CN113574318B - 用于减少led照明灯具中的水分的装置、方法及系统 - Google Patents

Abstract

在某些条件下(例如，室外、寒冷的周围环境、高运行电流和/或非密封环境)运行的密封LED照明灯具通常会在灯具的发射面的内表面上出现冷凝。当发生冷凝时，所述冷凝会通过使从照明灯具发出的光漫射来削弱产生有用光的能力，有用光的能力即以某种方式利用和定向光以便为任务(或其它期望事项)提供照明的光。所设想的是用于以针对已经在现场的灯具和正在组装的灯具的方式减少密封LED照明灯具中的水分以减少或消除冷凝的装置、方法和系统。

Description

用于减少LED照明灯具中的水分的装置、方法及系统

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C.§119要求于2019年1月14日提交的美国临时申请62/791,941号和于2019年1月31日提交的美国临时申请62/799,281号的优先权，这两件美国临时申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及从照明灯具中移除水分。具体而言，本发明涉及(i)针对在至少某些条件下表现出内部冷凝的照明灯具的现场或实地维修、以及(ii)在工厂环境中实现以便避免或尽量减少照明灯具中的水分带来的不利影响的装置、方法及系统。

背景技术

众所周知，照明灯具被设计成产生光，并且是产生有用的光，即，以给某项任务(或其它需要)提供照明的方式控制和引导的光。以体育照明为例，照明灯具被安装在场地或其它目标区域的上方高处，通常以足以照亮目标区域但不会严重到导致沿普通球员视线的眩光的水平和竖向角度瞄准场地的某些部分(或场地上方的空间)。从这种高架和瞄准的灯具阵列中的每个灯具投射的光线被专门设计成提供特定尺寸和强度的光束。通过这种方式，通过将来自一定数量的高架照明灯具的一定数量的这种光束分层，以便形成复合光束，从而满足照明规范要求。因此可以看出，阵列中的许多照明灯具中的任何一个的未对准都会对复合光束产生不利影响，进而导致无法满足规范要求。此外，当从许多照明灯具中的任何一个发射的光受到不利影响而使单个光束没有达到预期的尺寸和强度时，也会产生同样的不良结果。

诸如前述照明灯具之类的照明灯具依靠一定数量的不同光定向装置(例如，次级透镜)和光重新定向装置(例如，反射器)来利用从光源(例如，多个LED)发射的光，并将其整形/导向成对应用有用的光。光定向装置和光重新定向装置可以被安装在照明灯具壳体内(例如，邻近光源)、被安装在照明灯具壳体外(例如，邻近照明灯具壳体的发射面)、或者以这两种方式安装。特别是对于LED，如果不采用一定数量的光定向和/或光重新定向装置，就不可能产生有用的光。

这就存在一个问题。在目前的技术水平下，正在开发的新型LED更加坚固、具有更高的功效、并且能在更高的温度下运行；这需要同样开发光定向装置和光重新定向装置来实现这些益处。在光定向和/或光重新定向装置中过渡到不同的材料以实现更高温度的目的(例如，从丙烯酸次级透镜切换到运行温度更高的硅树脂次级透镜)，产生了一种现象，其中在某些运行条件下，LED照明灯具会出现冷凝现象。这种冷凝聚集在灯具壳体的发射面的内侧，并且通过例如使光漫射而对有用光线的产生不利影响。因此，在本领域中仍需要进行改进。

发明内容

在LED照明灯具的某些运行条件下，已经观察到一种现象，即在灯具壳体的发射面的内侧上形成冷凝。在户外寒冷环境下运行的LED照明灯具中已经观察到了冷凝，特别是在具有大量光定向和/或光重新定向装置和/或以高电流运行(这与较高的内部壳体温度有关)的特殊LED照明灯具中。一般认为在过渡到更高的运行温度、运行条件和材料时，更多的水分被释放、蒸发或以其它方式在正常的灯具运行期间产生，并且当正常的灯具运行发生在寒冷的环境中时，所述的水分释放导致冷凝；这是因为所述灯具在工厂在运输前是密封的(例如，为了阻止盗窃，防止污物覆盖在光定向和/或光重新定向装置上)，因此水分被捕获在灯具壳体的内部空间中。一个粗略的比喻是有启发的。充分提高在炉子上的具有玻璃盖或盖子的金属锅里的冷水的温度，最终会导致一些液态到气态的变化。这种蒸发会导致玻璃盖或盖子的内侧出现冷凝。类似地，在目前的情况下，在照明灯具的发射面的玻璃的任何部分上形成的冷凝或其它水分也会由于冷凝而影响来自照明灯具内的光源的光透过玻璃的传输。

到目前为止，还没有已知的商业化解决方案来纠正或防止这种现象。例如，长期以来与被密封的LED照明灯具一起使用的商业化实施的膜通风件(membrane vents)在被密封的LED照明灯具中保持理想压力方面是有效的，但还没有被证明在保持理想的水分水平方面有类似的好处。事实上，在室外或非密封/环境受控的环境中，膜通风件的存在实际上会随着时间的推移导致水分的侵入。此外，简单地使照明灯具不密封是不可行的，因为正如所讨论的，污物会积累在光定向和/或光重新定向装置上，并且通过例如使光漫射或降低传输效率而对产生有用光线造成不利影响。

因此，本发明的主要目的、特点、优势或方面是改进本领域中的状况和/或解决本领域的难题、问题或不足。

所设想的是用于改造或以其它方式修改已经在运行(即，在原地)的密封LED照明灯具以减少在至少某些运行条件下会导致冷凝的水分的装置、方法及系统。以这种方式进行现场修改的LED照明灯具随后被密封并运行至其自然寿命结束。正如所设想到的，通过减少水分，水分并没有完全从灯具中移走；确切地说，水分被暴露于灯具的内部空间的干燥剂材料吸收，因此水分不能导致冷凝，也不能影响照明灯具产生的光的效用。这很重要，因为LED照明灯具的未来运行将导致水分的侵入(例如，通过膜通风件)，因此通过将干燥剂留在照明灯具中(或以其它方式暴露于照明灯具的内部空间)，有机会提供持续减少可能导致冷凝的水分。这可以包括足够类型、量和水分收集能力的干燥剂材料，以便在灯具的预测或正常运行寿命内有效地发挥作用，所述正常运行寿命内可以是几十年或者是几年。

本发明的进一步目的、特征、优点或方面可包括以下中的一项或多项。

a.上述装置、方法和系统在工厂环境中的调整和应用(例如，完全避免该现象)。

b.上述装置、方法和系统在各种干燥剂材料形式、成分和水分吸收能力方面的调整和应用；以及

c.用于确定足够量的所述干燥剂材料的装置、方法和系统，而不管所述水分的来源。

参考随附的说明书和权利要求书，本发明的这些和其它目的、特征、优点或方面将变得更加明显。

附图说明

在本说明书中将不时地参考附图，这些附图以图号标识，并概述如下。

图1至图7示出了典型的室外和/或特种LED照明灯具的各种视图，该照明灯具在至少某些运行条件下可能会出现冷凝现象；请注意，图1至图7没有示出照明灯具处于任何特定运行定向/瞄准。图1为透视图，图2为主视图，图3为后视图，图4为右侧视图，图5为左侧视图，图6为俯视图，图7为仰视图。请注意，在图7中，发射面玻璃被示出为不透明的(但这仅是为了方便起见)。

图8和图9示出了根据本发明的各方面进行修改的图1至图7的灯具的各种视图；这是第一实施例，其包括呈任何形式(例如，多个相对较小颗粒、较大的集体质量等)的内部袋装干燥剂，在照明灯具的下半球具有相关联结构。图8示出了基本处于正确运行定向(例如，从水平方向向下30度)的前透视图，图9示出了缩小比例的局部分解前透视图；请注意，为了清晰起见，没有示出LED、LED板、光定向和/或光重新定向装置、或电气连接。

图10和图11示出了根据本发明的各方面进行修改的图1至图7的灯具的各种视图；这是第二实施例，其包括在照明灯具的下半球中的内部可塑干燥剂(例如，手动可塑或塑料体积或质量)。图10示出了基本处于正确运行定向(例如，从水平方向向下30度)的前透视图，图11示出了缩小比例的局部分解前透视图；请注意，为了清晰起见，没有示出LED、LED板、光定向和/或光重新定向装置、或电气连接。

图12和图13示出了根据本发明的各方面进行修改的图1至图7的灯具的各种视图；这是第三实施例，其包括在灯具的上半球中的内部松散干燥剂(例如，多个相对小的颗粒)。图12示出了基本处于正确运行定向(例如，从水平方向向下30度)的透视图，图13示出了缩小比例的局部分解透视图；请注意，为了清晰起见，没有示出LED、LED板、光定向和/或光重新定向装置、电气连接或干燥剂，并且请进一步注意，为了清晰起见，省略了一些紧固装置和分解线。

图14和图15示出了根据本发明的各方面进行修改的图1至图7的灯具的各种视图；这是第四实施例，其包括在灯具的上半球中的内部松散或袋装的干燥剂。图14示出了基本处于正确运行定向(例如，从水平方向向下30度)的透视图，图15示出了缩小比例的部分分解透视图；请注意，为了清晰起见，没有示出LED、LED板、光定向和/或光重新定向装置、电气连接或干燥剂，并且请进一步注意，为了清晰起见，省略了一些紧固装置和分解线。

图16示出了一种可行方法，以便计算在给定的环境条件、运行条件和/或具有确定内部空间的照明灯具的寿命的情况下减少水分所需的干燥剂量。

图17和图18A-C分别是结合美国专利公开2014/0092593号的图纸6A和13A-C并示出诸如尤其是LED光源、安装件和灯具内部的定向、能够密封灯具的内部空间的玻璃罩、光定向和光重新定向装置之类的装置非限制性示例，这些示例能够单独或以任何组合在本文描述的示例性实施例中使用。

具体实施方式

A.概述

为了进一步理解本发明，将详细描述根据本发明的具体示例性实施例。在本说明书中，将经常提及附图。将用附图标记来表示附图中的某些部分。除非另有说明，否则在所有附图中相同的附图标记将用于表示相同部件。

关于术语，在本文中使用术语“透镜”和“玻璃”描述不同的部件，但是其在本领域中有时也可以互换使用。一般而言，如本文所述，LED光源包括一体的主透镜，可能包括次级透镜(例如，用于光束整形)，并且灯具本身包括玻璃或类似构件，以封闭(以及可选地密封)通向壳体中的开口，壳体中容纳了多个LED及其相关联的主透镜和次级透镜(即，发射面)。所述玻璃通常是至少基本透光的。其可能不会实质性地改变该透光性，或者不会从被密封在灯具中的(一个或多个)光源和光定向和/或重新定向装置产生的光线中导致任何实质性的光束整形，但是，在某些条件下，可能会做到这两者(例如，如果涂覆有抗反射涂层，或者可能具有定向或重新定向光线的透镜类特性)。因此，在使用术语“透镜”和“玻璃”时，应根据其所对应的上下文内容来理解。其它术语是为了方便而使用的，并且通常可以互换。例如，“水”或“水分”；以及“装置”、“特征”、“结构”、“部件”或“部分”。

进一步地，关于术语，本发明的各方面是针对减少LED照明灯具中的水分。需要注意的是，在一种情况下，水分被描述为由一种或多种干燥剂材料吸收；术语“吸收”和“吸附”一般被用于表示吸取并保持气体或液体(或蒸汽)，而不管正常运行条件如何(例如，如果内部温度促进蒸发)，并且在此没有讨论具体吸收形式(例如，溶解、渗透、毛细管作用、吸收/吸附)，在使用一般术语“吸收”和“吸附”的情况下，所有这些都应被理解为是可能的并且可设想的。此外，减少水分可以包括呈液体形式(例如冷凝物)或呈气体形式(有时在行业中被称为“蒸汽”)的水分，虽然特别提到了“水”，但本发明的各方面并不限于此(例如，其它物质、混合物或者水与至少具有一些与水类似的特性的物质的混合物，包括液体和气体之间随温度变化的相变)。最后，减少水分并不一定意味着完全移除水分。例如，至少一些实施例被设计成使得干燥剂是可被移除的(例如，当干燥剂材料完全饱和时)，在这个意义上，水分在一段时间内被干燥剂聚集(尽管有些在技术上仍然存在于内部空间中；例如，在灯具的部分中或其上，或者在灯具内部中剩余的空气体积中)，随后这些被干燥剂聚集和捕获的水分被完全从内部空间移除。在其它实施例中，干燥剂从未被移除，因此从技术上讲，水分总是存在于内部空间，但其被减少了，因为被干燥剂聚集和捕获的体积(量)不能导致上文描述的不利影响，甚至在有可能导致不期望水分的条件下，包括在更高功率水平的光源运行中的更高温度。应理解，无论被干燥剂聚集和捕获的水分是被完全从照明灯具中移走，或者仅被干燥剂聚集和捕获在灯具内的某个点处，但干燥剂没有被移走，目标都是减少冷凝，因为冷凝会对照明设计产生负面影响，例如，减少光的有用部分，这可以通过永久或可移除的装置和方法来实现，并且不管水分在哪里或如何被吸收。根据本发明的各方面，所有上述情况都是可能的，而且是可设想到的。

B.一般的LED照明灯具

示例性实施例设想了在某些运行条件下减少聚集、形成、冷凝或以其它方式存在于LED照明灯具的内表面上的水分的装置、方法及系统。一般而言，出现冷凝的LED照明灯具是在户外和/或高温下运行的(例如，由于大量的LED和/或高运行电流)。所述照明灯具通常被架高并朝向目标区域向下倾斜(例如，以相对于水平线往下30度，并且具有左右有不同程度的平移)。在这种运行定向上，由于重力的作用，冷凝或多余的水分最有可能聚集在灯具的发射面处的灯具玻璃的下半球上。当然，这会由于不同的运行定向或不同的玻璃型式/形状而有所不同。美国专利公开第2014/0092593的全部内容被通过引用并入本文，并且示出了一些可能的运行定向、玻璃型式/形状、以及LED、LED板、光定向装置和光重新定向装置的示例，该美国专利公开的图纸6A和图纸13A-C被复制到了本申请中，对应于图17和图18A-C。

图1至图7示出了上文描述的一般LED照明灯具1000，其在某些运行条件下可能会出现冷凝。灯具1000通常包括导热基板100，其在一侧(即，灯具内部的一侧)上用作用于LED的安装表面，并且在另一侧(即，与LED表面侧大致相反且在灯具外部的一侧)上用作用于一个或多个散热器/辐射翅片101的安装表面。灯具中的内部空间由基板100的一侧、壳体102的壁的内表面以及发射面玻璃103的内表面限定(发射面玻璃103也被称为玻璃罩)，因为发射面玻璃103覆盖照明灯具的敞开面。壳体的该内部空间被用玻璃103密封，玻璃103被加热和冷却，该内部空间容纳LED和至少一些相关联的光定向和/或光重新定向装置(参见图17至图18C的LED模块10)，并且通常希望被密封(例如，以防止污物积累)，并且通过可商购的膜通风件104(例如，能够从W.L.Gore&Associates,Inc.,Newark,DE,USA获得的任何户外保护通风件)保持可接受的压力。当然，在某些情况下，玻璃103形成了包括至少一个密封装置和透镜环的更大组件的一部分，该玻璃103被设计成可拆卸的(例如，参见美国专利第7,527,393号，其被通过引用并入本文)。但是，不管发射面玻璃103是否被设计成可拆卸的，或者必须破坏永久密封才能修改已经在场地中的照明灯具，用于减少所述LED照明灯具中的水分的方法如下。

C.示例性方法

为了减少水分，示例性实施例依靠干燥剂材料；开发了不同的安装方法、材料相对于照明灯具的内部空间的位置、干燥剂的形式和组成(例如凝胶、分子筛)、干燥剂的类型(例如粘土、硅胶、氯化钙)等。无论如何，重要的是首先确定、预测或估计有多少水分存在(例如，在现场维修的情况下)或者在灯具的寿命期间将会有多少水分存在(例如，如果在工厂环境中对灯具进行设计)；图16中示出了执行其的一种可能方法。

根据方法7000的第一步骤7001，确定灯具中的初始含水量。步骤7001需要当灯具被首次组装/密封时的一些相对湿度和温度的基本信息，以了解在所限定的内部空间中存在多少水，这些信息应该是灯具制造商很容易了解的，但也可以进行估算。例如，假设灯具内部空间的容积大约为1400立方英寸，并且灯具在大约25℃和60％的相对湿度下密封，得出内部空间的空气中的预期水重大约为0.4克。但是，如前所述，这并不是内部空间中可能存在的全部水分。例如，一些水分(无论是液态、固态或者气态的)可能未被干燥剂聚集和捕获。但重要的是应理解，被干燥剂的任何聚集和捕获都会产生有益的影响。从实际情况来看，一些剩余的水分可能不会被干燥剂收集和捕集。但是，同样地，可以使用上述或类似的技术估计或预测水分的量(即使是大概的量)，并且能够根据这种估计选择干燥剂的类型、量、特性以及在给定灯具中的位置，以促进聚集和捕获至少一些水分，否则其可能导致产生不良光学效果。

第二步骤7002包括确定、预测或估计任何光定向和/或光重新定向装置本身(例如，次级透镜、用于次级透镜的支架)中的含水量。已经发现，例如，硅树脂次级透镜比丙烯酸树脂更具吸湿性，因此，保留更多的水分。因此，本领域技术人员所熟知的从传统的次级透镜中分离出水分的烘烤(baking)/燃尽(burnout)(或其它加热应用)程序可能不适合从硅树脂次级透镜中完全去除水分。因此，实际上不可能移除灯具内所有这些剩余的水分。但是，根据本发明的各方面，示例性实施例有利于解决至少一些内部水分，以获得本文讨论的益处。此外，一些被保留在吸湿性材料中的水分，例如被干燥剂聚集和捕获的水分，即使在灯具的高温运行条件下也可以保持被吸收，从而不会影响灯具的光学性能。此外，随着时间的推移，水分可以被引入系统(这将在后文进行讨论)，具体而言，在户外或非密封/环境受控的环境中，因此了解与光定向装置和光重新定向装置有关的吸收是关键步骤。因此，根据步骤7002，内部空间中的光定向和/或光重新定向装置可以被完全饱和，被称重，根据标准的烘烤/燃尽程序移除水分，被称重，并假设重量之差是被装置保留的最小水重。对于利用228个硅胶次级透镜和相关联的支架的大约1400立方英寸的内部灯具空间的特定情况，与次级透镜/支架相关联的水重大约为6.5克是合理的。类似的技术可用于此目的，也可用于其它已经保留或可能保留水或水分的部件或材料。

到此为止，考虑两个水重，即，灯具中的空气中的水重，以及与光定向和/或光重新定向装置相关联的水重。根据步骤7003(主要与户外和/或非密封环境有关)，可以评估与环境和运行条件有关的含水量。通常，在所述户外和特种照明应用中使用的LED照明灯具持续很多年在每个季节都会循环开启和关闭很多次。因此，根据步骤7003，查看照明灯具将在其中运行的环境条件是有益的，例如，平均环境温度和湿度水平，以及运行期间预期的灯具温度和运行小时数，从而了解含水量。如前所述，密封的LED照明灯具通常装备有可商购的膜通风件104，以保持合适的压力，因此灯具内的空气(及其携带的水分)与灯具外的空气(及其携带的水分)会反复和定期交换。在实践中，根据步骤7003进行的计算会因运行时间和地理区域的不同而有很大的不同，例如，假设寿命为10年，每年约有50次通电循环(即，灯具被完全点亮并加热，随后被关闭并完全冷却)，每年有315次断电循环(因为即使LED不运行时，水分也被引入系统，尽管速度不同)，在平均室外环境下(例如，无电源的灯具温度不高于或低于环境温度40℃)，假设具有上述内部空间的照明灯具在其寿命中会吸收大约45克的水，这并不是不合理的。

在掌握了来自步骤7001、7002和7003的预期含水量后，根据步骤7004，可以确定需要从干燥剂材料中获得的总水容量。不同的干燥剂具有不同的重量、不同的水分吸收能力以及不同的材料特性(例如，有些可能具有腐蚀性或不适合在LED板附近使用)，所有上述因素都用于根据步骤7004确定干燥剂的量和类型。这些信息通常可以能够从干燥剂制造商那里获得，但也可以通过经验测试获得。假设具有上述特点的照明灯具可能需要250克左右的干燥剂(假设干燥剂的吸水率为以重量计算20％)来吸收足够的水分，以避免在灯具的使用寿命内(在此是指新灯具的10年)出现冷凝现象，这并不是不合理的。如果是现场维修的情况，可以根据需要修改前文描述的方法7000，以满足一部分运行寿命(例如，基于1年剩余寿命的寿命计算或估计)。

如将理解到的，上述计算可以基于所述因素的估计。不一定要求其具有多高的精度或准确性。这种计算/估计可以是粗略的，但对本文的目的是有效的。可以使用被认为实用的技术来优化这种计算/估计。还可以利用计算/估计，并在实际中余裕设计干燥剂的容量，以提高信心，使其在选定的时间和运行中对所有可预见的条件合理有效，无论是灯具的整个预期有效寿命或者其一些部分。

D.示例性装置实施例1

图8和图9示出了第一实施例；请注意，为了清晰起见，没有示出LED、LED板、光定向和/或光重新定向装置或电气连接(参见图17至图18C，至少是上述的一些示例)。在此，组件300的干燥剂材料303被插入灯具3000的壳体102中，并通过延伸穿过压板302进入壳体102的互补部分304的紧固装置301保持就位。在此，干燥剂材料303至少被包裹或容纳在气体可透过的袋中(其可以是至少部分液体可透过的)，只要该材料能保持干燥剂。这种袋的材料可以与放在产品包装中以吸收水分的任何一种袋装干燥剂中使用的材料相同或类似。袋的材料应允许水分充分转移到干燥剂中，以便有效地实现本文所述的目的。

本实施例的主要好处是：(i)由于组件300在物理上靠近灯具内的部空间的下半球中的冷凝部位，水分被迅速收集并从玻璃103的内部发射面移除，以及(ii)本方法可以很容易地在工厂环境中实现，因此可以选择干燥剂的量/类型/容量，使得在预期的灯具寿命期间不需要现场维修。尽管如此，本实施例(i)在现场维修的情况下，确实需要破坏玻璃103/壳体102的密封(其通常是为了永久密封)，(ii)如果没有特征304(或类似结构)，在现场维修的情况下可能难以安装，(iii)取决于部件302的光学特性，可能影响从灯具内到灯具外到目标区域的光传输，进而减少有用的光。

E.示例性装置实施例2

图10和图11示出了第二实施例；请注意，为了清晰起见，没有示出LED、LED板、光定向和/或光重新定向装置或电气连接(参见图17至图18C，至少是上述的一些示例)。在此，干燥剂材料400通过管道进入、发泡或以其它方式形成就位于灯具4000的内部空间的下半球的某些部分中。在实践中，可以使用各种可塑的干燥剂中的任何一种；例如，那些能够从DryTech,Inc.,Cookstown,NJ,USA获得的干燥剂。

本实施例的主要优点是：(i)由于干燥剂400在物理上靠近灯具的内部空间的下半球中的冷凝部位，水分被迅速收集并从玻璃103的内部发射面移除，以及(ii)本方法可以很容易地在工厂环境中实现，因此可以选择干燥剂的量/类型/容量，使得在预期的灯具寿命期间不需要现场维修。尽管如此，本实施例(i)在现场维修的情况下，确实需要破坏玻璃103/壳体102的密封(除非，例如，其可以通过管道进入现有孔口(例如，从拆除或修改的膜通风件))，以及(ii)可塑干燥剂可能比其它示例性实施例更昂贵或更难在现场应用。

F.示例性装置实施例3

图12和图13示出了第三实施例；请注意，为了清晰起见，没有示出LED、LED板、光定向和/或光重新定向装置或电气连接(参见图17至图18C，至少是上述的一些示例)。在此，组件500的松散的干燥剂材料(未示出)被倒入灯具5000的内部空间内的铝合金多孔管501。可以看出，多孔管501成多节存在，一旦干燥剂被插入，每节在相反两端被盖503封闭，干燥剂的粒径大于穿孔，以避免溢出(例如，能够从Dry&Dry,Brea,CA,USA获得的直径2-4毫米的硅胶珠)。就地固定管501的一种可能方法是依靠壳体102的现有部分304，通过将支架502的第一部分固定到所述部分304上(例如，通过紧固装置301)，并将管部分501紧固到所述支架502的第二部分上(请注意，图13中示出了两种型式的支架502)。

本实施例的主要优点是：(i)由于组件500位于照明灯具的上半球中，因此不可能影响到有用的光，以及(ii)本方法可以很容易地在工厂环境中实现，因此可以选择干燥剂的量/类型/容量，使得在预期的灯具寿命期间不需要现场维修。也就是说，本实施例难以加工，因此难以大规模生产；但是，如果管可以被送入现有的孔口(例如，从被拆除或修改的膜通风件)，并在原地固定(无论是以上文描述的方式还是其它方式)，其在现场维修的情况下可能很有用。

G.示例性装置实施例4

图14和图15示出了第四实施例；为了清晰起见，没有示出LED、LED板、光定向和/或光重新定向装置或电气连接(参见图17至图18C，至少是上述的一些示例)。在此，组件600的松散的干燥剂材料被倒入第一多孔阳极氧化金属板盒部分602的孔口中，该部分被固定到(例如，通过铆钉504)第二多孔阳极氧化金属板盒部分601。在将足够量的干燥剂插入由部分602/601限定的空间后，所述孔口被用盖子603关闭，其中该干燥剂的粒径大于穿孔，以避免溢出(例如，所述硅胶珠)和/或包括过滤件604(例如，能够在高温下发挥作用的聚酯或其它织物)。组件600被固定到灯具6000的内部空间的上半球中的一些特征(例如，现有部分304)。

本实施例的主要优点是：(i)由于组件600位于照明灯具的上半球中，因此不可能影响到有用的光，以及(ii)本方法可以很容易地在工厂环境中实现，因此可以选择干燥剂的量/类型/容量，使得在预期的灯具寿命期间不需要现场维修。也就是说，本实施例比其它实施例需要更多的材料和加工。

H.选择和替代方案

本发明可以采取许多形式和实施例。上述示例仅是其中的几个。为了了解一些选择和替代方案，下面给出几个示例。

如前所述，不期望在LED照明灯具的发射面处的玻璃的内侧上出现冷凝，因为其影响从灯具内到灯具外到目标区域的光传输；也就是说，其减少了光的有用性。这会是一个问题，因为灯具的设计与本文所说明的不同，具有LED以外的光源，具有不同或额外的光定向和/或光重新定向装置，具有不同的运行定向，具有不同型式的灯具玻璃，以及在本文讨论的以外的运行条件下。此外，虽然本文已经讨论了具体的干燥剂形式和材料，但其它的也是可能的，例如，干燥剂可以是固体、松散、袋装的，等等。在这种情况下，某些装置同样可以采取不同的形状或形式(例如，部件501、602和601的穿孔可以更大、更小、更圆、更方，等等)。

关于进一步的选择和替代方案，在此已经讨论了光定向装置、光重新定向装置以及对照明灯具的发射面进行密封的玻璃；虽然已经讨论了一些光学特性(例如，抗反射特性、光整形、光传输)，但重要的是要注意，存在各种各样的光学特性，任何具有这些特性的照明灯具或装置同样可以从根据本发明的各方面受益。例如，本文所使用的“玻璃”描述了一种对照明灯具的敞开或发射面进行密封或封闭的装置；例如，所述玻璃可以是完全透光的，或半透明的，或涂有滤光片或色胶的。

最后，在此提到了紧固装置，以及安装或固定到表面的装置；重要的是要注意到，存在各种手段，以可拆卸或永久的方式连结、邻接或固定装置(例如，粘贴、胶合、焊接等)，而且所有这些都是可能的，并且是可设想的。例如，许多实施例被描述为必须破坏密封，以在现场维修情况下进行安装。在许多情况下，与其拆除灯具的玻璃，不如将现有的孔口(例如，从拆卸或修改的膜通风件)以永久性的方式进行改装(例如，通过在孔口内靠着灯具的内表面/壁安装支架)，以在运行定向上保持临时的干燥剂包或填充干燥剂的结构，当需要时，可以从这种“端口”移除“用过”干燥剂包，并替换上新的干燥剂包，随后密封(例如，通过盖)。在这个意义上，永久性和临时性的手段都被用来提供适当的解决方案；这和所有上述的都是可能的，而且是可设想到的。

Claims (21)

1.一种用于减少照明灯具的内部空间中的水分的减少水分装置与所述照明灯具的组合，其中，所述照明灯具包括：

a.由基板的第一侧、一个或多个壁的内表面和至少部分透光的盖的内表面限定的内部空间；

b.在被安装在所述基板的所述第一侧处的一个或多个LED板上的多个LED；

c.在所述内部空间中位于所述多个LED与所述盖的所述内表面之间并且与所述多个LED相关联的一个或多个硅树脂光定向装置；

d.在所述内部空间中位于所述多个LED与所述盖的所述内表面之间并且与所述多个LED相关联的一个或多个光重新定向装置；以及

所述减少水分装置包括：

a.对于所述LED或LED板无腐蚀性的干燥剂材料；

b.用于容纳所述干燥剂材料的一个或多个部件，所述一个或多个部件具有一个或多个穿孔，以允许液相或气相流体通过，但不允许干燥剂材料通过；以及

c.一个或多个紧固装置，所述一个或多个紧固装置用于将容纳所述干燥剂材料的所述一个或多个部件中的每个固定到在所述照明灯具的所述内部空间中沿着所述一个或多个壁中的至少一个的内表面并且邻近所述盖的所述内表面的预定位置；

其中，所述干燥剂材料的需要量被基于所述照明灯具的所述内部空间中的初始含水量、所述一个或多个硅树脂光定向装置和所述一个或多个光重新定向装置中的初始含水量和针对所述照明灯具的一种或多种运行条件确定的含水量计算得到。

2.根据权利要求1所述的组合，其特征在于，确定所述一个或多个硅树脂光定向装置和所述一个或多个光重新定向装置中的初始含水量包括：使所述一个或多个硅树脂光定向装置和所述一个或多个光重新定向装置完全饱和，称量完全饱和的所述一个或多个硅树脂光定向装置和所述一个或多个光重新定向装置以确定饱和重量测量值，加热所述一个或多个硅树脂光定向装置和所述一个或多个光重新定向装置以有效分离被保持的水分，称量经加热的所述一个或多个硅树脂光定向装置和所述一个或多个光重新定向装置以确定经加热重量测量值，以及计算所述饱和重量测量值与所述经加热重量测量值的差。

3.根据权利要求1所述的组合，其特征在于，针对所述照明灯具的一种或多种运行条件确定含水量的步骤包括：

a.确定所述照明灯具的估计运行寿命；

b.确定所述照明灯具的在所述估计运行寿命期间的估计断电循环次数；

c.确定所述照明灯具所处的环境条件的温度和湿度；以及

d.至少部分地基于步骤a-c计算水分被引入所述照明灯具的速率。

4.根据权利要求1所述的组合，其特征在于，所述干燥剂材料包括：

a.粘土；

b.硅胶；

c.氯化钠或氯化钙。

5.根据权利要求1所述的组合，其特征在于，所述干燥剂材料包括：

a.分子筛；

b.凝胶。

6.根据权利要求1所述的组合，其特征在于，所述干燥剂材料包括可塑材料。

7.根据权利要求1所述的组合，其特征在于，所述干燥剂材料包括松散材料。

8.根据权利要求1所述的组合，其特征在于，所述干燥剂材料包括袋装材料。

9.根据权利要求1所述的组合，其特征在于，所述光定向装置包括次级透镜。

10.一种用于减少照明灯具中的水分的方法，所述照明灯具具有内部空间以及在所述内部空间中的一个或多个光定向或重新定向装置，所述内部空间由壳体的一个或多个壁以及在光发射面上方的至少部分透光的盖限定，所述方法包括以下步骤：

a.确定所述照明灯具的内部空间中的初始含水量；

b.确定所述照明灯具的内部空间中的一个或多个光定向或光重新定向装置中的初始含水量；

c.针对所述照明灯具的一种或多种运行条件确定含水量；

d.基于步骤a-c中确定的含水量计算减少或防止所述照明灯具中的冷凝的干燥剂需要量；以及

e.以暴露于所述照明灯具的内部空间的方式安装所述需要量的干燥剂。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，确定所述照明灯具的内部空间中的所述一个或多个光定向或光重新定向装置中的初始含水量的步骤包括：使所述一个或多个光定向或光重新定向装置完全饱和，称量完全饱和的所述一个或多个光定向或光重新定向装置以确定饱和重量测量值，加热所述一个或多个光定向或光重新定向装置以有效分离被保持的水分，称量经加热的所述一个或多个光定向或光重新定向装置以确定经加热重量测量值，以及计算所述饱和重量测量值与所述经加热重量测量值的差。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，针对所述照明灯具的一种或多种运行条件确定含水量的步骤包括：

a.确定所述照明灯具的估计运行寿命；

b.确定所述照明灯具的在估计运行寿命期间的估计断电循环次数；

c.确定所述照明灯具所处的环境条件的温度和湿度；以及

d.至少部分地基于步骤a-c计算水分被引入所述照明灯具的速率。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，将所述需要量的干燥剂安装在所述照明灯具中的步骤包括：

a.将所述干燥剂材料插入部件中；以及

b.将所述部件紧固到所述照明灯具的内部空间中的预定位置。

14.一种照明灯具，包括：

a.壳体，所述壳体具有：

i.一个或多个壁；

ii.由所述照明灯具的运行定向限定的上半球和下半球；

iii.由所述壳体中的开口限定的光发射面；

b.在所述光发射面上方的至少部分透光的盖；

c.基板；

d.由所述基板的第一侧、所述一个或多个壁的内表面和所述盖的内表面限定的内部空间；

e.被安装在所述基板的所述第一侧处的一个或多个光源；

f.在所述内部空间中位于所述一个或多个光源与所述盖的所述内表面之间的一个或多个光定向或重新定向装置；以及

g.干燥剂材料，所述干燥剂材料被沿着所述一个或多个壁中的至少一个的内表面并且邻近所述盖的所述内表面安装在所述照明灯具的上半球或下半球中，使所述干燥剂的至少一部分在所述照明灯具的所述内部空间中且暴露于所述照明灯具的所述内部空间；

其中，所述干燥剂材料的需要量被基于所述照明灯具的所述内部空间中的初始含水量、所述一个或多个光定向或重新定向装置中的初始含水量和针对所述照明灯具的一种或多种运行条件确定的含水量计算得到。

15.根据权利要求14所述的照明灯具，其特征在于，所述干燥剂被安装在容器中，并且所述容器被安装到所述壳体、位于所述照明灯具的下半球中。

16.根据权利要求14所述的照明灯具，其特征在于，所述干燥剂在容器中，并且所述容器被安装到所述壳体、位于所述照明灯具的上半球中。

17.根据权利要求16所述的照明灯具，其特征在于，所述容器包括暴露于所述照明灯具的内部空间的开口，其中，所述开口有效地允许传输液体或气体，但阻止传输所述干燥剂。

18.根据权利要求14所述的照明灯具，其特征在于，所述照明灯具具有估计运行寿命，所述干燥剂具有水分吸收能力，并且所述水分吸收能力在所述估计运行寿命期间有效地从所述照明灯具的内部空间吸收水分，以最小化在所述照明灯具的至少部分透光的盖上的冷凝。

19.根据权利要求14所述的照明灯具，其特征在于，所述照明灯具具有估计运行寿命，所述干燥剂具有水分吸收能力，并且所述水分吸收能力在所述估计运行寿命的一部分期间有效地从所述照明灯具的内部空间吸收水分，以最小化在所述照明灯具的至少部分透光的盖上的冷凝。

20.根据权利要求14所述的照明灯具，其特征在于，确定所述一个或多个光定向或光重新定向装置中的初始含水量包括：使所述一个或多个光定向或光重新定向装置完全饱和，称量完全饱和的所述一个或多个光定向或光重新定向装置以确定饱和重量测量值，加热所述一个或多个光定向或光重新定向装置以有效分离被保持的水分，称量经加热的所述一个或多个光定向或光重新定向装置以确定经加热重量测量值，以及计算所述饱和重量测量值与所述经加热重量测量值的差。

21.根据权利要求14所述的照明灯具，其特征在于，针对所述照明灯具的一种或多种运行条件确定含水量包括以下步骤：

a.确定所述照明灯具的估计运行寿命；

b.确定所述照明灯具的在所述估计运行寿命期间的估计断电循环次数；

c.确定所述照明灯具所处的环境条件的温度和湿度；以及

d.至少部分地基于步骤a-c计算水分被引入所述照明灯具的速率。