带有防爆炸构造的照明设备。

本公开的另一目的是提供一种有效地散热的照明设备。

本公开的又另一目的是提供一种符合安全标准的照明设备。

本公开的再另一目的是提供一种容易组装的照明设备。

本公开的另一目的是提供一种更便宜的照明设备。

本公开的其他目的和优点将从下列描述变得更加清楚，下列描述并不旨在限制本公开的范围。

本公开构思了一种照明设备。该照明设备包括至少一个发光二极管阵列、用于驱动发光二极管阵列的驱动器、第一隔室、第二隔室、穿孔壁、散热片阵列和盖。第一隔室容纳发光二极管阵列。第二隔室容纳驱动器。第二隔室通过穿孔壁与第一隔室分隔开。散热片阵列布置在可操作外壁表面上，该可操作外壁表面包围照明设备的第一隔室和/或第二隔室。盖可移除地配合在第一隔室的可操作端部上。

根据一个实施例，穿孔壁的至少一个穿孔易于使电导体通过，该电导体连接发光二极管阵列和驱动器。根据本公开的一个方面，穿孔的面积与穿孔壁的面积的比值的最小值为0.13。

根据再另一个实施例，盖包括开口、布置在开口中的透明板、周围表面和设置在周围表面上的成组的螺旋螺纹。螺纹易于使盖可移除地配合在第一隔室上。在一个实施例中，透明板的厚度在8mm至15mm的范围中。根据本公开的一个方面，透明板与发光二极管阵列以一预定距离间隔开。在实施例中，预定距离在8mm至25mm的范围中。

根据另一个实施例，发光二极管阵列是封装的。

附图标记

100 - 照明设备

10 - 发光二极管阵列

20 - 驱动器

30 - 第一隔室

40 - 第二隔室

50 - 穿孔壁

52 - 穿孔

60 - 散热片阵列

70 - 盖

72 - 透明板

74 - 螺纹

80 - 接线盒隔室。

附图说明

现在将结合附图来描述本公开的照明设备，其中：

图1是根据本公开的照明设备的等轴测视图；

图2是根据本公开的实施例的照明设备的分解视图；

图3a是本公开的带有盖的照明设备的顶部视图；

图3b是本公开的不带有盖的照明设备的顶部视图；

图4a是本公开的盖的等轴测视图；以及

图4b是本公开的盖的另一个等轴测视图。

具体实施方式

在诸如化学、石油和天然气等工业中，建筑物的封闭空间中的环境经常会变得充满了可燃且由此危险的气体。为了在此类环境中的照明目的，需要防火焰的照明设备。要求即使由于电弧和火花在照明设备的外壳中引起了火焰，也使火焰在照明设备的外壳内熄灭。另外，需要使用昂贵的、经认证的电连接(其被恰当地密封并且设有密封封盖以防止火焰蔓延和压力重叠)以避免任何火焰蔓延或压力重叠。

本公开构思了一种照明设备，其消除了如上文中所描述的布置的以上提及的缺点。

现在将参考附图描述本公开的照明设备。

图1是本公开的照明设备100的等轴测视图。照明设备100大体上容纳照明装置，诸如发光二极管阵列10和用于驱动发光二极管阵列10的驱动器20。发光二极管阵列10(在下文中被可互换地称为LED阵列10)被容纳在照明设备的封闭空间的第一隔室30中。用于LED阵列10的驱动器20被容纳在第二隔室40中。第二隔室40通过穿孔壁50与第一隔室30分隔开。接线盒隔室80被设置在第二隔室40中。

本公开的一个方面在于设置穿孔壁50，该穿孔壁在图3a中示出且在图3b中更清楚地示出，其中示出在没有盖70就位的情况下的照明设备100。在一个实施例中，穿孔52是单个通孔。在另一个实施例中，穿孔52是多个通孔的阵列，其具有选自一组形状的形状，例如圆形、弧形或任何其他合适的形状。

连接LED阵列10和驱动器20的电导体穿过穿孔52。电导体可为任何已知的类型，诸如双绞线、绞线、编织线、同轴线缆、屏蔽线缆等。

如在图1、图2以及图3a和图3b中所示出的，照明设备100设有散热片阵列60，其布置在包围照明设备100的第一隔室30和/或第二隔室40的可操作外壁表面上。优选地，将散热片60设置成遍布第一隔室30和第二隔室40。将散热片60设置成遍布第一隔室30和第二隔室40背后的原因是确保散热片60尽可能接近地布置到穿孔壁50，使得有效地散发由LED阵列10产生的热量。

如在图4a和图4b中示出的，盖70包括由布置在其中的透明板72覆盖的开口。盖70可移除地配合在第一隔室30的端部上。

盖70包括周围表面。成组的螺旋螺纹74设置在周围表面上。螺纹74易于使盖70可移除地配合在第一隔室30上。

第一隔室30还包括反射器元件，诸如在壁50上以及在内侧壁上的镜面涂层，以改善照明设备100的照明效能。

驱动器20包括AC-DC功率转换器兼调节器，其将通常的230伏交流电压转换成具有基本上恒定的平均值且具有适于驱动LED阵列10的大小的电压(～直流电压)。该转换器兼调节器电路包括整流器、电容器以及其他必要的构件。

此外，盖70还在其可操作端部表面上设有凸起部以有助于盖70的旋紧和旋松。

在一个实施例中，LED阵列10是封装的。此类封装防止源自LED阵列10的LED的电弧和火花在周围的第一隔室30内产生火焰。

驱动器20安装在第二隔室40内的任意结构上，该驱动器可由第二隔室40的壁支撑。在可替代实施例中，LED阵列10和驱动器20安装在壁50上的相对表面上，如图2的分解视图中所示。隔室的截面可被制成任何形状，包括圆形、矩形等。

在如在图2的分解视图中所示出的另一个实施例中，第二隔室40和第一隔室30可移除地附接，使得第一隔室30的底座可移除地配合到第二隔室40的端部。在可替代实施例中，将照明设备100形成为单个壳体，该单个壳体具有两个隔室(40和50)，这两个隔室通过安装可移除的穿孔壁50所形成。在图2的分解视图中公开的实施例中，优选地通过将互补螺纹设置到隔室的配合表面来完成两个隔室(30和40)的配合。在另一个可替代实施例中，还可提供凸缘接头以用于第一隔室30和第二隔室40的附接。然而，需要额外的构件(诸如垫圈、螺钉或螺栓)以用于防火焰，此外还需要紧密的公差，这使得该种接头布置的选择(即凸缘接头)相比于螺纹接头布置较不优选。

提供穿孔52的目的之一是增加组装的方便性。在将LED阵列10和驱动器20中之一安装在壁50上之后，电连接可在没有太多困难的情况下穿过穿孔52并且与安装在壁50的另一侧上的其他构件连接。因此，相比于组装照明设备的其他已知布置(其中两个隔室30和40密封地隔离开)，组装时间和精力得到显著的减少。另外，还通过具有互相连接的隔室30和40消除了对具有经认证的连接器以在LED阵列10和驱动器20之间建立电连接的需要。

通过将穿孔52的面积与穿孔壁50的面积的比值设置为0.13或以上，抵消由LED阵列10占据的空间内的压力重叠效应，否则该压力重叠效应将不利地影响照明设备的设计要求，其中将需要隔室的较厚的壁以及用于盖的较厚的透明板。否则，当以上提及的比值小于0.13时，将发生压力重叠。在这种情况下，借助由于狭窄的开口而产生的几何形状，第二隔室中的可燃气体变得被火焰的火焰前部高度压缩，从而增加了在照明设备的外壳内的引爆的可能性，其中火焰由于第一隔室中的电弧或火花通过非常狭窄的开口(或反之亦然)所产生。

透明板72使用玻璃制造，诸如钠钙玻璃，但是具有相似折射率且最小地扭曲来自LED阵列10的光的其他透明材料也可用来制造透明板72。透明板被用在盖70中。在另一个实施例中，半透明的玻璃，或者漫射光的具有图案的玻璃，或者甚至满足应用的光学要求的聚合物板也可在此处实施。由提供穿孔52获得的又另一个技术进步在于，最大限度地减小了对于透明板72的厚度的设计要求以及对于LED阵列10和透明板72之间的距离的设计要求，而没有在照明设备的外壳的防火焰特性上折衷。优选地，根据本公开的透明板72的厚度在8mm至15mm的范围中。透明板72以预定距离与LED阵列10间隔开。优选地，预定的距离在8mm至25mm的范围中。

形成在盖70上的互补螺纹与第一隔室30之间的空间限定火焰路径。按照安全标准，设置至少六条螺纹。因此，充分地促进了火焰的熄灭，从而不允许火焰蔓延到隔室外。

当涉及将元件“安装到另一个元件上”、“接合到”、“连接到”或“联接到”另一个元件时，该元件可直接在其他元件上，可接合、连接或联接到其他元件。如在本文中所使用的，用语“和/或”包括所列出的关联元件中的一个或多个的任何以及全部的组合。

用语第一、第二、第三等不应该被解释成限制本公开的范围，因为以上提及的用语仅可被用来将一个元件、构件、区域、层或区段与另一个构件、区域、层或区段区分开。诸如第一、第二、第三等的用语在本文中使用时不意味着特定的次序或顺序，除非由本公开清楚地指出。

诸如“内”、“外”、“以下”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等的用语可在本公开中使用，以描述不同元件之间的关系，如在图中所描绘的。

出于说明且不旨在限制本公开的范围的目的提供了多个实施例的前述描述。特定实施例的个别构件通常不限于该特定实施例，而是可互换的。这样的变型将不被视为违背本公开，并且认为所有这样的改型均在本公开的范围内。

提供多个实施例以便完整地且充分地将本公开的范围传达给本领域技术人员。阐述了涉及特定构件和方法的多个细节，以提供对本公开的实施例的完整理解。将对本领域技术人员清楚的是，在实施例中提供的细节不应该被解释成限制本公开的范围。在一些实施例中，并未详细地描述众所周知的过程、众所周知的设备结构和众所周知的技术。

在本公开中使用的术语仅出于解释特定实施例的目的，并且这样的术语不应被视作限制本公开的范围。如在本公开中所使用的，形式“一”、“一个”和“该”可旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地另外指出。用语“包括”、“包含”、“带有”和“具有”为开放式过渡措词并且因此表示存在所指出的特征、整体、步骤、操作、元件、模块、单元和/或构件，但没有禁止存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、构件和/或其组。在本公开的方法和过程中，所公开的步骤的特定顺序不应被解释为必定需要它们如所描述或所示出的表现。还应被理解的是，可采用附加的或可替代的步骤。

技术进步

在本文中如上所述的本公开具有多种技术优点，包括但不限于实现了一种照明设备，该照明设备：

• 为防爆炸构造；

• 有效地散热；

• 符合安全标准；

• 具有优化的尺寸；

• 更便宜；并且

• 易于组装。

已经参考随附实施例描述了前述公开，而这些实施例并不限制本公开的范围和界限。仅通过示例和说明的方式提供描述。

参考在下列描述中的非限制性实施例解释本文中的实施例以及其各种特征和有利的细节。省略了众所周知的构件和加工技术的描述，以便不会不必要地使本文中的实施例晦涩难懂。本文中所使用的示例仅仅旨在促进对可用以实施本文中的实施例的方式的理解，并且旨在进一步使得本领域技术人员能够实施本文中的实施例。因此，不应将示例解释为限制本文中的实施例的范围。

特定实施例的前述描述充分地揭示了本文中实施例的大体本质，使得他人可在不脱离一般概念的情况下通过应用现有知识容易地修改这些特定实施例并且/或者使这些特定实施例适用于各种应用，并且因此这些适用和改型应该并且旨在被理解成在公开的实施例的等同物的含义和范围内。应当理解的是，本文中所采用的措辞或术语是出于描述而不是限制的目的。因此，尽管已经就优选实施例而言描述了本文中的实施例，但是本领域技术人员将认识到，可利用如在本文中所描述的实施例的精神和范围内的改型来实施本文中的实施例。

表达方式“至少”或“至少一个”的使用指出一个或多个元件或成分或量的使用，因为该使用可在本公开的实施例中以实现期望的目的或结果中的一个或多个。

本说明书中所包括的对文件、行动、材料、装置、物品等的任何讨论仅仅是出于提供用于本公开的上下文的目的。不应因为这些内容中的任何或全部在本申请的优先权日期之前存在于任何地方而承认其在与本公开相关的领域中形成现有技术基础的部分或为公知常识。

所提及的对于各种物理参数、尺寸或量的数值仅为近似，并且预期到，高于/低于指定给参数、尺寸或量的数值的值落入本公开的范围内，除非说明书中存在明确相反的声明。

虽然在本文中相当强调优选实施例的构件和构件部分，但将理解的是，在不脱离本公开的原理的情况下，可做出多种实施例并且可在优选实施例中做出多种改变。对于本领域技术人员来说，优选实施例以及本公开的其它实施例中的这些和其它改变将从本文中的公开变得清楚，由此将清晰地理解的是，前述的描述性内容仅仅被解释为本公开的说明而不是限制。

Claims

1.一种防爆炸照明设备(100)，包括：

·至少一个发光二极管阵列(10)；

·驱动器(20)，其用于驱动所述发光二极管阵列(10)；

·第一隔室(30)，其容纳所述发光二极管阵列(10)；

·第二隔室(40)，其容纳所述驱动器，其中所述第二隔室(40)通过穿孔壁(50)与所述第一隔室(30)分隔开；

其中，所述第一隔室以防爆炸连接附接至所述第二隔室，使得所述照明设备是防爆炸的；

其中，所述穿孔壁具有多个穿孔以减少在所述照明设备内的爆炸情况下的压力重叠，由此提供气体压力分布和平衡；以及

·盖(70)，其可移除地配合在所述第一隔室(30)的端部上，

其中所述穿孔壁(50)的至少一个穿孔(52)易于使电导体通过，所述电导体连接所述发光二极管阵列(10)和所述驱动器(20)，其中所述多个穿孔(52)的面积与所述穿孔壁(50)的面积的比值的最小值至少为0.13，且其中所述盖(70)包括设置在周围表面上的至少六个螺旋螺纹(74)，所述螺纹(74)易于使所述盖(70)可移除地配合在所述第一隔室(30)上。

2.根据权利要求1所述的照明设备(100)，其特征在于，所述盖(70)包括：

·开口；

·布置在所述开口中的透明板(72)；和

·周围表面。

3.根据权利要求2所述的照明设备(100)，其特征在于，所述透明板(72)的厚度在8mm至15mm的范围中。

4.根据权利要求2所述的照明设备(100)，其特征在于，所述透明板(72)以一预定距离与所述发光二极管阵列(10)间隔开。

5.根据权利要求4所述的照明设备(100)，其特征在于，所述预定距离在8mm至25mm的范围中。

6.根据权利要求1所述的照明设备(100)，其特征在于，所述发光二极管阵列(10)是封装的。

7.根据权利要求1所述的照明设备(100)，其特征在于，存在第一散热片阵列和第二散热片阵列，其中所述第一散热片阵列设置在围绕所述第一隔室(30)的外壁表面上，所述第二散热片阵列设置在围绕所述照明设备(100)的所述第二隔室(40)的外壁表面上。

8.根据权利要求1所述的照明设备(100)，其特征在于，所述穿孔壁上的所述多个穿孔围绕所述穿孔壁的外部分均匀地分布。

9.根据权利要求1所述的照明设备(100)，其特征在于，所述第一隔室与所述第二隔室之间的所述防爆炸连接由所述第一隔室与所述第二隔室之间的螺纹接合所提供。

10.根据权利要求1所述的照明设备(100)，其特征在于，所述第一隔室与所述第二隔室之间的所述防爆炸连接由凸缘接头所提供。