CN212840768U - 一种led照明设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种LED照明设备，其特征在于，包括：第一部分，所述第一部分包括灯头，所述灯头沿一第一方向延伸设置；第二部分，所述第二部分包括壳体和电源，所述电源设置于所述壳体内；以及第三部分，所述第三部分中设置热交换单元和发光单元，所述发光单元与所述热交换单元连接，所述发光单元与所述电源电连接，当所述第一方向平行于水平面时，所述LED照明设备的所述发光单元工作时提供向下的出光；所述第一部分、第二部分和第三部分依次设置；所述LED照明设备沿水平安装后，所述灯头安装后的力矩F＝d1*g*W1+(d2+d3)*g*W2，该力矩满足以下条件：1NM<d1*g*W1+(d2+d3)*g*W2<2NM。

Description

一种LED照明设备
本实用新型申请是2020年5月8日提交中国专利局、申请号为202020738115.1、新型名称为“一种LED照明设备”的分案申请。
技术领域
本实用新型涉及一种LED照明设备，属于照明领域。
背景技术
LED灯因为具有节能，高效，环保，寿命长等优点而被广泛采用诸多照明领域中。LED 灯作为节能绿色光源，高功率LED的散热问题益发受到重视，由于过高的温度会导致发光效率衰减，高功率LED运作所产生的废热若无法有效散出，则会直接对LED的寿命造成致命性的影响，因此，近年来高功率LED散热问题的解决成为许多相关者的研发重要课题。
在某些应用中，LED灯采用横向安装，当LED灯采用某些特定规格的灯头时，LED灯的重量受到限制，且重量分布同样存在限制(不合理的重量分布将会增加灯头的受力，灯头承受的力矩过大，会影响到LED灯的安装)，即，LED灯的电源、散热器灯管部件的重量及重量分布受到限制。而对于某些大功率的LED灯，如功率超过100W，其光通量达到10000 流明以上，也就是说，散热器在其重量限制及重量分布限制内，需要消散来自产生至少10000 流明的LED灯所产生的热。
有鉴于上述问题,以下提出本实用新型及其实施例。
实用新型内容
本实用新型实施例主要解决的技术问题是提供一种LED照明设备，以解决上述问题。
本实用新型实施例提供一种LED照明设备，其特征在于，包括：
第一部分，所述第一部分包括灯头，所述灯头沿一第一方向延伸设置；
第二部分，所述第二部分包括壳体和电源，所述电源设置于所述壳体内；以及
第三部分，所述第三部分中设置热交换单元和发光单元，所述发光单元与所述热交换单元连接，所述发光单元与所述电源电连接，当所述LED照明设备横向安装后，所述LED照明设备的所述发光单元工作时提供向下的出光；
所述第一部分、第二部分和第三部分依次设置；
所述LED照明设备沿水平安装后，所述灯头安装后的力矩F＝d1*g*W1+(d2+d3)*g*W2，该力矩满足以下条件：
1NM<d1*g*W1+(d2+d3)*g*W2<2NM；
其中，d1为所述第一部分至所述第二部分的重心所在的平面的距离,
W1为所述第二部分的重量；
d2为所述第二部分的长度；
d3为所述第二部分至所述第三部分III的重心所在的平面的距离；
W2为所述第三部分的重量。
本实用新型实施例所述灯头的力矩满足以下条件：
1NM<d1*g*W1+(d2+d3)*g*W2<1.6NM。
本实用新型实施例给所述LED照明设备提供不超过110瓦的电能，所述发光单元点亮，且使所述LED照明设备发出至少15000流明的光通量。
本实用新型实施例给所述LED照明设备提供不超过80瓦的电能，所述发光单元点亮，且使得所述LED照明设备发出至少12000流明的光通量。
本实用新型实施例给所述LED照明设备提供不超过60瓦的电能，所述发光单元点亮，且使得所述LED照明设备发出至少9000流明的光通量。
本实用新型实施例给所述LED照明设备提供不超过40瓦的电能，所述发光单元点亮，且使得所述LED照明设备发出至少6000流明的光通量。
本实用新型实施例所述热交换单元重量不超过0.9kg，当所述LED照明设备点亮时，可发出至少15000流明、16000流明、17000流明、18000流明、19000流明或20000流明。
本实用新型实施例所述LED照明设备的整体长度小于350mm，且大于200mm。
本实用新型实施例所述第二部分的重量占整灯的重量的30％以上。
本实用新型实施例所述第三部分的重量占整灯的重量不超过60％。
本实用新型实施例所述第二部分的长度占整灯的长度不超过25％。
本实用新型实施例所述第三部分的长度占整灯的长度不超过70％。
本实用新型实施例所述第二部分具有第一区域、第二区域和第三区域，其中，所述第三区域为所述壳体外部的区域，所述电源通过所述第二区域与所述第一区域对所述电源形成导热路径，所述第一区域和所述第二区域的导热系数均大于所述第三区域的导热系数。
本实用新型实施例所述第一区域的导热系数为所述第三区域的8倍以上。
本实用新型实施例所述第二区域的导热系数为所述第三区域的5倍以上。
本实用新型实施例所述第二区域设置导热材料，所述电源通过所述第二区域的所述导热材料而与所述第一区域形成导热路径。
本实用新型实施例所述电源包括发热元件，所述发热元件露于外部的表面积的至少80％附着所述导热材料。
本实用新型实施例所述发热元件为电阻、变压器、电感、IC或晶体管。
本实用新型实施例所述热交换单元包括散热鳍片及基座，所述散热鳍片连接至所述基座，其中，所述散热鳍片沿一第二方向延伸设置，所述第二方向垂直于所述第一方向。
本实用新型实施例所述散热鳍片高度上具有高度相同的第一部分和第二部分，其中所述第一部分更靠近所述基座，所述第一部分的截面厚度大于所述第二部分的截面厚度。
本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型包括以下任一效果或其任意组合：
(1)灯头的力矩设计，在确保LED照明设备的正常安装的前提下，可保证每部分的供电、发光或散热的功能。
(2)第二部分的重量包括供电元件(电源)及对供电元件散热的部件的重量，第三部分的重量包括发光单元的重量及对发光单元进行散热的部件的重量。第二部分Ⅱ的长度设置，用于提供容纳供电元件(电源)的纵向空间，第三部分的长度设置，用于提供设置发光体的纵向空间及散热部件的纵向空间。通过力矩的设计，在确保灯头的力矩不超过灯头所能承受的范围的前提下，保证每部分的供电、发光或散热的功能。
(3)通过第一区域、第二区域和第三区域的导热系数的设置，使得LED照明设备工作时，电源产生的热量可快速通过热传导的方式而散至LED照明设备的外部。
附图说明
图1是一实施例中LED照明设备的主视结构示意图；
图2是一实施例中的灯头模块的示意图；
图3是图1的仰视图；
图4是图3去掉光输出单元的示意图；
图5是图1中的LED照明设备的剖视结构示意图；
图6是一实施例中的LED照明设备的结构示意图；
图7是图6中的LED照明设备的结构示意图，显示其与水平面成一夹角；
图8是一实施例中的LED照明设备的结构示意图；
图9是图8去掉光输出单元后的仰视图；
图10是一实施例中的第二部分的剖视结构示意图；
图11是一实施例中的第二部件的立体结构示意图；
图12是一实施例中的第一部件的立体结构示意图；
图13是一些实施例中的散热鳍片的各种形状；
图14是图1中的LED照明设备去掉光输出单元的立体结构示意图；
图15是图14中的A处的放大示意图；
图16A是图1中的光输出单元的立体结构示意图；
图16B是图1中的热交换单元的立体结构示意图；
图17是一实施例中的热减缓单元与发光单元的配合示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于下面所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。下文中关于方向如“轴向方向”、“上方”、“下方”等均是为了更清楚的表明结构位置关系，并非对本实用新型的限制。在本实用新型中，所述“垂直”、“水平”、“平行”定义为：包括在标准定义的基础上±10％的情形。例如，垂直通常指相对基准线夹角为90度，但在本实用新型中，垂直指的是包括80度至100以内的情形。另外，本实用新型中所述LED照明灯的使用情况、使用状态，指的是LED灯以灯头水平方向安装的使用情境，如有其他例外情况将另做说明。
参见图1，本实用新型一实施例中，涉及一种LED照明设备，其包括第一部分Ⅰ、第二部分Ⅱ及第三部分Ⅲ。如图1所示，第一部分Ⅰ、第二部分Ⅱ及第三部分Ⅲ用虚线划分示意，其中，第一部分Ⅰ、第二部分Ⅱ及第三部分Ⅲ依次设置。
参见图1和图2，第一部分Ⅰ主要用以对应连接外部供电设备(例如灯座)，其中第一部分Ⅰ包括灯头模块7，灯头模块7至少包括灯头71，所述灯头71具有连接外接灯座的外部螺纹，可以理解，灯头模块7还可以具有灯头转接器711，其可以具有外接灯座的外部螺纹712和内部螺纹713。
参见图1、图4和图5第二部分Ⅱ主要用以设置LED照明设备的电子组件，其中第二部分Ⅱ包括壳体3、电源4，壳体3限定第一部分Ⅰ的外形尺寸，且壳体3内限定一腔体301，使电源4可设置在腔体301内。参见图10，电源4可包括电源板41及电子元件42，电子元件42设于电源板41上。其中，电源板41垂直或大致垂直于第一方向X。
参见图1，图3，图4和图5，第三部分Ⅲ主要用以提供LED照明设备的散热(针对光输出单元5的散热)和光输出功能，第三部分Ⅲ中设置热交换单元1、发光单元2及光输出单元5。发光单元2与热交换单元1连接并形成第三部分Ⅲ的导热路径，当LED照明设备工作时，发光单元2产生的热量可通过热传导的方式传导至热交换单元1，并借由热交换单元1 进行散热。电源4与发光单元2电连接，以对发光单元2提供电力。光输出单元5罩设于发光单元2外，当LED照明设备工作时，发光单元2产生的光至少部分射入光输出单元5，并随后射出所述光输出单元5而投射至LED照明设备外部。光输出单元5可配置光学装置，光学装置可配置反射、折射和/或散射的程度，以提供反射、折射和/或散射的任意合适的组合。另外光学装置还可配置为用于增加穿过光输出单元5的光通量。
参见图1，第一部分I和第二部分II以灯头模块7和壳体3的连接面(在照明设备长度方向上的连接面)为界限，具体的，可以以灯头71轴向的端面7101作为所述连接面，第二部分II及第三部分III以壳体3和热交换单元1的连接面(在照明设备长度方向上的连接面)为界限，可以以壳体3在LED灯长度方向上的端面301作为连接面。
在此需特别说明，在本实施例中，虽然第一部分Ⅰ、第二部分Ⅱ和第三部分Ⅲ是沿LED 照明设备的长度延伸方向依序设置，然而在其他实施例中，依据LED照明设备不同的设计需求，第一至第三部分可在不同方向上重叠设置，本实用新型并不以此为限。
参见图1、图4和图5，灯头71沿一第一方向X(LED灯的长度方向)延伸设置。发光单元2包括发光体21和基板22，所述基板22提供一安装面221，所述发光体21安装在所述安装面221上。安装面221与所述第一方向X平行设置。从使用角度来讲，当LED照明设备横向安装后(第一方向X和安装面221均平行于水平面)，LED照明设备的发光单元2提供向下的出光，以使LED照明设备的下方的区域被照亮。也就是说，本实施例中的LED照明设备为横向安装的。另外，当LED照明设备横向安装后，第一方向X或安装面221也可与水平面之间形成锐角，该锐角角度小于45度，从而主要提供向下的出光。LED照明设备可以用于室外照明，如用于路面照明(路灯)，也可用于室内，采用壁式的安装(安装于墙壁)，如用于仓库、停车场、运动场等。本实用新型所有实施例中所称的“发光体”，可以是以LED (发光二极管)为主体的发光源，包括但不限于LED灯珠、LED灯条或LED灯丝等。
在某些应用中，对于整个LED照明设备可能存在重量限制。例如，当LED照明设备采用E39灯头时，LED照明设备的最大重量限制到1.7千克以内。在一实施例中，在LED照明设备采用横向安装，且各部分重量分布受限时，给LED照明设备提供不超过150瓦的电能，所述发光单元2(具体为设置在发光单元2的发光体21)点亮，且使得LED照明设备发出至少15000流明的光通量。进一步的，当提供140瓦电能，LED照明设备发出至少15000流明、16000流明、17000流明、18000流明、19000流明、20000流明或更高流明的光通量(小于 40000流明)。在一实施例中，热交换单元1的重量限制在不超过0.9kg，当LED照明设备点亮时，可发出至少15000流明、16000流明、17000流明、18000流明、19000流明、20000 流明或更高流明的光(小于40000流明)。也就是说，热交换单元1在不超过0.9kg的重量限制下，可消散来自产生至少15000流明的LED照明设备所产生的热。在一实施例中，热交换单元1的重量限制在0.8kg或以下，当LED照明设备点亮时，可发出至少20000流明的光。上述示例中，由于总体重量限制，LED照明设备发出的总的光通量小于40000流明。在一实施例中，在LED照明设备采用横向安装，且各部分重量分布受限时，给LED照明设备提供不超过110瓦的电能，所述发光单元2(具体为设置在发光单元2的发光体21)点亮，且使得LED照明设备发出至少15000流明的光通量(不超过24000流明)。在一实施例中，在LED 照明设备采用横向安装，且各部分重量分布受限时，给LED照明设备提供不超过80瓦的电能，所述发光单元2(具体为设置在发光单元2的发光体21)点亮，且使得LED照明设备发出至少12000流明的光通量(不超过20000流明)。在一实施例中，在LED照明设备采用横向安装，且各部分重量分布受限时，给LED照明设备提供不超过60瓦的电能，所述发光单元2(具体为设置在发光单元2的发光体21)点亮，且使得LED照明设备发出至少9000流明的光通量(不超过18000流明)。在一实施例中，在LED照明设备采用横向安装，且各部分重量分布受限时，给LED照明设备提供不超过40瓦的电能，所述发光单元2(具体为设置在发光单元2的发光体21)点亮，且使得LED照明设备发出至少6000流明的光通量(不超过15000流明)。在一实施例中，在LED照明设备采用横向安装，且各部分重量分布受限时，给LED照明设备提供不超过20瓦的电能，所述发光单元2(具体为设置在发光单元2 的发光体21)点亮，且使得LED照明设备发出至少3000流明的光通量(不超过10000流明)。另外，上述实施例中的LED照明设备，均满足在工作环境温度-20度至70度时，50000小时的寿命。
参见图1和图5，第一部分Ⅰ、第二部分Ⅱ及第三部分Ⅲ的重量分布及长度设计时，需考虑灯头71力矩问题。
在LED照明设备重量固定时(重量为一确定值或在一确定的范围内，如重量在1kg～1.7kg 之间)，LED照明设备的重心将会影响灯头71所承受的力矩。参见图1和图5，一实施例中， LED照明设备的长度为L，灯头71端部至LED照明设备的重心所在的平面(该平面垂直于 LED照明设备的灯头的轴线)的直线距离为a，LED照明设备的长度L与灯头71端部至LED照明设备的重心所在的平面的直线距离a满足以下关系：a/L＝0.2～0.45。优选的，LED照明设备的长度L与灯头71端部至LED照明设备的重心所在的平面的直线距离a满足以下关系：a/L＝0.2～0.4。在满足上述关系式时，可在LED照明设备整灯重量确定的情况下(LED照明设备整灯重量限制在1kg～1.7kg)，降低灯头71承受的力矩，同时保证第二部分Ⅱ和第三部分Ⅲ具有足够的重量来设置部件及进行散热设计。
参见图1和图5，第二部分Ⅱ的起始至LED照明设备的重心所在的平面(该平面垂直于 LED照明设备的灯头的轴线)的距离b满足以下关系：
(L2+L3)/5<b<3(L2+L3)/7
其中，L2为第二部分Ⅱ的长度；
L3为第三部分Ⅲ的长度。
为了顾及LED照明设备具有足够的散热面积，同时使LED在水平安装的状态下能减少力矩对连接部(例如灯头71)的影响，在一实施例中可以针对热交换单元1的形式进行不对称设计(热交换单元1的不同设计，均满足以下公式)。参见图1和图6，LED照明设备水平安装后，灯头71安装后的力矩F＝d1*g*W1+(d2+d3)*g*W2；
其中，d1为第一部分Ⅰ至第二部分的重心所在的平面(该平面垂直灯头的轴向)的距离；
g为9.8N/kg；
W1为第二部分Ⅱ的重量；
d2为第二部分Ⅱ的长度；
d3为第二部分Ⅱ至第三部分Ⅲ的重心所在的平面(该平面垂直灯头的轴向)的距离；
W2为第三部分Ⅲ的重量。
在LED照明设备整灯总量确定的情况下(或整灯重量受限制，如重量为1kg至1.7kg)，灯头71的力矩满足以下条件：
1NM<d1*g*W1+(d2+d3)*g*W2<2NM
本实施例中，第二部分Ⅱ的重量包括供电元件(电源4)及对供电元件散热的部件的重量，第三部分Ⅲ的重量包括发光单元2的重量及对发光单元2进行散热的部件的重量。第二部分Ⅱ的长度设置，用于提供容纳供电元件(电源4)的纵向空间，第三部分Ⅲ的长度设置，用于提供设置发光体21的纵向空间及散热部件的纵向空间。上述的设计，在确保灯头71的力矩不超过灯头71所能承受的范围的前提下，保证每部分的供电、发光或散热的功能。
其他实施例中，灯头71的力矩满足以下条件：
1NM<d1*g*W1+(d2+d3)*g*W2<1.6NM
参见图7，LED照明设备安装后，其与水平面具有一夹角(灯头71的轴向与水平面具有一小于45度的锐角)。此时，灯头71的力矩F＝d1*g*W1*cosA+(d2+d3)*g*W2*cosA。
其中，A为灯头71的轴向与水平面之间的夹角。
在LED照明设备整灯总量确定的情况下(或整灯重量受限制，如重量为1kg至1.7kg)，灯头71的力矩同样需满足以下条件：
1NM<d1*g*W1cosA+(d2+d3)*g*W2cosA<2NM
其他实施例中，1NM<d1*g*W1cosA+(d2+d3)*g*W2cosA<1.6NM。
上述设计力矩的实施例中，LED照明设备的整体的长度小于350mm，且大于200mm。当灯头71采用固定型号时，如E39灯头时(其长度为40mm左右)，第二部分Ⅱ和第三部分Ⅲ的长度之和小于310mm，且大于160mm。进一步的，第二部分Ⅱ和第三部分Ⅲ的长度之和小于260mm，且大于180mm。
参见图10，电源4与灯壳32的端面(该端面设置于灯壳32靠近第三部分Ⅲ的一端)保持间距，以防止第三部分Ⅲ(发光单元2)工作时产生的热传导至电源4，或者防止电源4产生的热与第三部分Ⅲ产生的热相互影响。具体的，电源4的电源板41与灯壳32的端面保持间距。该间距内具有空气，以形成较好的热隔离。具体的，可在灯壳32内设置凸块3201，以使电源板41可支撑于所述凸块3201上，从而使电源板41与灯壳32的端面保持间距。另外，由于间距的设置，可进一步调整第二部分Ⅱ的重心，以最终降低灯头71的力矩。
本实施例中，由于LED灯是横向安装，考虑到灯头71的承重，当LED灯重量相对确定的情况下，力矩的大小主要取决于力臂，即整灯的重量分布。在综合考量灯头71的承重及发光单元2、电源4的散热后，本实施例中，第二部分Ⅱ为更靠近灯头71的部分，LED灯第二部分Ⅱ的重量配置为占整灯的重量的30％以上，优选的，LED灯第二部分Ⅱ的重量配置为占整灯的重量的35％以上，更优选的，LED照明设备第二部分Ⅱ的重量配置为占整灯的重量的35％～50％，以使得第二部分Ⅱ具有更多的可用作散热的重量，且这部分重量相对靠近第一部分Ⅰ，因此相对第一部分Ⅰ，其力臂较短。而第三部分Ⅲ的重量占整灯的重量不超过60％，优选的，第三部分Ⅲ的重量占整灯的重量不超过55％，更优选的，第三部分Ⅲ的重量占整灯的重量的50％～55％，以此，一方面可满足发光单元2的散热，另一方面控制第三部分Ⅲ的重量，从而利于控制力矩。
在具体到第一部分Ⅰ、第二部分Ⅱ及第三部分Ⅲ的重量分布设计时，其中的第二部分Ⅱ的长度占LED灯整体的长度不超过25％，以控制第二部分Ⅱ的力臂(控制力臂长度，利于控制第二部分Ⅱ相对灯头71的力矩)。优选的第二部分Ⅱ的长度占LED灯整体的长度不超过 20％。更优选的，第二部分Ⅱ的长度占LED灯整体的长度的15％～25％，以此，在控制力矩的同时，提供足够的空间来容纳电源4。其中的第三部分Ⅲ的长度占LED灯整体的长度不超过70％，优选的，第三部分Ⅲ的长度占LED灯整体的长度的60％～70％，从而使第三部分Ⅲ的力矩与散热能力间达到平衡(第三部分Ⅲ长度越长，热交换单元1的设置更加合理，可拥有更多的用于散热的空间，第三部分Ⅲ长度越短，则第三部分Ⅲ的力矩相对较小)。
[第一部分I]
参见图1，一实施例中，第一部分I的灯头模块7，是提供连接外部供电端与LED照明设备的电性连接端口。所述灯头模块7可以包括灯头71，灯头71配置为用于连接至与之相配的灯座，灯头71具有连接外接灯座的外部螺纹。
所述灯头71可沿着第一方向X的方向设置，例如LED照明设备的长度方向延伸设置，所述灯头71可按照LED照明灯具的具体应用场景设置，所述灯头71可以是E型灯头，例如E39或者E40的灯头，其中E代表爱迪生螺口灯泡，即带有可旋入灯座的螺纹，39/40指代灯泡螺纹的公称直径。E39是美国标准规格，E40是欧州标准规格，材质可含有铜镀镍、铝合金等。
可以明确，当将LED照明设备用于其它特定的应用场景时，所述灯头71也可以是其它类型的灯头，如插入式的灯头GU10等，其中G表示灯头类型是插入式，U表示灯头部分呈现U字形，后面数字表示灯脚孔中心距为10mm。或者灯头71也可是卡扣式的。
灯头模块7还可以包括如图2所示的灯头转接器711，灯头转接器711具有连接外部灯座的外部螺纹712，以及具有内部螺纹713。灯头转接器711可以提供第二部分II与第一部分 I之间的连接，灯头转接器711还可以设计成方便不同灯头与灯座之间的适配。例如，通过灯头转接器711可将E27的灯头安装在E40灯座上。
[第二部分Ⅱ]
参见图1和5，一实施例中，第二部分II的壳体3用于容纳电源4且限定了第二部分Ⅱ的外形尺寸，壳体3还分别与灯头模块7和热交换单元1相连接。考虑到绝缘爬电距离要求，壳体3通常采用塑料材质。其他实施例中，壳体3也可采用金属材质，但须做好壳体3与电源4的电隔离。壳体3限定一腔体301，电源4设置于所述腔体101中。
LED照明设备工作时，电源4会产生热量，因此，第二部分Ⅱ设置散热装置，以对电源 4进行散热，以消散电源4工作时产生的热量，防止电源4过热。
图10为一局部剖视图，显示第二部分Ⅱ的剖面结构。如图1和图10所示，一实施例中，第二部分Ⅱ具有第一区域302、第二区域303和第三区域304，其中，第三区域304为壳体3外部的区域，电源4通过第二区域303与第一区域302对电源4形成导热路径，第一区域302和第二区域303的导热系数均大于第三区域304的导热系数。从而使得LED照明设备工作时，电源4产生的热量可快速通过热传导的方式而散至LED照明设备的外部。具体的，第一区域302的导热系数为第三区域304的8倍以上，优选的，第一区域302的导热系数为第三区域304的9-15倍。第二区域303的导热系数为第三区域304的5倍以上，优选的，第二区域303 的导热系数为第三区域304的6至9倍。第一区域302的具体的导热系数在0.2～0.5之间，第二区域303的具体的导热系数在0.1至0.3之间。优选的第一区域302的具体的导热系数在0.25～0.35之间，第二区域303的具体的导热系数在0.15至0.25之间。而第三区域304的导热系数在0.02至0.05之间。
以上述各区域的导热系数，应当被理解为各区域中所包括的材料的平均导热系数值。
本实施例公开内容中的第二区域303设置导热材料305，电源4通过第二区域303的导热材料305而与第一区域302形成导热路径。示例性的，所述导热材料305可以为导热胶。也就是说，前述所讲的第二部分Ⅱ设置散热装置，该散热装置可以是第二区域302的导热材料305。其他实施例中，散热装置还可以其他形式出现，例如，壳体3内通过对流对电源4 产生的热进行散热时，散热装置可以是开设于壳体3上的孔洞，又例如散热装置可以是风扇，以加速对电源4的对流散热，再如，散热装置可以是辐射层，辐射层可以设置于电源4表面或壳体3表面，以加速电源产生的热以辐射的形式消散。
本实施例中，电源4包括发热元件，发热元件为LED照明设备工作时，产生热量相对较高的电子元件，例如电阻，变压器，电感，IC，晶体管等。根据热传导基本原理可知，热传导影响因素主要包括导热材料305的导热系数，导热材料305的导热的截面积及导热材料305的厚度(发热单元至第一区域302的距离，取最近点的距离)，其中，导热材料305确定的情况下，热传导主要影响因素为后两者。假设发热元件产生的热量沿最短路径(传热路径越短，传热效果越好)传导至第一区域302，则热传导公式为Q＝λAΔT/d；
其中，Q为通过导热材料305的热流量；λ为导热材料305的导热系数；A为发热单元与导热材料305接触的面积；ΔT为导热通路上的温差(发热元件的温度与导热材料305在导热通路末端的温度的差值)；d为发热元件至第一区域302的最近距离。本实施例中的发热元件为变压器、电感、IC(控制电路)、晶体管或电阻等。
为尽快将发热元件产生的热量散去，在设置导热材料305时，应使发热元件表面被导热材料305附着的面积(A的值)尽量的大。在一实施例中，为保证发热元件工作时产生的热量尽快的通过导热材料305的热传导而散去，发热元件露于外部的表面积(除去与电源板安装时的接触面)的至少80％附着所述导热材料。在一实施例中，发热元件露于外部的表面积 (除去与电源板安装时的接触面)的至少90％附着所述导热材料。在一实施例中，发热元件露于外部的表面积(除去与电源板安装时的接触面)的至少95％附着所述导热材料305。在一实施例中，任意一发热元件露于外部的表面积(除去与电源板安装时的接触面)的至少80％、 90％或95％附着所述导热材料305。以此，可尽量避免导热通路上的热流瓶颈。
为了使发热元件产生的热量尽快传导至第一区域302，还可对应设计发热元件至第一区域302的最短距离，以提高热传导效率。具体的，本实施例中的第二部分Ⅱ的宽度尺寸为W (此处的第二部分Ⅱ的截面形状可能为圆形、多边形或其他不规则形状，而宽度尺寸指的是第二部分Ⅱ截面上任意两点之间的最短距离连线距离，且该两点之间的连线穿过灯头71轴心线)，而发热元件在第二部分Ⅱ宽度方向上至第二部分Ⅱ边界(第一区域302)的最短距离为 d(发热元件中心至第二部分Ⅱ边界的最短距离)，为将发热元件的热量尽快传导至第一区域 302，发热元件至第二部分Ⅱ边界(第一区域302)的最短距离d与第二部分Ⅱ的宽度尺寸L 满足以下关系：
d≤5/11W
其他实施例中，发热元件在第二部分Ⅱ宽度方向上至第二部分Ⅱ边界(第一区域302) 的最短距离d与第二部分Ⅱ的宽度尺寸W满足以下关系：
d≤4/11W
另外，为了满足爬电距离的要求，发热元件应于第二部分Ⅱ的边界保持一定的间距。因此，综合来讲，发热元件在第二部分Ⅱ宽度方向上至第二部分Ⅱ边界(第一区域302)的最短距离d与第二部分Ⅱ的宽度尺寸W满足以下关系：
1/20W≤d≤4/11W
在一实施例中，W的范围为50～150mm之间。在一实施例中，W的范围为55～130mm之间。
上述的发热元件可以是变压器、电感、IC(控制电路)、晶体管或电阻等。
热阻是热量转移过程中的阻力，表示单位热流量引起的温差。其中一发热元件产生的热量在第二部分Ⅱ宽度方向上经最短路径传导至第三区域304时，其依次通过第二区域303及第一区域302，其总的热阻R为第一区域302的热阻R1加上第二区域303的热阻R2。
其中，第二区域303的热阻R2＝d2/λ2A2；其中，d2为所述发热元件在第二部分Ⅱ宽度方向上至第二区域303的界面(第一区域302与第二区域303的连接面)最短距离；λ2为第二区域303的导热系数，A2为发热元件与第二区域303(导热材料305)的接触面积。
其中，第一区域302的热阻R1＝d1/λ1A1；其中，d1为所述第二区域303至第一区域302 的外侧面的最短距离(第一区域302的厚度)；λ1为第一区域302的导热系数，A1为第一区域的表面积。
第二区域303的热量主要通过传导至第一区域302，而第一区域302的热量主要是热辐射至第三区域304，发热元件热量更迫切的需要传导至第二区域303，因此，本实施例中，将第二区域303的热阻R2设置为小于第一区域302的热阻R1，即d2/λ2A2＜d1/λ1A1。
一实施例中，为降低第二区域303的热阻R2，所述发热元件在第二部分Ⅱ宽度方向上至第二区域303的界面(第一区域302与第二区域303的连接面)最短距离及发热元件表面被导热材料305附着的面积等均可采用前述的热设计，即d2满足以下关系：1/20W≤d2≤4/11W；发热元件露于外部的表面积(除去与电源板安装时的接触面)的至少80％、90％或95％附着所述导热材料305。
参见图10，图11和图12，壳体3包括第一部件32和第二部件33，其中，灯头71与第一部件32固定连接。具体的，第一部件32外表面具有与灯头71的内螺纹713相匹配的结构 (如设于第一部件32外表面的外螺纹)。而第一部件32与第二部件33可转动式的连接。因此，当灯头71安装至灯座时，通过转动第二部件33，可调节LED灯的出光方向。
具体的，第一部件32具有一环状凹部321，第二部件33具有一凸部331，凸部331与环状凹部321配合，且两者之间可实现转动，最终实现第一部件32与第二部件33的可转动式连接。其他实施例中，第一部件32和第二部件33还可通过现有技术中的其他结构实现转动，例如将第一部件32设置为凸部，而将第二部件33设置为环状凹部。
第一部件32可进一步包括第一止挡部322，而第二部件33可进一步包括第二止挡部 332，第一止挡部322与第二止挡部332相配。具体的，第一部件32和第二部件33相对转动至第一止挡部322与第二止挡部332相抵时，便可限制第一部件32和第二部件33的进一步转动，以防止过度转动而影响甚至拉断内部的连接导线。在一实施例中，由于第一止挡部322与第二止挡部332的设置，第一部件32和第二部件33之间的相对的转动角度的范围为0～355 度。在一实施例中，第一部件32和第二部件33之间的相对的转动角度的范围为0～350度。第一部件32和第二部件33之间的相对的转动角度的范围为0～340度。上述转动角度的限制，可通过设置第一止挡部322与第二止挡部332在周向上的厚度(即所占的角度即可)。在一实施例中，第一止档部322为三角形，第二止档部332的形状为L形，但可以理解的是，所述第一和第二止档凸起的形状可以不限，以旋转中能互相作用阻挡运动即可。在其他实施例中，第一部件32和第二部件33还可通过现有技术中的其他结构实现转动，此处不再赘述。
第二部件33包括若干杆部333，若干杆部333沿一圆周均匀分布，相邻杆部333之间具有间距，所述的凸部331形成于杆部333上。相邻杆部333之间具有间距，因此，利于杆部333发生弹性形变，利于将其插入到第一部件32中。
第一部件32上沿一圆周设置若干齿部323，齿部323可以是连续的，也可以是间隔的。第二部件33上设置有阻尼部334，所述阻尼部334与所述齿部323对应配合。阻尼部334可形成于第二止挡部332上，即第二止挡部332的一部分用于与齿部323配合，而另一部分与第一止挡部322配合。通过阻尼部334与齿部323的配合，可提升第一部件32相对第二部件 33相对转动时的质感。另外，通过阻尼部334与齿部323的配合，防止第一部件32与第二部件33在无外力的情况下发生不必要的松动，甚至转动。
[第三部分Ⅲ]
参见图1，图4和图9，在一实施例，在第三部分Ⅲ中设置的热交换单元1与发光单元2 连接并形成导热路径，当LED照明设备工作时，发光单元2产生的热量可通过热传导的方式传导至热交换单元1，并借由热交换单元1进行散热。
热交换单元1为一体式构件形成，其包括散热鳍片101及一基座102，散热鳍片101连接至基座102。散热鳍片101提供散热面积，以消散发光体21(例如是LED照明设备的灯珠)工作时产生的热量，防止发光体21过热(温度超出发光体21的正常工作范围，如温度超过120度)，而影响发光体21的寿命。
散热鳍片101沿一第二方向Y延伸设置，其中，第二方向Y为LED照明设备的宽度方向，其垂直于前述的第一方向X。散热鳍片101沿第二方向Y的方向设置时，其具有相对较短的长度(相比于散热鳍片101沿第一方向X设置)，因此，相邻两散热鳍片101之间形成对流通道时，假设空气沿LED照明设备的宽度方向对流，则其具有相对较短的对流路径，利于将散热鳍片101处的热量快速散去。本实施例中，散热鳍片101之间平行设置，且散热鳍片101在第一方向X上均匀分布。
热交换单元1在第一方向X方向上，其重量均匀或大致均匀的分布。在一实施例中，在 X方向上，任意截取一段热交换单元1，与另一任意截取的相同长度的另一段热交换单元1 的重量比值为1:0.8～1.2(这两段热交换单元包括相同或大致相同的散热鳍片101的数量)。
散热鳍片101之间的间距值为8～30mm。在一实施例中，散热鳍片101之间的间距值为8～15mm。间距值可根据散热时的辐射和对流进行确定。
为了顾及LED照明设备具有足够的散热面积，同时使LED在水平安装的状态下能减少力矩对连接部(例如灯头)的影响，可以针对热交换单元的形式进行不对称设计。在第一方向X上的任意两个散热鳍片101，其中，更靠近灯头71的散热鳍片101具有更多的散热面积(靠近灯头71的散热鳍片101高度相对更高，因此可具有更多的散热面积)。
在一实施例中，散热鳍片101在其高度方向上具有一第一部分及一第二部分，该第一部分设置为靠近基座102，该第二部分设置为远离基座102，该第一部分的任意位置的截面厚度大于第二部分的任意位置的截面厚度。一实施例中，散热鳍片101高度上分为高度相同的两部分，即第一部分和第二部分。由于散热鳍片101下部主要用于传导发光单元2工作时产生的热量，而上部主要用于将热量辐射至周围空气，基于此，设置散热鳍片101靠近散热基板的部分(即第一部分)的截面厚度较大，而远离散热基板的散热鳍片部分(即第二部分)的截面厚度较小，因此，第一部分可保证将发光单元2工作时产生的热量传导散热鳍片，而第二部分在保证热辐射的前提下，可减轻整个散热鳍片101的重量。总的来说，上述设置方式，不但可以实现良好的散热效果，也可减轻整个LED照明设备的重量。
发光单元2工作时产生的热量，热传导至散热鳍片101，热量在散热鳍片101上，从下至上传导(假设LED照明设备水平安装前提下)，期间，一部分的热量在散热鳍片101上的传导过程中，通过辐射的方式传导至周围空气。也就是说，越往上，散热鳍片101传导的热量越小。傅里叶导热定律如下：Q＝-λAdT/dx，其中，λ为导热系数，A为导热截面的面积，单位为m2，dT/dx为热流方向上的温度梯度，单位为K/m。
一实施例中，假设λ为一定值(散热鳍片101材料确定的情况下，λ的值不变)，则，热流量Q主要取决于导热截面的面积及热流方向上的温度梯度。在一实施例中，忽略温度梯度的变化时，则热流量Q主要取决于导热截面的面积。由于热量在散热鳍片101上传导过程中存在热辐射的散热，则在散热鳍片101的热流方向上，越往后，其热量越少，则散热鳍片101的厚度也可以相应调整(假设散热鳍片101的宽度为一定值，在散热鳍片101高度方向上，其宽度尺寸的偏差小于30％)，以保证散热的前提下，进一步降低灯头71的力矩。参见图1 和图3，一实施例中，散热鳍片101设置有若干组，本处仅以一组散热鳍片101的厚度进行说明，建立坐标系，以散热鳍片101底部的厚度方向作为X轴，以散热鳍片101的高度方向作为Y轴，则散热鳍片101的厚度与高度满足以下公式：
y＝ax+K
其中，y为散热鳍片101的高度值；a为一常数，且a为负数；x为散热鳍片101的厚度；K为一常数。
a为负数时，随着散热鳍片101的高度值y的增加，散热鳍片101的厚度值x减小，如此一来，一方面，散热鳍片101的辐射散热的关系，散热鳍片101往上时厚度减小，依然能满足热传导的需求，另一方面，散热鳍片101往上时的厚度的减小，可降低其重量，从而降低灯头71的力矩，以提供更从容的重量设计。
一实施例中，a的值为-40～-100之间，K的值为80～150之间。x及y的值的单位均为毫米。
一实施例中，a的值为-50～-90之间，K的值为100～140之间。
一实施例中，散热鳍片101之间采用相同的设计，散热鳍片101的数量为n，则总体上，散热鳍片101的总厚度(所有散热鳍片101的厚度之和)与高度满足以下公式：
sn＝(y-K)n/a
其中，y为散热鳍片101的高度值；a为一常数，且a为负数；x为散热鳍片101的厚度；K为一常数；x*n为散热鳍片101的总厚度。
一实施例中，散热鳍片101的截面面积等于其厚度值乘以宽度值，假设散热鳍片101的宽度值为L为一定值(此处散热鳍片101的宽度值为定值，指的是在散热鳍片101高度方向上，其宽度尺寸的偏差小于30％)，散热鳍片101的厚度与高度满足以下公式：
y＝ax+K，即x＝(y-K)/a
即散热鳍片的截面积Lx＝(y-K)L/a
其中，y为散热鳍片101的高度值；a为一常数，且a为负数；x为散热鳍片101的厚度；K为一常数。
a为负数时，随着散热鳍片101的高度值y的增加，散热鳍片101的截面面积减小，如此一来，一方面，散热鳍片101的辐射散热的关系，散热鳍片101往上时截面面积减小，依然能满足热传导的需求，另一方面，散热鳍片101往上时的截面面积的减小，可降低其重量，从而降低灯头71的力矩，以提供更从容的重量设计。
一实施例中，散热鳍片101的总的截面面积(所有散热鳍片101的截面面积之和)等于散热鳍片101总的厚度值乘以宽度值，而所有散热鳍片101，假设散热鳍片101的宽度值为L 为一定值(此处散热鳍片101的宽度值为定值，指的是在散热鳍片101高度方向上，其宽度尺寸的偏差小于30％)，则散热鳍片101的总的截面面积满足以下公式：
nLx＝(y-K)nL/a
n为散热鳍片101的数量。
a为负数时，随着散热鳍片101的高度值y的增加，散热鳍片101的总的截面面积减小，如此一来，一方面，散热鳍片101的辐射散热的关系，散热鳍片101往上时截面面积减小，依然能满足热传导的需求，另一方面，散热鳍片101往上时的截面面积的减小，可降低其重量，从而降低灯头71的力矩，以提供更从容的重量设计。、
上述实施例中，考虑散热鳍片101的厚度时，需排除散热鳍片101的端部的倒角或圆角的部分。
一实施例中，LED照明设备的散热鳍片101的散热面积(单位为CM2)与LED照明设备的功率(单位为W)的比值小于28。一实施例中，热交换单元1的重量0.6、0.7、0.8或 0.9kg，在该重量限制下，设计出上述的散热面积，散热鳍片101厚度等。
一实施例中，单片散热鳍片101的散热面积近似为散热鳍片101的侧面面积加上散热鳍片101的厚度面的面积(散热鳍片101的顶面的面积相对较小，因此基本可省略顶面的面积)，以公式表示如下：
S＝S1+S2；S1＝2hLn
其中，h为散热鳍片101的高度，L为散热鳍片101的长度(如果散热鳍片101侧部为不规则形状，则此处的长度可以指的是散热鳍片101的平均长度)，S为单片散热面积101的总的散热面积，S1为散热鳍片101的侧面面积，S2为散热鳍片101的厚度面的面积，n为散热鳍片的数量。
散热鳍片101的厚度面为梯形，其面积近似于等于散热鳍片101底部厚度加上顶部厚度乘以散热鳍片101的高度，又结合散热鳍片101的厚度与高度公式y＝ax+K，则可知底部的厚度为y为0时的x值，而顶部的厚度为y为h时的x值，则散热鳍片101的厚度面的公式表示如下：
S2＝[-K/a+(h-K)/a]hn
因此，S＝2hLn+[-K/a+(h-K)/a]hn＝2hLn+[(h-2K)/a]hn
本实施例中，为保证散热鳍片101的辐射效率可满足对LED照明设备的散热，同时控制热交换单元1的重量，将LED照明设备的散热鳍片101的散热面积S(单位为CM2)与LED照明设备的功率P(单位为W)的比值小于28，而大于18，也就是说，18＜S/P＜28，即18 ＜2hLn/P+[(h-2K)/a]hn/p＜28。在此比值下，LED照明设备的光效可达到至少125流明每瓦。
一实施例中，还需控制散热鳍片101的重量，以控制灯头71的力矩。一实施例中，散热鳍片101的重量为小于0.4、0.5、0.6、0.7、0.8或0.9kg，也就是说，在上述重量限制下，须确保散热鳍片101的厚度和散热面积满足以上公式。
如图13所示，在一些实施例中，散热鳍片101形状可以选自方形，扇形，弧形，曲线型等中的一种或多种的组合；散热鳍片101的形状还可以选自中间高，两侧低的凸形形状，或者中间低，两侧高的凹形形状；至少一个散热鳍片101可以是连续的一整片结构也可以是不连续的多个小散热鳍片的组合结构；在至少一个散热鳍片101表面上可以设置有导流槽和/或通孔，以增强流体的扰动作用，强化传热效果。参见图13，(a)-(d)给出了根据本实施例内容的散热鳍片的可选的几种形状的示意图，(e)-(h)示出了其上还具有通流孔和导流槽的示意图。
在一实施例中，为了提升散热鳍片的辐射率或辐射系数(提高散热鳍片表面的发射率)，还可以对散热鳍片的表面进行相应处理，例如，在散热鳍片的表面设置用于提高散热鳍片表面的发射率的散热单元，散热单元可以是油漆或辐射散热涂料(主要使用如碳化硅系或纳米碳系等)，以提高辐射散热的效率，从而将散热鳍片的热量快速散去。另外，散热单元也可以是是通过在电解液中通过阳极氧化在散热鳍片的表面形成纳米结构的多孔氧化铝层，如此即可在散热鳍片的表面形成一层氧化铝纳米孔，在不增加散热鳍片数量的同时增强散热片的散热能力。最后，散热单元还可以在散热鳍片的表面镀上一层石墨烯，石墨烯是一种由碳原子组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，具有优异的光学、电学、力学特性，导热系数高达5300W/m.k，因此非常适合用来帮助LED照明设备散热。一实施例中，散热鳍片表面设置散热单元后，其表面的发射率大于0.7，从而提高散热鳍片表面的热辐射效率。
如图1、图4和图14所示，在一实施例中，基板22与热交换单元1的基座102固定，且形成导热路径。为提升散热效果，基板22上开设孔洞2201，使用状态时，基板22的两侧通过孔洞2201连通，利于热交换单元1的对流散热。相应的，热交换单元1的基座102上开设与孔洞2201对应的对流开口1021。其他实施例中，如果散热性能已能满足LED照明设备的散热，则基板22上可不设置上述的孔洞2201。
如图1，图4和图5所示，在一实施例中，发光体21设置于基板22上，并与电源4电连接。在一实施例中，发光体21之间可以是以并联、串联或串并联的方式连接的。在一实施例中，基板22采用铝基板，其主要材料成分为铝。而热交换单元1的基座102采用铝的材质。当基板22与热交换单元1采用相同材质时，两者拥有相同或大致相同的伸缩率，也就是说，LED照明设备长时间使用下，基板22与热交换单元1不会因反复的冷热交替，而出现不同的伸缩率，防止造成松动。
如图8和图9所示，在一实施例中，发光体21具有多个且设置于基板22上。第三部分Ⅲ以一平面A(该平面垂直于灯头71的轴向)而分为第一区域和第二区域(第一区域或第二区域在LED照明设备长度方向上的长度尺寸在第三部分Ⅲ的总长度的30％以上，以排除某些极端情况的影响，如第一区域为第三部分Ⅲ的端部不设置发光体21的区域)。第一区域中包括的发光体21的数量为X1，第二区域中包括的发光体21的数量为X2。第一区域中包括的散热鳍片11的散热面积为Y1，第二区域中包括的散热鳍片101的散热面积为Y2，散热面积与发光体21的数量的关系满足以下条件：
X1/X2：Y1/Y2＝0.8～1.2
上述比值位于0.8～1.2之间，可确保发光体21具有相应的，且足够的散热面积作散热。特别是在发光体21分布存在差异或散热面积分布存在差异时，可防止上述差异过大，而影响部分发光体21的散热。
如图8和图9所示，一实施例中，发光体21具有多个且设置于基板22上。第三部分Ⅲ以一平面A(该平面垂直于灯头71的轴向)而分为第一区域和第二区域(第一区域或第二区域在LED照明设备长度方向上的长度尺寸在第三部分Ⅲ的总长度的30％以上，以排除某些极端情况的影响，如第一区域为第三部分Ⅲ的端部不设置发光体21的区域)。第一区域的总的光通量为N1，第二区域中包括的发光体21的数量为N2。第一区域中包括的散热鳍片11的散热面积为Y1，第二区域中包括的散热鳍片101的散热面积为Y2，散热面积与发光体21的数量的关系满足以下条件：
N1/N2：Y1/Y2＝0.8～1.2
上述比值位于0.8～1.2之间，可确保发出一定的光通量时，具有相应的，且足够的散热面积作散热。特别是在光通量在第一区域和第二区域的分布存在差异或散热面积分布存在差异时，可防止上述差异过大，而影响散热。
一实施例中，基板22可以是PCB硬板，也可以是FPC软板，或者是铝基板。所述基板22上示例性的可以具有控制电路，以进一步控制发光体21，实现各种期望的功能。
如图14，图15、图16A，图16B和图17所示，一实施例中，壳体3和热交换单元1通过一固定单元6进行连接。具体的，固定单元6包括第一构件61、第二构件62和定位单元 63。第一构件61与第二构件62可滑动式的连接。第一构件61可设置于灯壳3上，第二构件 62可设置于热交换单元1上。其他实施例中，第一构件61可设置于热交换器上，而第二构件62可设置于灯壳3上。第一构件61可配置为一滑槽，而第二构件62可配置为一导轨。
定位单元63用于在第一构件61和第二构件62相互配合时，使第一构件61和第二构件 62相对固定，此时，热交换单元1和壳体3相对固定。具体的，第一构件61和第二构件62上对应设置有定位槽611，621，定位单元63配合在定位槽611,612中，以限制第一构件61 和第二构件62的相互间的滑动。一实施例中，定位单元63设置于光输出单元5上。
在一实施例中，光输出单元5设置有紧固装置。在一实施例中，紧固装置为卡扣51，光输出单元5通过卡扣而固定至热交换单元1上，以完成光输出单元5的固定。其他实施例中，光输出单元5还可采用卡接、螺纹连接等现有技术中的结构来实现与热交换单元1的固定。
在一实施例中，光输出单元5可另外配置光学装置，光学装置可配置反射、折射和/或散射的程度，以提供反射、折射和/或散射的任意合适的组合，例如采用反射装置、扩散装置等。在一实施例中，光学装置还可配置为用于增加穿过光输出单元5的光通量，例如采用增透膜。在一实施例中，光学装置还可配置为用于调整光型，例如采用透镜、反射装置等。
如图17所示，显示散热鳍片101与发光体21的配合示意图。在发光体21所在平面上，任意一发光体21至相邻散热鳍片101(当散热鳍片101投影至发光体21所在平面，其与前述发光体21的距离)的距离大于该发光体21至任意其他发光体21之间的间距。从热传导路径来讲，发光体21产生的热可更快的传导至相邻的散热鳍片101，从而减小该发光体21产生的热对其他发光体21的影响。
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为实用新型人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。

Claims (20)

1.一种LED照明设备，其特征在于，包括：
第一部分，所述第一部分包括灯头，所述灯头沿一第一方向延伸设置；
第二部分，所述第二部分包括壳体和电源，所述电源设置于所述壳体内；以及
第三部分，所述第三部分中设置热交换单元和发光单元，所述发光单元与所述热交换单元连接，所述发光单元与所述电源电连接，当所述LED照明设备横向安装后，所述LED照明设备的所述发光单元工作时提供向下的出光；
所述第一部分、第二部分和第三部分依次设置；
所述LED照明设备沿水平安装后，所述灯头安装后的力矩F＝d1*g*W1+(d2+d3)*g*W2，该力矩满足以下条件：
1NM<d1*g*W1+(d2+d3)*g*W2<2NM；
其中，d1为所述第一部分至所述第二部分的重心所在的平面的距离,
W1为所述第二部分的重量；
d2为所述第二部分的长度；
d3为所述第二部分至所述第三部分Ⅲ的重心所在的平面的距离；
W2为所述第三部分的重量。
2.根据权利要求1所述的LED照明设备，其特征在于：所述灯头的力矩满足以下条件：
1NM<d1*g*W1+(d2+d3)*g*W2<1.6NM。
3.根据权利要求1所述的LED照明设备，其特征在于：给所述LED照明设备提供不超过110瓦的电能，所述发光单元点亮，且使所述LED照明设备发出至少15000流明的光通量。
4.根据权利要求1所述的LED照明设备，其特征在于：给所述LED照明设备提供不超过80瓦的电能，所述发光单元点亮，且使得所述LED照明设备发出至少12000流明的光通量。
5.根据权利要求1所述的LED照明设备，其特征在于：给所述LED照明设备提供不超过60瓦的电能，所述发光单元点亮，且使得所述LED照明设备发出至少9000流明的光通量。
6.根据权利要求1所述的LED照明设备，其特征在于：给所述LED照明设备提供不超过40瓦的电能，所述发光单元点亮，且使得所述LED照明设备发出至少6000流明的光通量。
7.根据权利要求1所述的LED照明设备，其特征在于：所述热交换单元重量不超过0.9kg，当所述LED照明设备点亮时，可发出至少15000流明、16000流明、17000流明、18000流明、19000流明或20000流明。
8.根据权利要求1所述的LED照明设备，其特征在于：所述LED照明设备的整体长度小于350mm，且大于200mm。
9.根据权利要求1所述的LED照明设备，其特征在于：所述第二部分的重量占整灯的重量的30％以上。
10.根据权利要求9所述的LED照明设备，其特征在于：所述第三部分的重量占整灯的重量不超过60％。
11.根据权利要求1或9所述的LED照明设备，其特征在于：所述第二部分的长度占整灯的长度不超过25％。
12.根据权利要求11所述的LED照明设备，其特征在于：所述第三部分的长度占整灯的长度不超过70％。
13.根据权利要求1所述的LED照明设备，其特征在于：所述第二部分具有第一区域、第二区域和第三区域，其中，所述第三区域为所述壳体外部的区域，所述第一区域和所述第二区域的导热系数均大于所述第三区域的导热系数。
14.根据权利要求13所述的LED照明设备，其特征在于：所述第一区域的导热系数为所述第三区域的8倍以上。
15.根据权利要求13所述的LED照明设备，其特征在于：所述第二区域的导热系数为所述第三区域的5倍以上。
16.根据权利要求13所述的LED照明设备，其特征在于：所述第二区域设置导热材料，所述电源通过所述第二区域的所述导热材料而与所述第一区域形成导热路径。
17.根据权利要求16所述的LED照明设备，其特征在于：所述电源包括发热元件，所述发热元件露于外部的表面积的至少80％附着所述导热材料。
18.根据权利要求17所述的LED照明设备，其特征在于：所述发热元件为电阻、变压器、电感、IC或晶体管。
19.根据权利要求1所述的LED照明设备，其特征在于：所述热交换单元包括散热鳍片及基座，所述散热鳍片连接至所述基座，其中，所述散热鳍片沿一第二方向延伸设置，所述第二方向垂直于所述第一方向。
20.根据权利要求19所述的LED照明设备，其特征在于：所述散热鳍片高度上具有高度相同的第一部分和第二部分，其中所述第一部分更靠近所述基座，所述第一部分的截面厚度大于所述第二部分的截面厚度。
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