专利名称：发光二极管照明设备和用于所述设备的支撑单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及照明技术并且可以应用于制造环境、室外和室内照明设备中。
背景技术：
发光二极管是以它们小角度大小的高亮度为特征的能量高效和长寿命光源。未与特殊防眩目设备一起应用的光源LED可能产生相当強烈的负荷，从而引起视觉 不适并且希望离开借助这些照明设备照射的房间。在许多国家中，存在引入的特殊失明測量，这些测量管制明亮发光器对人类视カ的影响的许可比率(rate)。通常，借助应用各种漫射设施以组合保护性装饰和光漫射功能来解决这ー问题。其他方式建议在广大发光表面之上分布初级辐射，该表面的亮度不引起任何不适、但是相当足以用于产生标准化的照明水平。另ー方面，电能转换成光的过程伴随有热释放。在这ー情况下，LED亮度的稳定性主要依赖于LED晶体温度比率。在过度温度处，量子晶体效率比率減少。在有效温度范围内操作的LED的效率依赖于半导体晶体的成分，该半导体晶体的辐射容量在冷却设备的具体设计所产生的热力学平衡范围内維持所需稳定性。热力学平衡的问题得到其关于为了产生标准化的照明而将增加的光通量功率的特别相关性。这ー问题在环境照明単位中应用发光二极管的方面中受到其大量关注。根据现有技木，存在有如下LED灯，该LED灯包含安装于ー个辐射体侧上并且用风扇产生的气流从另ー侧冷却的LED安装卡(申请号US2004/0222516，国际专利分类H01L27/15，公布于 2004 年 11 月 11 日)。这ー当前使用的解决方案的缺点是将具有安装在通风不良的罩内的热源风扇驱动的强制冷却系统与LED —起应用。此外还由于应用风扇，灯具有相当麻烦的结构使它的组装变复杂。根据现有技术，存在如下LED照明系统，该LED照明系统包含成形的轴承辐射体，该辐射体的LED安装线路卡在平坦成形的区域上沿着轴定位以产生相反地导向平坦或者圆柱形光学透明漫射体的照射(专利号EP1967699，IPC F21S8/10，公布于2008年11月5曰)。考虑这一当前使用的解决方案，合理地将ー个共同辐射体用于在它的相反侧上安装的两个LED组。但是分离的LED不产生涉及高温场的任何问题，并且这一配置使得有可能維持所需LED操作温度比率。透明和窄漫射体首先具有小的发光表面并且其次让明亮的LED辐射实质上安全穿过表面，由此产生用户的视觉不适。按照专利号EP1967699的当前使用的解决方案如它的目的那样，与如它的基本设计特征的要求保护的本发明最接近相似。利用具体工程设计特征，本发明改进照明环境、标准化失明測量、改进光源热条件以及增强照明设备制造和图形通信能力。
发明内容
本发明具有一组显著特征如下
LED照明设备包含发光源，至少安装于ー个卡上；光漫射罩，由两个分段制成，其中一个分段至少由光发射波长转换剂涂覆；轴承单元，具有至少ー个支撑部件，定位于光漫射罩的上述分段之间，并且上述发射源卡安装于热交换支撑部件上。照明设备轴承単元包含安装有机械接合元件的至少ー个支撑部件，其中表面的至少部分与上述支撑部件的中心线交叉伸展。“承载単元”应当意味着设备的将特别用作内部単元的部分，其中所有功能元件布置于具体空间内。 应当支持有下述互补和发展特征
-发光源分组在两个LED簇(cluster)中，每簇照射漫射体分段之一的内表面；
-支撑部件被设计为空心圆形辐射体以具有内部圆柱形腔和延伸的外表面；辐射体的端面应当用作安装表面；
-外部辐射体表面具有纵向或者与轴承单元的中心线交叉定向的冷却片；
-福射体的通过通风孔(thru vent)接合腔和它的外表面；
-福射体的内部圆柱形表面波导(surface guide)被设计为空闲线(free line)、例如具有顶点数量η > 3的η边多边形；
-以板的形式设计支撑部件，该板的ー个表面用于安装发射源；
-板安装有机械接合元件并且具有至少ー个通孔孔以特别地用于通风或者电(electruc)布线导体；
-轴承单元包含设计为板的支撑部件，圆形辐射体在板上由它的端面固定；板表面可以用于安装发射源；
-轴承单元包含设计为板的两个支撑部件，圆形辐射体在板上由它们的端面固定；每个板外表面可以用于安装发射源和漫射罩；
-支撑部件的配合面用热传导糊剂来处理用于延伸热交换表面的区域；
-发射源簇安装于每个卡侧上，由此可选地減少设备尺寸；
-发射源卡具有用于平衡内部温度梯度场的至少ー个通过通风孔；
-发射源卡直接安装于空心圆形辐射体的端面上；在这ー情况下，可以借助热传导糊剂改进表面之间的热接触；
-发射源卡直接安装于圆形辐射体的端面中。可以涂敷有热传导糊剂用于改进在卡、板和辐射体之间的热交换能力；
-发光剂涂敷于表面上和/或透明光漫射罩材料中以转换光发射波长。应当有产生紫外线或者靛蓝发射的所用LED ；
-波长转换材料包含可变发射发光剂粒子。在应用这一选项时，可以在设计内部照明和图形通信设施两者时使用发光表面。在后一种情况下，借助具有相应颜色的发光剂的涂覆图案实现这ー种效果；
-波长转换材料包含长久持续发光剂粒子。因此发光表面可以安装于紧急或者逃生照明设施上；
-光学透明基部光漫射罩可以由发光剂涂覆用于减少照明设备失明測量比率。在应用半导体晶体的情况下，发光剂粒子可以用作漫射介质。当使用白色LED时，光漫射罩可以由具有漫射透射因子的材料制成；
-光漫射罩的任何分段可以具有平坦发光和二次曲面；
-电子换能器可以安装于电源板上、基部轴承单元的腔以内或者光漫射体以外。
以下附图支持本发明
图I-包含支撑部件的轴承单元的俯视图，该支撑部件被设计为空心圆形辐射体；
图2-图I中所不部分的轴向截面； 图3-包含支撑部件的轴承单元的轴向截面，该支撑部件被设计为板，这些板具有定位于其间的圆形辐射体；
图4-图3中所示轴承单元的俯视 图5和图6-包含图3中所示水平(见图5)和竖直(见图6)轴承单元的LED照明设备的截面视 图7和图8-包含水平(见图7)和竖直(见图8)轴承单元的LED照明设备的截面视图，这些轴承単元包含设计为板的支撑部件；
图9、10、11、12和13-通过其螺旋基部供电的LED照明设备的可选版本；
图14和图15-LED照明设备的可选版本，该LED照明设备的光漫射罩设计为平坦并且它的轴承单元设计为辐射体(见图14)和板(见图15)。
具体实施例方式在LED照明设备的具体版本中可应用的轴承单元在图3和图4中被给出并且包含板2和空心圆形辐射体1，辐射体I通过它的端面固定到它们、具有发射源4的卡3、在辐射体I的腔中安装的电子换能器6。板2和卡3可以具有将用作通风孔和/或布线导体的重叠开ロ 7。在图5和图6中给出两个悬置型LED照明设备选项，这些选项包括轴承单元以及在这ー情况下由每个都固定于相应板2上的两个半球5’和5’’制成的光漫射罩。电子换能器6以及将用于固定导体的照明设备基底固定装置(floor fixture) 8可以安装于福射体I的腔中，这些导体将发射源4连接到功率电路。关于未在上述图中给出的一些选项，优选在光漫射罩以外安装电子换能器6。辐射体I和光漫射罩的腔具有以在上述腔与环境之间提供高效热交换这样的方式布置的多个通风孔9。应当參照发射源4的性质指定热漫射罩分段5’和5’ ’的光学性质。例如在靛蓝发射晶体应用于波长的转换时，在表面上和/或在光漫射罩中涂覆的发光剂粒子使用光学透明材料。当白色LED用作发射源4时，光漫射罩应当由具有漫射透射因子的材料制成。在图7和图8中给出包含板2的两个悬置型照明设备，该板2被设计为支撑部件。如与在图5和图6中给出的照明设备选项相比，这些选项无其他主要差异。应当注意，在图7和图8中给出的选项消耗较少材料,但是需要热交换区域的更精确布置(arrangeent)。在图9、11和12中给出包含轴承单元的LED照明设备选项，该轴承单元由辐射体I和板2以及设备供电的螺旋基部10构成。在上述图中也给出具体光漫射罩选项。配有螺旋基部10的所有选项可以具有安装于套管11中或者卡3的设备中心线配合面上的电子换能器6。在图10和图13中给出包含螺旋基部10和板2的照明设备选项，该板2被设计为支撑部件。此外，支撑板2 (见图13)具有将用于使卡3与安装于它的两侧上的发射源4适配的大的中心凹陷。5’和5’’光漫射罩分段(见图14和图15)被设计为平坦。设备的支撑壁13的内表面12、5’和5’’光漫射罩的支撑分段可以用反射涂层来处理或者可以由包含发光波长 转换剂的光学透明材料制成。·本发明的商业使用
指定的照明设备选项不应视为穷举。可以根据具体照明要求更新它们。照明设备结构元件具有相当简单的设计并且可以借助广泛使用的自动控制设备来生产。
权利要求
1.ー种LED照明设备，包含发光源，至少安装于ー个卡上；光漫射罩，由两个分段制成，其中一个分段至少用光辐射波长转换剂来处理；轴承单元，安装于上述光漫射罩分段之间，上述光漫射罩分段包含支撑部件，上述发射源卡安装于所述支撑部件上。
2.如权利要求I所述的LED照明设备，其特征在于所述发光源分组在两簇中，每簇照射所述光漫射罩分段之一的内表面。
3.如权利要求I所述的LED照明设备，其特征在于所述支撑部件被设计为热传导板以沿着它的周长具有用干与空气交换热的延伸表面。
4.如权利要求I所述的LED照明设备，其特征在于所述支撑部件被设计为空心圆形辐射体以具有内部圆柱形表面和延伸的外表面。
5.如权利要求I所述的LED照明设备，其特征在于所述辐射体冷却片外表面纵向或者与所述设备的中心线交叉定向。
6.如权利要求4或者5所述的LED照明设备，其特征在于所述辐射体具有其通过风通孔，所述通过风通孔接合腔和所述辐射体的其外表面。
7.如权利要求4或者5所述的LED照明设备，其特征在于所述辐射体的内部圆柱形表面波导被设计为空闲线，特别地为顶点数量η > 3的η边多边形。
8.如权利要求I所述的LED照明设备，其特征在于所述轴承单元包含空心圆形辐射体，所述圆形辐射体具有在它的每个端面上固定的热传导板。
9.如权利要求2所述的LED照明设备，其特征在于发射源簇安装在每个板侧上。
10.如权利要求I所述的LED照明设备，其特征在于所述辐射源卡具有至少ー个通孔孔。
11.如权利要求4或者5所述的LED照明设备，其特征在于所述发射源卡安装于所述空心圆形辐射体的端面上。
12.如权利要求8所述的LED照明设备，其特征在于所述发射源卡以与所述板表面交換热这样的方式来安装。
13.如权利要求I所述的LED照明设备，其特征在于它的发光波长转换材料被准备为在表面上和/或在漫射体光学透明材料中涂覆的发光剂粒子。
14.如权利要求I所述的LED照明设备，其特征在于它的波长转换材料包含可变发射发光剂粒子。
15.如权利要求I或者13或者14所述的LED照明设备，其特征在于它的波长转换材料包含长久持续发光剂粒子。
16.如权利要求I所述的LED照明设备，其特征在于所述光漫射罩分段以具有发光和/或二次曲面。
17.如权利要求I所述的LED照明设备，其特征在于所述电子换能器安装于所述电源板上或者基部轴承单元的腔以内或者光漫射罩以外。
18.—种LED照明设备轴承単元，包含安装有机械接合元件的至少ー个支撑部件，其中表面的部分与上述支撑部件的中心线交叉伸展。
19.如权利要求18所述的轴承単元，其特征在于所述支撑构件被设计为空心圆形辐射体以具有内部圆柱形表面和延伸的外表面；所述辐射体的端面被设计用于安装LED卡。
20.如权利要求19所述的辐射体，其特征在于它的外部冷却片表面纵向或者与所述支撑部件的中心线交叉定向。
21.如权利要求19和20所述的辐射体，其特征在于它的通过通风孔接合所述腔和辐射体的外表面。
22.如权利要求19、20和21所述的辐射体，其特征在于所述内部圆柱形表面波导被设计为空闲线，特别地为顶点数量η彡3的η边多边形。
23.如权利要求18所述的轴承単元，其特征在于所述支撑部件被设计为板，所述板的ー个表面至少用于安装发射源。
24.如权利要求23所述的轴承単元，其特征在于它的板具有至少ー个通孔。
25.如权利要求18所述的轴承単元，其特征在于它的两个支撑部件，其中第一个被设计为空心圆形辐射体并且第二个被设计为固定于上述辐射体的端面上的板，在这ー情况下，板表面之一用于安装发射源。
26.如权利要求18所述的轴承単元，其特征在于它的三个支撑部件，其中第一个被设计为空心圆形辐射体并且第二个和第三个被设计为每个都固定于所述辐射体的端面之一上；在这一,清况下，姆个板的外表面用于安装发射源。
27.如权利要求25和26所述的轴承单元，其特征在于它的热传导糊剂涂敷于在辐射体的端面与板表面之间的区域上。
全文摘要
可以在制造用于普通室内和室外照明的照明设备中使用发光二极管照明设备。本发明的技术结果在于增加照明舒适度和控制炫目因子的量值的可能性。该设备包括光散射壳，其由两个部分构成，所述部分中的至少一个部分包括发光体粒子；支撑单元，其布置于光散射壳的部分之间；以及光辐射源，安装于布置在支撑部分的表面上的板上。支撑单元包括配备有机械连接元件的至少一个支撑部分，其中所述支撑部分的表面的部分与支撑部分的轴横截定向。
文档编号F21S8/00GK102844611SQ201080066148
公开日2012年12月26日 申请日期2010年4月13日 优先权日2010年4月13日
发明者Y.B.索科洛夫 申请人:迪斯普拉斯有限责任公司