CN115210501A

CN115210501A - 用于灯具的外罩

Info

Publication number: CN115210501A
Application number: CN202180018484.0A
Authority: CN
Inventors: S·K·安娜格拉; P·V·L·贡达瓦拉普; A·F·斯卡拉塔; C·R·丹德卡尔; A·K·拉马钱德兰; P·P·亚布雷尔
Original assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Current assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Priority date: 2020-02-20
Filing date: 2021-02-19
Publication date: 2022-10-18
Also published as: US20210262652A1; EP4107429A1; WO2021164941A1

Abstract

一种外罩组件包括限定内部的外壳，该内部被构造成至少部分地容纳一个或多个电部件。该外壳包括外壳节段，该外壳节段包括外部塑料部分和被接收在外部塑料部分中的内部金属部分。布置在外壳节段内的电部件向至少一个其它电部件提供电力。

Description

用于灯具的外罩

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年2月20日提交的美国临时专利申请序列号62/979,213的优先权，并且该临时专利申请的全部内容据此以引用方式并入。

技术领域

本公开总体上涉及外罩，更具体地涉及灯具外罩。

背景技术

灯具用于各种环境中。这些灯具中的许多灯具采用具有多个部件的先进技术。因此，这些灯具可能具有多个失效点。在照明应用诸如危险环境中，照明系统的可靠性至关重要。遗憾的是，许多环境(包括但不限于危险环境)的特性(例如，湿度、极端温度、腐蚀性气体)可使灯具的一个或多个部件更快出现故障。此外，身处此类环境中的人员的健康和安全可能处于风险中。当将灯具放置在某些环境诸如危险环境中时，如果灯具的部件未经适当的设计制造并与灯具的其余部分适当集成，则这些部件中的一些可构成安全隐患并违反适用标准。

发明内容

在一个方面，外罩组件通常包括限定内部的外壳，该内部被构造成至少部分地容纳一个或多个电部件。该外壳包括外壳节段，该外壳节段包括外部塑料部分和被接收在外部塑料部分中的内部金属部分。布置在外壳节段内的电部件向至少一个其它电部件提供电力。

在另一个方面，外罩组件通常包括限定内部的外壳，该内部被构造成至少部分地容纳一个或多个电部件。该外壳包括第一外壳节段和第二外壳节段，该第一外壳节段包括外部塑料部分。销连接件将第二外壳节段铰接地附接到第一外壳节段的外部塑料部分。该销连接件包括附接到第一外壳节段的外部塑料部分的金属销。电部件布置在外壳内以向至少一个其它电部件提供电力。

附图说明

图1是一种灯具的透视图；

图2是该灯具的另一个透视图；

图3是灯具的分解图；

图4是灯具的驱动器隔室组件的透视图；

图5是该驱动器隔室组件的分解图；

图6是移除了控制器单元和驱动器单元的驱动器室隔室组件的俯视图；

图7是在图6中通过线7-7截取的截面；

图8是该驱动器隔室组件的驱动器外壳的透视图；

图9是该驱动器隔室组件的隔板的透视图；并且

图10是该驱动器隔室组件的销的透视图。

具体实施方式

参见图1和图2，灯具总体以10表示。该灯具包括外壳12，该外壳限定用于包封该灯具的内部部件的一个或多个内部空间。在例示的实施方案中，外壳12包括适当地连接在一起的多个外壳部件。然而，外壳12可包括单个外壳部件。在一些实施方案中，灯具10可用于危险环境中。在这种情况下，示例性实施方案可位于任何类型的危险环境中，包括但不限于飞机库、钻机(用于石油、天然气或水)、生产钻机(用于石油或天然气)、冶炼厂、化工厂、发电厂、采矿作业、废水处理设施和钢厂。危险环境可包括防爆环境，该环境需要具有示例性湿度控制系统的外罩以符合一个或多个要求，包括但不限于火焰通路。

防爆外罩是一种危险场所外罩。在一个或多个示例性实施方案中，防爆外罩(也称为防火外罩)为被构造为控制在外罩内部发生的爆炸的外罩。此外，该防爆外罩被构造为允许来自外罩内部的气体穿过外罩的接头逸出，并且随着气体离开防爆外罩而冷却。该接头还称为火焰通路，并且存在于两个表面相交并提供从防爆外罩内部到防爆外罩外部的通路的位置，一种或多种气体可沿着该通路行进。接头可为任何两个或更多个表面的配合。每个表面均可为任何类型的表面，包括但不限于平整表面、螺纹表面和锯齿形表面。

在一个或多个示例性实施方案中，防爆外罩需符合某些标准和/或要求。例如，NEMA制定了标准，外罩必须遵循这些标准才能具有防爆外罩资格。具体而言，NEMA 7型、8型、9型和10型外罩规定了某些危险场所内的防爆外罩必须遵循的标准。例如，NEMA 7型标准适用于被构造为用于在某些危险场所室内使用的外罩。危险位置可以由多个管理机构中的一家或多家管理机构定义，包括但不限于美国国家电气规程(例如，1类第I部分)和UL(例如，UL 1203)。例如，“美国国家电气规程”规定的1类危险区域是指空气中可能存在足够量的可燃气体或蒸汽以致爆炸的区域。由NEMA创建和维护的标准可见于www.nema.org.

在一个或多个示例实施方案中，本外罩是CID2危险位置外罩，并且满足UL844 I类第2部分要求。

如本文所定义的，电外罩为在其内部设置有电、机械、机电和/或电子设备的任何类型的机柜或外罩。此类设备可包括但不限于控制器(也称为控制模块)、硬件处理器、电源(例如，电池、驱动器、镇流器)、传感器模块、安全屏障、传感器、传感器电路、光源、电缆和电导体。电气外罩的示例可包括但不限于用于灯具的外壳、用于传感器装置的外壳、电连接器、接线盒、马达控制中心、断路器箱、电气外壳、导管、控制面板、指示面板和控制柜。

参见图1至图3，外壳12包括第一外壳节段14和第二外壳节段16。第一外壳节段14设置在第二外壳节段16的顶部上，并且包括底部外壳部分18和附接到底部外壳部分的顶部外壳部分20。单独的第一外壳节段14可被认为是外壳或外壳的一部分，由此底部外壳部分18和顶部外壳部分20分别包括第一外壳节段和第二外壳节段。在一个实施方案中，顶部外壳部分20铰接地附接到底部外壳部分18。例如，销连接件22(图2)可将顶部外壳部分20铰接地附接到底部外壳部分18。顶部外壳部分20可由任何合适的材料构造。在一个实施方案中，顶部外壳部分20由金属形成，使得顶部外壳部分可被表征为金属顶帽。第一外壳节段14限定被构造用于容纳灯具10的一个或多个部件的内部空间23。例如，用于控制灯具10的操作的控制器单元24和用于向灯具的光源(未示出)提供电力的驱动器单元26可以被容纳在第一外壳节段14内。

参考图3和图4，第一外壳节段14的底部外壳部分18包括外部外罩30和容纳在外部外罩内的内部外罩32。控制器单元24和驱动器单元26容纳在底部外壳部分18内。在例示的实施方案中，外部外罩30包括限定底部外壳部分18的最外侧外壳结构的聚合物外壳，并且内部外罩32包括安装在外部聚合物外壳内的金属外壳。在一个实施方案中，内部外罩32限定底部外壳部分18的最内侧外壳结构。聚合物外壳30包括底壁34和从底壁向上突出的周向延伸侧壁36。在一个实施方案中，内部外罩32包括铝隔板，该铝隔板具有平坦底壁38和从该底壁向上突出的周向延伸侧壁40。在不脱离本公开的范围的情况下，内部外罩32可具有其它构型。例如，侧壁40可从底壁38突出更大或更小的程度。此外，内部外罩可包括具有底壁的单个板，该底壁不具有突出的侧壁。底壁的厚度也可变化。在没有限制的情况下，底壁38的厚度可介于大约0.05英寸(0.13cm)和大约0.125英寸(0.32cm)之间。

参考图5、图6和图9，多个孔42可形成在内部外罩32中，使得塑料外部外罩30可以包覆成型到内部外罩上。孔42可形成在内部外罩32的侧壁40中。这样，外部外罩30的塑料材料可流入内部外罩32中的孔42中，从而将外部外罩结合到内部外罩。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，外部外罩30和内部外罩32可以以其它方式固定在一起。

已发现聚合物外部外罩30和金属内部外罩32的构型具有与结合常规单个铝驱动器外壳的照明外罩类似的热性能。任何合适的聚合物材料可用于外部外罩30。示例包括玻璃增强聚酯(GRP)和热塑性塑料。例如，由Menzolit生产的SMC150和由Mahindra生产的SMC405是用于外部外罩30的合适材料。在不脱离本公开的范围的情况下，还设想了其它聚合物材料和化合物。

参照图4-图7，唇缘44从外部外罩30的侧壁36径向向外突出并且围绕侧壁周向地延伸。唇缘44和侧壁36限定外部外罩30中的沟槽46。沟槽46面向上并被构造成接收垫圈48，该垫圈48接合顶部外壳部分20的底部表面以在顶部外壳部分20和底部外壳部分18之间提供密封接合，以维护灯具10的要求以符合危险环境的适用标准。

参照图2、图4、图6、图8和图10，顶部外壳部分20和底部外壳部分18之间的销连接件22由顶部外壳部分的第一销接合结构50、底部外壳部分的第二销接合结构52、以及接合该第一和第二销接合结构以将顶部外壳部分可枢转地附接到底部外壳部分的圆柱形销54提供。第一销接合结构50包括钩56，该钩56在顶部外壳部分20的底部附近从该顶部外壳部分的一侧延伸。第二销接合结构52包括从外部外罩30的侧壁36突出的一对突片58。每个突片58具有开口60(图8)，该开口60接收销54的一部分，使得销被保持到突片。销54具有一对直径减小的节段62(图10)，该对直径减小的节段62被接收在突片58中的开口60中。销54的与直径减小的节段62相邻的节段具有比突片58中的开口60的直径大的直径，从而将销保持在开口中。顶部外壳部分20上的第一销接合结构50的钩56围绕销54的在直径减小的节段62之间的中间节段被接收，使得顶部外壳部分能够相对于底部外壳部分18枢转。在不脱离本公开的范围的情况下，销接合结构50、52可具有其它构型。例如，第二销接合结构52的突片58可具有不同的形状，或者每个突片可以用一对突片代替以增强突片和销54之间的接合。在一个实施方案中，销54包括金属销，并且第二销接合结构52包覆成型在该金属销上。在例示的实施方案中，销54横向延伸超出突片58。然而，销54的纵向端部能够被构造成使得该端部不延伸超出突片58。例如，销54的端部能够与突片58的外表面齐平。当顶部外壳部分20枢转以接合底部外壳部分18时，底部外壳部分18上的垫圈48密封在外壳部分之间。顶部外壳部分20和底部外壳部分18上的配合锁定结构64有利于将外壳部分锁定在一起。在例示的实施方案中，锁定结构64包括凸缘66，该凸缘66具有形成在其中的紧固件孔68，该紧固件孔用于接收紧固件70以将顶部外壳部分20和底部外壳部分18固定在一起。在不脱离本公开的范围的情况下，顶部外壳部分20和底部外壳部分18可以通过其它手段固定在一起。

第二外壳节段16还被构造为容纳灯具10的一个或多个部件。例如，一个或多个光源(未示出)可至少部分地设置在外壳12的第二外壳节段16之上或之内。护盖或透镜(未示出)可设置在第二外壳节段16上以盖住光源29。外壳12可具有设置在外壳节段14、16之间的一个或多个通信链路(未示出)，这些通信链路用于可操作地连接独立外壳节段内的部件。此外，外壳节段14、16可以设计成彼此耦接，使得整个外壳12符合适用标准(例如，危险场所要求)。

散热器组件74(广义地，散热器)可以被布置在外壳12的一部分上和/或与外壳12的一部分成一体。在例示的实施方案中，散热器74与外壳12的第二外壳节段16的一部分成一体。散热器组件74包括增加散热器组件74的表面积的一个或多个散热器翅片，从而提高其热传递效率。散热器翅片76可以为任何数量和/或具有多种构型中的任何一种构型。在例示的实施方案中，散热器翅片76是垂直取向的突出部，这些突出部从外壳12的第二外壳节段16向外延伸并且围绕第二外壳节段的外周边基本上等距地间隔开。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，散热器翅片76可具有其它构型。

另外，第一外壳节段14的底部外壳部分18的外部塑料外罩30将第一外壳节段的内部与第二外壳节段16的内部热隔离。具体地讲，外罩30的聚合物材料提供与第二外壳节段16的内部中由第二外壳节段中的电部件生成的热空气的热隔离。此外，金属内部外罩32将热量从第一外壳节段14的内部抽吸到第一外壳节段的外部，以将热量传递到外壳12的周边。因此，与常规灯具相比，底部外壳部分18提高了灯具10的整体热效率。

灯具10的总体构造还被构造为承受危险环境的环境条件和物理需求。具体地讲，灯具10的耐热性在约-35℃至约140℃的范围内。当灯具10保持在55℃的环境内时，该灯具能够将驱动器单元26保持在85℃的温度以下。灯具10还被构造成在-35℃和室温下承受7J的冲击。另外，在灯具10上进行的负载测试表明，第一外壳节段14的顶部外壳部分20和底部外壳部分18之间的铰接连接被构造成支撑超过300磅的负载。外壳12通常还通过了载荷测试，其中外壳被证明能够在打开(顶部外壳部分20和底部外壳部分18处于打开位置)和闭合(顶部外壳部分和底部外壳部分处于闭合位置)构型中支撑超过170磅一小时。因此，灯具10满足在危险条件下操作的物理要求。

当介绍本公开或其优选实施方案的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包含性的，并且意味着可能存在除所列元件之外的其他元件。

鉴于上述情况，可以看出，实现了本公开的若干对象并且获得了其它有利的结果。

在不脱离本公开的范围的情况下可以对组分进行各种改变，上述说明书中所包含的所有内容均应理解为例示性的，而非具有限制意义。

Claims

1.一种外罩组件，所述外罩组件包括：

限定内部的外壳，所述内部被构造成至少部分地容纳一个或多个电部件，所述外壳包括外壳节段，所述外壳节段包括外部塑料部分和接收在所述外部塑料部分中的内部金属部分；和

电部件，所述电部件布置在所述外壳节段内，以用于向至少一个其它电部件提供电力。

2.根据权利要求1所述的外罩组件，其中所述外壳节段包括第一外壳节段，所述外壳包括由金属形成的第二外壳节段。

3.根据权利要求2所述的外罩组件，其中所述第二外壳节段铰接地附接到所述第一外壳节段。

4.根据权利要求3所述的外罩组件，还包括将所述第二外壳节段附接到所述第一外壳节段的所述外部塑料部分的销连接件。

5.根据权利要求4所述的外罩组件，其中所述销连接件包括金属销。

6.根据权利要求5所述的外罩组件，其中所述销包括至少一个直径减小的节段，以用于将所述销保持到所述第一外壳节段的所述外部塑料部分。

7.根据权利要求2所述的外罩组件，其中所述外部塑料部分限定沟槽，在所述沟槽中接收垫圈以在所述第一外壳节段和所述第二外壳节段之间进行密封。

8.根据权利要求1所述的外罩组件，其中所述外部塑料部分被包覆成型在所述内部金属部分上。

9.根据权利要求8所述的外罩组件，其中所述内部金属部分具有形成于其中的多个孔，所述外部塑料部分被模制到所述孔中以将所述外部塑料部分结合到所述内部金属部分。

10.根据权利要求1所述的外罩组件，还包括布置在所述外壳节段内的控制器，以用于控制一个或多个电部件的操作。

11.根据权利要求10所述的外罩组件，还包括操作地连接到所述控制器的光源和与所述光源热连通的散热器。

12.根据权利要求11所述的外罩组件，其中所述散热器包括形成在所述外壳上的多个翅片。

13.根据权利要求1所述的外罩组件，其中所述外罩组件包括灯具。

14.根据权利要求1所述的外罩组件，其中所述外壳节段包括第一外壳节段，所述外壳包括附接到所述第一外壳节段的第二外壳节段，所述第二外壳节段限定散热器。

15.根据权利要求14所述的外罩组件，其中所述第一外壳节段的所述外部塑料部分将所述第一外壳节段的内部与所述第二外壳节段的内部热隔离。

16.根据权利要求1所述的外罩组件，其中所述组件是CID2危险位置外罩。

17.一种外罩组件，所述外罩组件包括：

限定内部的外壳，所述内部被构造成至少部分地容纳一个或多个电部件，所述外壳包括第一外壳节段和第二外壳节段，所述第一外壳节段包括外部塑料部分；

销连接件，所述销连接件将所述第二外壳节段铰接地附接到所述第一外壳节段的所述外部塑料部分，所述销连接件包括附接到所述第一外壳节段的所述外部塑料部分的金属销；和

电部件，所述电部件布置在所述外壳内以向至少一个其它电部件提供电力。

18.根据权利要求17所述的外罩组件，其中所述外部塑料部分被包覆成型在所述金属销上。

19.根据权利要求17所述的外罩组件，其中所述销包括至少一个直径减小的节段，以用于将所述销保持到所述第一外壳节段的所述外部塑料部分。

20.根据权利要求17所述的外罩组件，其中所述组件是CID2危险位置外罩。