本实用新型涉及照明装置。
背景技术：
目前可用的具有LED作为发光元件的高流明照明装置采用金属LED壳体(也称为“压铸”)来散发由LED产生的热量。出于绝缘目的，LED和LED驱动器由电绝缘壳体围住。这些照明装置的缺点是LED可能被驱动器加热，驱动器也可能被LED加热。这样阻止了照明装置所发出的功率和/或最大亮度的增加。
向照明装置添加冷却体和/或在照明装置中增加已经存在的冷却体的尺寸会增加照明装置的尺寸。然而，因为灯的尺寸由于相应灯座的约束而受到限制，所以这些照明装置不能用作LED改装灯。
技术实现要素：
鉴于目前已知照明装置的上述缺点，本实用新型的目的是提供一种具有改进散热结构的照明装置，同时基本上不增加照明装置的尺寸。
根据独立权利要求的照明装置实现了上述目的。从属权利要求、说明书和附图给出优选实施例。
由此，本实用新型提供一种照明装置，包括包围LED的LED壳体，和驱动器壳体，驱动器壳体包围用于电驱动LED的驱动器，其中在LED壳体与驱动器壳体之间设置连续的通风道，优选设置多条通风道。
通过在照明装置的LED壳体与驱动器壳体之间形成通风道，可以在基本上不改变照明装置整体形状的情况下改进散热。具体地说，通风道允许在基本上不改变LED壳体和/或驱动器壳体的情况下增加照明装置中的热对流。
照明装置可以包括单个LED或者优选包括多个LED。在多个LED的情况下，LED可以发出相同颜色的光和/或优选发出具有相同色温的白光。作为选择，LED可以发出具有相互不同颜色的光和/或具有相互不同色温的白光。LED可以是无机或有机半导体发光二极管，和/或无机或有机发光二极管芯片。LED也可以是激光二极管。
根据照明装置的优选实施例，在LED壳体与驱动器壳体之间设置多个杆，所述杆以形成通风道的充气间隙的距离彼此间隔。在本文中，“形成通风道”是指所述间隙形成通风道的入口和出口。因此，间隙可以具有用于冷却照明装置的LED的通风孔的功能。
杆可以连接在LED壳体上和/或由LED壳体安装。优选的是，LED壳体由金属制成并且围住LED。LED壳体可以具有圆圆柱形状并且可以在横向方向上完全围住LED。例如，LED壳体位于照明装置的光出射表面附近和/或位于照明装置的光出射表面上，在照明装置运行期间LED所发出的光通过LED壳体发出。
间隙和/或杆的形状可以与杆的材料无关。因此，杆可以由任意材料制成。优选的是，杆由电绝缘材料组成。例如，杆包括塑料材料或由塑料材料组成。此外，驱动器壳体可以由诸如塑料材料等电绝缘材料制成或由电绝缘材料组成。通过使用电绝缘材料，照明装置的电气部件和/或导电部件，特别是LED壳体可以与环境绝缘，同时通过间隙来改进热传导。根据照明装置的至少一个实施例，间隙的一些部分包围驱动器的散热器。因此，流过间隙的空气也可以经由散热器来冷却驱动器。例如，散热器可以是驱动器的金属和/或陶瓷冷却体。附加或作为选择的是，间隙的一些部分可以包围LED壳体。也就是说，可以通过一部分间隙自由接近LED壳体。
根据照明装置的至少一个实施例，LED安装在载体的安装面上。载体的安装面跨越沿着载体的主扩张区域延伸的载体横向方向。优选的是，照明装置的竖直方向垂直于横向方向延伸。载体在竖直方向的长度为载体的厚度。
载体可以机械地固定在LED壳体上。将载体与LED壳体固定可以防止载体和安装在其上的LED相对于间隙的位置的意外移动，从而使照明装置及其冷却性能得到加强。载体可以通过非破坏性的连接方式固定在LED壳体上，例如螺钉连接，夹具连接和/或卡扣连接。附加或作为选择的是，载体和LED壳体可以通过使用粘合剂粘合来连接，例如使用胶水连接。
在优选实施例中，杆沿着圆柱形的壳体表面布置。该圆柱形优选地完全围绕载体。载体还可以进一步呈盘形形状，特别是具有圆形安装面的盘形形状。在这种情况下，盘的对称轴线可以平行于圆柱形的对称轴线延伸，其中两个对称轴线优选沿竖直方向延伸。在下文中，诸如“圆柱形”和“圆形”等几何学术语不以严格的数学含义来解释。相反，形状可能会与完美的数学形状偏离达+/-20％。例如，圆柱形的上表面的表面积可以与圆柱形的下表面的表面积相差+/-20％，或者圆柱形可能具有略微弯曲的壳体表面。
根据照明装置的至少一个实施例，每个间隙具有沿着LED壳体的圆周方向的长度。优选的是，所有间隙具有相同的长度。因此，通过所有间隙的空气流可以基本相等，这可以使得空气分布更好并且湍流更少。在整个应用中，圆周被定义为在横向方向的平面中延伸并且顺着围绕载体和/或LED壳体的曲线。特别的是，圆周方向可以沿着布置腹板的圆柱形壳体表面延伸。
根据照明装置的至少一个实施例，间隙的一些部分在横向方向上位于与LED相同的平面。换句话说，间隙的一些部分位于沿着安装面延伸的平面中。特别的是，仅一些间隙的一些部分位于与LED相同的平面中。由于流过间隙的空气可以直接冷却LED，因而可以提供更好的冷却性能。由于这种组装，可以通过照明装置的侧向的间隙看见LED。
根据照明装置的至少一个实施例，每个条具有沿着LED壳体的圆周方向的厚度，并且至少两个杆具有彼此不同的厚度。因此可以改变相邻间隙在圆周方向上的距离。
根据照明装置的至少一个实施例，杆由具有第一厚度的第一杆和具有第二厚度的第二杆形成。第二厚度与第一厚度不同。至少一个第一杆布置在两个第二杆之间，并且至少一个第二杆布置在两个第一杆之间。也就是说，具有不同厚度的杆沿着圆周方向交替。
根据照明装置的至少一个实施例，第一厚度小于第二厚度，并且多个第一杆布置在两个第二杆之间。
根据照明装置的至少一个实施例，恰好一个第二杆布置在两个第一杆之间。
特别的是，照明装置可以包括多于两个的第二杆，其中多个第一杆布置在两个第二杆之间，并且另外的多个第一杆布置在另外的两个第二杆之间。换句话说，第一杆和第二杆可以交替多次。优选的是，布置在两个第二杆之间的第一杆的数量是固定数量。
根据照明装置的至少一个实施例，照明装置包括n个第二杆和m个第一杆，其中n≥3且m≥6，其中m/n(m被n整除)个第一杆沿着圆周方向布置在两个相邻的第二杆之间。也就是说，被两个第二杆围住的第一杆的数量在圆周方向上是恒定的。照明装置可以具有沿着竖直方向延伸的n重对称轴。
例如，照明装置可以包括三个第二杆和九个第一杆。在这种情况下，三个第一杆可以在圆周方向上布置在两个第二杆之间。于是，照明装置可以具有3重对称性。
根据照明装置的至少一个实施例，间隙完全被杆、LED壳体和驱动器壳体围住。也就是说，间隙在竖直方向上位于LED壳体与驱动器壳体之间并且在圆周方向上被杆围住。因此，间隙允许来自驱动器以及来自LED的气流通过。
根据照明装置的至少一个实施例，驱动器壳体通过适形连接的方式机械地固定在杆和/或LED壳体上。优选的是，使用卡扣连接作为适形连接。为此，驱动器壳体可以包括夹具，并且杆和/或LED壳体可以包括用于接合夹具的凹部。通常，适形连接使得照明装置的装配容易并且便宜。此外，在不会破坏驱动器壳体以及杆和/或LED壳体的情况下，驱动器壳体与杆和/或LED壳体之间的连接可以以简单的方式释放。
根据照明装置的至少一个实施例，驱动器壳体在横向方向上完全围住驱动器。特别的是，驱动器壳体可以在横向方向上没有间隙。换句话说，驱动器壳体在横向方向上可以完全封闭。在驱动器壳体的顶侧，杆可以连接在驱动器壳体上。此外，在驱动器壳体的与顶侧相对的底侧，灯座可以连接在驱动器壳体上。因此，废热只能通过间隙离开驱动器壳体。因此，间隙可以是照明装置的唯一通风孔。
根据本实用新型的照明装置利用了杆的简单且容易的可实现的改进设计，提供了改进的散热结构。特别的是，在驱动器(具体是驱动器的散热器)与LED壳体之间产生间隙可以显着地提高照明装置的散热能力。
附图说明
下面将结合附图阐述本实用新型的优选实施例。
图1示出根据本实用新型的照明装置的示例性实施例。
图2示出替换照明装置的示例性实施例。
图3A和图3B示出根据本实用新型的照明装置的优选实施例的热对流的气流速度分布。
图4A和图4B示出替换照明装置的示例性实施例。
图5A和图5B示出根据本实用新型的照明装置与替换照明装置的示例性实施例的温度分布。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本实用新型的优选实施例。这里，附图中用相同的附图标记表示具有相同、相似的元件或具有相同、相似效果的元件。可以省略对这些元件的重复描述，以防止描述冗余。
图中所示元件的图形与尺寸的相互关系不应被视为按照比例。相反，可以用夸张的尺寸来图示单个元件，以便更好地说明和/或更好地理解。
参考图1的示意图，详细说明了根据本实用新型的照明装置1的实施例。照明装置1包括LED壳体23。LED壳体23容纳安装在载体12上的LED 11。此外，照明装置1包括驱动器壳体4，其容纳用于LED 11的驱动器3(在图1中未示出LED 11、载体12和驱动器3)。LED壳体23位于照明装置1的顶侧。LED壳体23可适于保护LED11免受环境影响。顶侧还包括具有光出射表面1a的盖17，在照明装置1运行时光通过该光出射表面1a发出。
LED壳体23在横向x和y上围住载体12和LED 11。换句话说，LED壳体23在周向上围住LED 11。LED壳体23沿圆周方向α延伸并且具有圆柱形状。照明装置1沿着平行于照明装置1的对称轴延伸的竖直方向z延伸。
照明装置1包括沿圆周方向α彼此间隔设置的第一杆211和第二杆212。杆211和212围住形成照明装置1的通风道的间隙22。空气可以流过间隙22，在LED 11与驱动器3之间流动，并且因此可以使LED 11和/或驱动器3冷却。第一杆211沿圆周方向α具有第一厚度，第二杆沿圆周方向α具有第二厚度，其中第二厚度大于第一厚度。杆211和212安装到LED壳体23上。特别的是，间隙22位于LED壳体23、杆211和212与驱动器壳体4之间。
杆211和212以及LED壳体23经由连接器部分24连接在驱动器壳体4上。连接器部分24可以包括用于在杆211和212与驱动器壳体4之间提供适形连接(form-fit connection)的连接部件。
在驱动器壳体4的底侧，即，与具有LED壳体23的顶侧相对的底侧，驱动器壳体4连接在具有电连接销的灯座51上。
图1所示的照明装置1是反射灯，具体是所谓的PAR 16灯。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，这种类型的灯仅仅是用于解释本实用新型的示例，并且也可以使用其他类型的灯。例如，在高流明PAR灯、球泡灯、筒灯和/或MR16灯的壳体中也可以设置根据本实用新型的间隙。
参照图2的示意图，详细说明替换的照明装置1'。与图1的照明装置1相比，替换照明装置1'具有不含间隙22的替换LED壳体23'。替换LED壳体23'可以包括作为外壳的电绝缘材料。这导致替换照明装置1'的冷却性能降低(同样参见图4A、图4B和图5B)。
参考图3A和图3B的热对流60的模拟气流速度分布，详细说明根据本实用新型的照明装置1的示例性实施例。图3A示出了从光出射区域1a观看的照明装置1的内部，图3B示出了从驱动器壳体4观看的内部。
LED壳体23围住具有安装面12a的载体12，多个LED 11安装在该安装面12a上。载体12被第一杆211和第二杆212围绕。在载体12的背离安装面12a的底部区域，驱动器3与载体12热接触。例如，可以在驱动器3和载体12之间布置散热器32。间隙22也围绕照明装置1的驱动器3的一些部分。
在图3A和3B所示的实施例中，照明装置1包括三个第二杆212和九个第一杆211，其中在沿着圆周方向α的邻近两个第二杆212之间布置三个第一杆211。第一杆211之间和/或第二杆212之间的间隙22的长度在圆周方向α上是恒定的。然而，与图3A和3B所示的实施例不同的是，照明装置1可以包括不同数量的第一杆211和/或第二杆212。附加或作为选择的是，第一杆211和第二杆212可以以不同的对称性和/或不同的距离布置，使得间隙22的长度沿圆周方向α变化。
在照明装置1运行期间，LED 11和/或驱动器3产生大量的热量。通过增加间隙22，空气可以流过这些间隙22，从而在LED壳体23与驱动器壳体4之间提供热对流60。这导致照明装置1的有效冷却。
参考图4A和图4B的示意图，详细说明替换的照明装置1'。替换照明装置1'对应于图2的替换照明装置1'。图4A示出了在第一横向方向x上的侧视图，图4B示出了在第二横向方向y上的侧视图。在图4A和图4B的描绘中没有连接替换LED壳体23'与替换照明装置1'的驱动器壳体4。
替换LED壳体23'可以通过夹紧连接与驱动器壳体4相连接，该夹紧连接由驱动器壳体4的夹具43和替换LED壳体23'中的凹部(图中未示出)提供。夹具43设置在驱动器壳体4的连接器部分24上。驱动器3的散热器32的一部分也可以布置在连接器部分24上。
夹具43可以适于接合在替换LED壳体23'的凹部中以提供适形连接。替换LED壳体23'与驱动器壳体4的这种适形连接也可以用在根据本实用新型的照明装置1中。
图4B示出了替换照明装置1'的温度分布。高温区62用阴影表示。替换LED壳体23'以及驱动器壳体4由于部件发热而具有这些高温区域62。LED 11产生的第一热量631被传递至驱动器3，并且驱动器3产生的第二热量632被传递至LED 11。由此，这两个部件彼此加热，因而可能导致替换照明装置1'的可达到功率和发光强度的损耗和限制。
参照图5A和图5B所示的温度分布，详细说明根据本实用新型的照明装置1的示例性实施例。图5A示出了根据本实用新型的照明装置1(特别是图1所示的照明装置1)的高温区域62，图5B示出了图2所示的替换照明装置1'的高温区域62。
在图5B的替换照明装置1'中，LED 11产生的热量和驱动器3产生的热量相互影响，从而导致替换照明装置1'的温度分布不良。例如，在采用所谓的PAR 16灯的情况下，替换照明装置1'的替换LED壳体23'的设计在7.4W下产生仅具有570lm的光通量的光。
在根据本实用新型的照明装置1中，LED 11产生的热量和驱动器3产生的热量被间隙22消散。由此，照明装置1的这两个部件的加热仅具有较弱的相互作用。例如，在采用所谓的PAR 16灯的情况下，根据本实用新型的照明装置1的设计在11.4W下产生具有1000lm的光通量的光。
本实用新型不受基于实施例的描述的限制。相反，本实用新型包括任何新特征以及特征的任何组合，特别是包括专利权利要求中的特征的任何组合，即使在专利权利要求或示例性实施例中没有明确提出该特征或该组合本身。
附图标记列表
1 照明装置
1' 替换照明装置
1a 光出射表面
17 盖
11 LED
12 载体
211 第一杆
212 第二杆
22 间隙
23' 替换LED壳体
23 LED壳体
24 连接器部分
3 驱动器
32 散热器
4 驱动器壳体
x,y 横向方向
z 竖直方向
α 圆周方向
51 灯座
60 热对流
62 高温区
631 第一热量
632 第二热量