具有集成透镜散热器的照明设备的制造方法_3

文档序号:8303270阅读:来源:国知局
有效长度为 35-55mm(取决于出光部件的热传输效能)。该有效长度可用于对例如典型的改型LED灯具 的整个圆顶或灯泡封壳进行加热。如果整个圆顶或灯泡封壳被加热为与散热器(在存在 时)相同的温度,则以从热扩散器到周边的热阻R th_sp"b所表达的热性能在相当程度上有 所减小。在示例实施例中,当在周边空闲的灯泡环境中将导热连线引入出光部件中时,R th_ ___从9. 5K/W降低至5. 5K/W。针对更多示例,参见以下的表1。
[0038] 在图2中,图示了使用ANSYS CFX建模的LED灯具的热仿真。注意到,每个灯泡温 度图形具有不同标度并且每个灯泡上的温度分区的垂直分布基本上对应于灯泡温度图形 的垂直分布。针对具有常规硅树脂灯泡封壳的LED灯具以及根据本发明实施例的具有连线 硅树脂灯泡封壳的LED灯具执行热仿真。具有不同组的对准的Imm导热连线(Al, Cu)的连 线硅树脂灯泡封壳均被仿真,上述导热连线被配置为关于灯泡封壳的顶部中心以径向方向 传输热量并且完全沉浸在其相应的硅树脂灯泡封壳中。另外,常规以及连线的灯泡封壳全 部经由支撑环连接至LED灯具散热器而被仿真。
[0039] 图2a)图示了没有导热连线的常规灯泡封壳的温度分布。在硅树脂灯泡的上边 缘由于来自散热器的不良热量分布而出现了高的热梯度。灯泡上边缘处的最高温度为 124. 5°C。在图2b)和2c)中,12条铝质连线和12条铜质连线被分别布置在硅树脂灯泡 之中。这增加了灯泡封壳中的热量扩散并且分别将灯泡上的最高温度降低为119. 3°C和 117. 9。。。
[0040] 图2d)中图示了包括24条铝质连线的灯泡封壳中的仿真温度分布,其中能够注意 至IJ,与例如常规灯泡相比,该灯泡封壳中的热量分布在硅树脂灯泡区域相当程度地有所平 滑,并且该灯泡上的最高温度下降至112. 9°C。
[0041] 表1以处于外界温度Tamb= 25°C的负载为14. 8W的LED灯具,针对没有连线的常 规灯泡封壳,以及具有12条铝质连线、12条铜质导线和24条铝质连线的连线灯泡封壳图示 了灯泡封壳中的IOmm套(sleeve)中的热阻R th。连线的直径被设置为1mm。该表格中给出 了热扩散器到外界的热阻的仿真数值Rth_ sPt?b以及没有连线的常规灯泡封壳与分别具有 12条铝质连线、12条铜质连线和24条铝质连线的连线灯泡封壳之间的热阻差Λ Rth。
[0042] 表 I
【主权项】
1. 一种照明设备(100),包括用于产生光线的至少一个基于LED的光源(102),以及光 学和热耦合至所述基于LED的光源的出光部件(101),其中所述出光部件包括热量传导结 构(150),其被配置为将所述至少一个基于LED的光源所产生的热量分布于所述出光部件 的至少一个预定子区域,其中所述热量传导结构包括一组对准的热量传导路径(151)。
2. 根据权利要求1所述的照明设备,其中所述热量传导结构被嵌入所述出光部件中。
3. 根据权利要求1或2所述的照明设备,其中所述热量传导结构是一组导热连线之一, 或者是包括连线或分支的带图案热量传导薄膜。
4. 根据权利要求2或3所述的照明设备,其中所述带图案热量传导薄膜中所述图案的 所述导热连线或分支的至少一部分被配置为关于所述出光部件的中心在基本上径向方向 上传输热量。
5. 根据之前任一项权利要求所述的照明设备,其中相邻连线或分支之间的间隔在 5-15mm的范围内进行选择。
6. 根据权利要求3至5中任一项所述的照明设备,进一步包括分别在相邻连线或分支 之间的互连连线或分支,由此提供网状的热量传导结构。
7. 根据之前任一项权利要求所述的照明设备(400, 410, 420),进一步包括被配置为 将所述出光部件(401)与所述至少一个基于LED的光源(402)进行热耦合的耦合部件 (404, 405, 406)。
8. 根据权利要求7所述的照明设备,其中所述耦合部件为至少一个热管、蒸汽室或者 至少一个导热连线。
9. 根据之前任一项权利要求所述的照明设备(300),其中所述基于LED的光源是远程 磷光体光源,其包括基于LED的主光源(302)以及被部署在所述出光部件处(310)的降频 转换磷光体材料(301)。
10. 根据之前任一项权利要求所述的照明设备,进一步包括热耦合至所述出光部件和 /或所述基于LED的光源的散热器(105, 304)。
11. 根据之前任一项权利要求所述的照明设备(500),进一步包括与控制器件(603)通 信而部署的温度传感器(601)和/或计时器(602),所述控制器件(603)用于利用与所述基 于LED的光源的驱动功率相关联的控制信号而对所述出光部件(501)进行热控制。
12. 根据权利要求11所述的照明设备,其中所述控制信号提供以下之一:以人眼无法 感知但是足以加热所述出光部件的频率进行的基于LED的光源的脉冲切换,或者基于LED 的光源的被选择以从所述基于LED的光源提供人眼无法感知但是足以加热所述出光部件 的光输出水平的驱动功率。
13. -种用于根据权利要求11或12所述的照明设备的方法,包括: -从所述温度接收温度读数,和/或 -从所述计时器接收计时器信号,并且 基于所述温度读数和/或所述计时器信号: -提供与所述基于LED的光源的驱动功率相关联的所述控制信号。
14. 根据权利要求13所述的方法,其中所述控制信号可以提供以下之一:以人眼无法 感知但是足以加热所述出光部件的频率进行的基于LED的光源的脉冲切换,或者基于LED 的光源的被选择以从所述基于LED的光源提供人眼无法感知但是足以加热所述出光部件 的光输出水平的驱动功率。
15. -种用于对照明设备进行热控制的系统(600),包括至少一个根据权利要求1至 10中任一项所述的照明设备(500),温度传感器(601)和/或计时器(602),以及控制器件 (603),其中所述温度传感器和/或所述计时器被配置为与控制器件(603)进行通信以便利 用与所述基于LED的光源的驱动功率相关联的控制信号对所述出光部件(501)进行热控 制。
【专利摘要】提供了一种照明设备100,包括至少一个用于产生光线的基于LED的光源102,和光学和热耦合至该基于LED的光源的出光部件101。该出光部件包括热量传导结构150,其被配置为将基于LED的光源所产生的热量分布于该出光部件的预定子区域。该热量传导结构可以嵌入或热连接至该出光部件并且包括对准的热量传导路径151。向出光部件中引入在该出光部件中散布热量并且可以被配置为将热量从散热器传导至该出光部件或者从该出光部件传导至散热器的热量传导结构,使得该出光部件成为该照明设备的热传输外表面的整体部分。
【IPC分类】F21Y101-02, F21V29-503, F21K99-00, F21V29-70, F21V3-00
【公开号】CN104620049
【申请号】CN201380046705
【发明人】S·E·卡迪杰克, P·J·Q·范沃斯特瓦德, P·J·M·巴克姆斯, E·N·H·J·斯塔萨, J·D·梅森, D·V·阿利亚科塞尤
【申请人】皇家飞利浦有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2013年9月6日
【公告号】EP2893255A1, US20150252996, WO2014037908A1
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