具有散熱器和主動冷卻裝置的燈的制作方法
【專利摘要】在本發(fā)明的實(shí)施例的一方面提供一種包括光源的燈(1000)，所述光源包括至少一個(gè)固態(tài)發(fā)射器。所述燈(1000)包括與所述光源熱連通的散熱器主體(1003)。所述燈(1000)中存在至少一個(gè)氣流噴嘴(1006)以引導(dǎo)氣流流過所述散熱器主體(1003)的至少一部分。所述燈(1000)進(jìn)一步包括主動冷卻裝置(1011)，其中所述主動冷卻裝置(1011)與所述至少一個(gè)氣流噴嘴(1006)流體連通并且配置用于向所述至少一個(gè)氣流噴嘴(1006)提供氣流。所述燈(1000)進(jìn)一步包括配置用于為所述光源和所述主動冷卻裝置(1011)中的每一個(gè)供電的驅(qū)動器電子器件，其中所述驅(qū)動器電子器件遠(yuǎn)離所述主動冷卻裝置(1011)。
【專利說明】具有散熱器和主動冷卻裝置的燈
[0001]相關(guān)申請案的交叉引用
[0002]本申請要求2012年5月4日提交的臨時(shí)專利申請序列號61/643，056的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，所述申請的公開內(nèi)容以引用的方式整體并入本說明書。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明的主題總體涉及一種具有主動冷卻裝置的燈，所述主動冷卻裝置在散熱器上提供氣流以冷卻燈。

【背景技術(shù)】
[0004]出于裝置性能和可靠性原因，基于固態(tài)發(fā)光源的燈如基于發(fā)光二級管(LED)的燈通常要求在相對低的溫度下操作。例如，典型LED裝置的結(jié)溫應(yīng)低于150°C，并且在一些LED裝置中應(yīng)低于100°C或甚至更低。在這些低操作溫度下，到周圍環(huán)境的輻射傳熱路徑與常規(guī)光源相比較弱。在LED光源中，來自燈或燈具的外表面區(qū)域的對流和輻射傳熱均可通過添加散熱器來增強(qiáng)。散熱器是為通過輻射和對流將熱量從LED裝置帶走提供大表面的部件。在典型設(shè)計(jì)中，散熱器是具有大工程化表面積(例如通過在散熱器外表面上具有翼片或其他散熱結(jié)構(gòu))的相對較重的金屬元件。具有大質(zhì)量的散熱器有效地將熱量從LED裝置傳導(dǎo)至散熱片，并且具有大表面積的散熱片使通過輻射和對流有效地進(jìn)行排熱。對于基于高功率LED的燈而言，還已知可采用使用風(fēng)扇或熱管或熱電冷卻器或泵送的冷卻流體來增強(qiáng)熱排除的主動冷卻。
[0005]然而，為獲得高效率，仍然需要設(shè)計(jì)用于有效地將熱量從基于高功率LED的燈去除的系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在本發(fā)明的實(shí)施例的一方面，提供一種包括光源的燈，所述光源包括至少一個(gè)固態(tài)發(fā)射器。燈包括與所述光源熱連通的散熱器主體。燈中存在引導(dǎo)氣流流過散熱器主體的至少一部分的至少一個(gè)氣流噴嘴。燈進(jìn)一步包括主動冷卻裝置，其中主動冷卻裝置與至少一個(gè)氣流噴嘴流體連通并且配置用于向至少一個(gè)氣流噴嘴提供氣流。燈進(jìn)一步包括配置用于為光源和所主動冷卻裝置中的每一個(gè)供電的驅(qū)動器電子器件，其中驅(qū)動器電子器件遠(yuǎn)離主動冷卻裝置。
[0007]在本發(fā)明的實(shí)施例的另一方面，提供一種燈，所述燈包括:光源，所述光源包括至少一個(gè)固態(tài)發(fā)射器；以及散熱器主體，所述散熱器主體與光源熱連通，并且具有引導(dǎo)氣流流過散熱器主體的至少一部分的至少一個(gè)氣流噴嘴。至少一個(gè)氣流噴嘴作為孔口形成在散熱器主體中。燈進(jìn)一步包括主動冷卻裝置，其中主動冷卻裝置與至少一個(gè)氣流噴嘴流體連通并且配置用于向至少一個(gè)氣流噴嘴提供氣流。燈進(jìn)一步包括配置用于為光源和主動冷卻裝置中的每一個(gè)供電的驅(qū)動器電子器件，所述驅(qū)動器電子器件可遠(yuǎn)離主動冷卻裝置。
[0008]在本發(fā)明的實(shí)施例的另一方面，提供一種燈，所述燈包括包含至少一個(gè)固態(tài)發(fā)射器的光源以及與光源熱連通的散熱器主體。散熱器主體進(jìn)一步包括多個(gè)翼片，其中多個(gè)翼片包括具有相對較大軸向長度的第一組翼片和具有相對較小軸向長度的第二組翼片，其中軸可與燈的縱軸大體平行。燈進(jìn)一步包括引導(dǎo)氣流流過散熱器主體的至少一部分的至少一個(gè)氣流噴嘴以及主動冷卻裝置，其中主動冷卻裝置與至少一個(gè)氣流噴嘴流體連通并且配置用于向至少一個(gè)氣流噴嘴提供氣流。燈進(jìn)一步包括配置用于為光源和主動冷卻裝置中的每一個(gè)供電的驅(qū)動器電子器件，并且驅(qū)動器電子器件可遠(yuǎn)離主動冷卻裝置。
[0009]在本發(fā)明的實(shí)施例的另一方面，提供一種燈，所述燈包括包含至少一個(gè)固態(tài)發(fā)射器的光源以及與光源熱連通的散熱器主體。散熱器主體進(jìn)一步包括多個(gè)翼片，其中多個(gè)翼片中的大多數(shù)處于燈的陰影區(qū)域中。燈包括引導(dǎo)氣流流過散熱器主體的至少一部分的至少一個(gè)氣流噴嘴以及主動冷卻裝置，其中主動冷卻裝置與至少一個(gè)氣流噴嘴流體連通并且配置用于向至少一個(gè)氣流噴嘴提供氣流。燈進(jìn)一步包括配置用于為光源和主動冷卻裝置中的每一個(gè)供電的驅(qū)動器電子器件，所述驅(qū)動器電子器件可遠(yuǎn)離主動冷卻裝置。
[0010]在本發(fā)明的實(shí)施例的另一方面，提供一種燈，所述燈包括包含至少一個(gè)固態(tài)發(fā)射器的光源以及散熱器主體，所述散熱器主體與光源熱連通。燈進(jìn)一步包括配置用于引導(dǎo)氣流流過散熱器主體的至少一部分的至少一個(gè)氣流噴嘴以及與至少一個(gè)氣流噴嘴流體連通的主動冷卻裝置，所述冷卻裝置配置用于向至少一個(gè)氣流噴嘴提供氣流。燈進(jìn)一步包括殼體。殼體的表面和散熱器主體的表面形成所述至少一個(gè)氣流噴嘴。燈進(jìn)一步包括配置用于為光源和主動冷卻裝置中的每一個(gè)供電的驅(qū)動器電子器件，所述驅(qū)動器電子器件可遠(yuǎn)離主動冷卻裝置。
[0011]在本發(fā)明的實(shí)施例的另一方面，提供一種燈，所述燈包括包含至少一個(gè)固態(tài)發(fā)射器的光源以及與光源熱連通的散熱器主體。散熱器主體進(jìn)一步包括具有兩個(gè)側(cè)部的至少一個(gè)翼片。燈包括引導(dǎo)氣流流過散熱器主體的至少一部分的至少一個(gè)氣流噴嘴以及與至少一個(gè)氣流噴嘴流體連通的主動冷卻裝置。主動冷卻裝置配置用于向至少一個(gè)氣流噴嘴提供氣流。在燈的操作中，空氣在至少一個(gè)翼片的兩個(gè)側(cè)部附近被軸向引導(dǎo)。燈進(jìn)一步包括配置用于為光源和主動冷卻裝置中的每一個(gè)供電的驅(qū)動器電子器件，所述驅(qū)動器電子器件可遠(yuǎn)離主動冷卻裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]本說明書參考附圖，針對所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，完整且可實(shí)現(xiàn)地公開了本發(fā)明，包括其最佳模式，其中:
[0013]圖1是第一特定實(shí)施例的燈的透視圖。
[0014]圖2是第一特定實(shí)施例的燈的前視圖。
[0015]圖3是第一特定實(shí)施例的燈的俯視圖。
[0016]圖4是第一特定實(shí)施例的燈的截面圖。
[0017]圖5是第一特定實(shí)施例的散熱器和主動冷卻裝置的截面圖。
[0018]圖6是第一特定實(shí)施例的散熱器的截面圖。
[0019]圖7是根據(jù)第一特定實(shí)施例示出冷卻氣流的截面圖。
[0020]圖8是根據(jù)第一特定實(shí)施例示出冷卻氣流的另一個(gè)截面圖。
[0021 ] 圖9是第二特定實(shí)施例的燈的透視圖。
[0022]圖10是第二特定實(shí)施例的燈的部件的剖面圖。
[0023]圖11是第二特定實(shí)施例的燈的部件的另一個(gè)剖面圖。
[0024]圖12是第二特定實(shí)施例的燈的部件的透視截面圖。
[0025]圖13是第三特定實(shí)施例的燈的透視圖。
[0026]圖14是第三特定實(shí)施例的燈的截面圖。
[0027]圖15根據(jù)第三特定實(shí)施例示出穿過散熱器的氣流。
[0028]圖16是根據(jù)第四特定實(shí)施例的燈的前視圖。
[0029]圖17是根據(jù)第四特定實(shí)施例的燈的截面圖。
[0030]圖18是根據(jù)第五特定實(shí)施例的燈的前視圖。
[0031]圖19是根據(jù)第五特定實(shí)施例的燈的前視剖面圖。
[0032]圖20是根據(jù)第五特定實(shí)施例的燈的俯視透視圖。
[0033]圖21是根據(jù)第五特定實(shí)施例的燈的翼片和噴嘴的協(xié)作的特寫側(cè)視圖。
[0034]圖22是示出分流器的噴嘴的內(nèi)部的圖。
[0035]圖23是示出來自根據(jù)第五特定實(shí)施例的燈的噴嘴的氣流的截面圖。
[0036]圖24是根據(jù)第五特定實(shí)施例的燈的分解圖。
[0037]圖25是根據(jù)第六特定實(shí)施例的燈的側(cè)視圖。
[0038]圖26是根據(jù)第六特定實(shí)施例的燈的側(cè)視透視圖，其中暴露出主動冷卻器。
[0039]圖27是根據(jù)第六特定實(shí)施例的燈中所采用的散熱器的側(cè)視圖。
[0040]圖28是根據(jù)第六特定實(shí)施例的燈中所采用的散熱器的透視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0041]如上所述，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種燈，所述燈包括包含至少一個(gè)固態(tài)發(fā)射器的光源以及與光源熱連通的散熱器主體。燈包括引導(dǎo)氣流流過所述散熱器主體的至少一部分的至少一個(gè)氣流噴嘴以及主動冷卻裝置，其中主動冷卻裝置與至少一個(gè)氣流噴嘴流體連通并且配置用于向至少一個(gè)氣流噴嘴提供氣流。燈進(jìn)一步包括配置用于為光源和主動冷卻裝置中的每一個(gè)供電的驅(qū)動器電子器件，并且驅(qū)動器電子器件可遠(yuǎn)離主動冷卻裝置。
[0042]如本說明書所使用，術(shù)語“燈”可視作大體等同于以下替代措辭中的任一個(gè):“照明裝置”、“照明設(shè)備”、“發(fā)光設(shè)備”、“照射裝置”?！鞍ㄖ辽僖粋€(gè)固態(tài)發(fā)射器的光源”通常可包括基于LED的光引擎，如LED芯片或管芯陣列；“燈”包括除了這個(gè)光源之外的另外的部件，如用于分布所發(fā)射的光的光學(xué)元件、用于熱管理的散熱器主體和用于產(chǎn)生冷卻流體(如空氣)流的主動冷卻裝置。應(yīng)理解，“空氣”可用適合于散熱的任何流體來替換。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，散熱器主體(和任何附屬散熱表面積增大結(jié)構(gòu)，例如翼片)可包含一種或多種高熱傳導(dǎo)材料。高傳導(dǎo)系數(shù)材料將允許更多熱量從熱負(fù)載移至周圍環(huán)境并且使得熱負(fù)載的溫度上升減小。示例性材料可包括金屬材料如合金鋼、鑄鋁、擠出鋁和銅等。其他材料可包括工程復(fù)合材料如導(dǎo)熱性聚合物，以及塑料、塑料復(fù)合材料、陶瓷、陶瓷復(fù)合材料、納米材料如碳納米管(CNT)或CNT復(fù)合材料。其他配置可包括塑料散熱器主體，所述塑料散熱器主體包括設(shè)置在其上的導(dǎo)熱(例如，銅)層，諸如以引用的方式并入本說明書的美國專利公開2011-0242816中所公開。示例性材料可展現(xiàn)出分別為約50W/m_K，約 80W/m-K 至約 100W/m-K、170W/m-K、390W/m-K，以及約 lW/m_K 至約 50W/m_K 的導(dǎo)熱系數(shù)。為了使光輸出最大化，散熱器主體和/或翼片可包括反射層，如對可視光具有大于約90%的反射率的反射層。可采用的反射散熱器是以引用的方式并入本說明書的美國專利公開2012-0080699中描述和實(shí)現(xiàn)的那些反射散熱器。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，任何散熱器主體和/或散熱器翼片和/或散熱器小翼片可單獨(dú)地包含金屬材料，或通常包含具有有效導(dǎo)熱系數(shù)的任何材料。例如，散熱器可包括具有不同導(dǎo)熱系數(shù)的區(qū)域。例如，可能有吸引力的是將LED芯片陣列安設(shè)在板上包含銅金屬(因?yàn)殂~金屬的非常高的導(dǎo)熱系數(shù))的區(qū)域(例如，銅嵌片)上，并且包含銅金屬的區(qū)域附連至鋁散熱器(因?yàn)殇X散熱器的可接受的導(dǎo)熱系數(shù)和可接受的成本)。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的燈的散熱器主體將與至少所述光源熱連通。這是出于以下目的:在燈的操作期間將熱能從光源傳遞至散熱器主體，以使得LED可有效地操作。短語“熱連通”通常是指在處于熱連通的兩個(gè)(或更多個(gè))物品之間(或當(dāng)中)發(fā)生的熱傳遞，與熱量在物品之間或當(dāng)中傳遞的方式(例如，直接的或間接的傳導(dǎo)、對流、輻射或其任何組合)無關(guān)。在一些情況/實(shí)施例中，從固態(tài)光發(fā)射器傳遞的大部分熱量通過傳導(dǎo)傳遞至散熱器主體；在其他情況/實(shí)施例中，大部分熱量可通過對流、或傳導(dǎo)和對流的組合來傳遞。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，至少一個(gè)主動冷卻裝置可包括合成噴口、風(fēng)扇或壓電噴口等中的至少一個(gè)。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員通常將理解，合成噴口通常提供振蕩氣流，振蕩氣流可高效地且有效地引導(dǎo)來自周圍環(huán)境的相對較冷的空氣朝向散熱器主體和/或翼片的附近，以便將熱量從燈帶走?？刹捎?012年5月4日提交的臨時(shí)專利申請序列號61/643，056(所述申請的公開內(nèi)容以引用的方式整體并入本說明書)中描述的許多合成噴流致動器/主動冷卻裝置。
[0047]一般來說，本發(fā)明的任何主動冷卻裝置(如合成噴口或合成噴流致動器)的特征可在于其表達(dá)為在對冷卻裝置的每瓦特功率輸入下來自冷卻裝置的空氣的流速的效率。空氣的流速是每單位時(shí)間內(nèi)，通過冷卻裝置的隔膜的運(yùn)動所排出的空氣體積(但此處的空氣體積通常不包括任何夾帶空氣的體積)。根據(jù)一些實(shí)施例，冷卻裝置包括在每瓦特小于約六立方英尺/分鐘(CFM)下操作的合成噴口。為此，“輸入功率的瓦特?cái)?shù)”僅是指冷卻裝置自身的功率消耗而不必是操作整個(gè)燈所需的功率。在其他更局限的實(shí)施例中，本發(fā)明的冷卻裝置的特征可在于小于約4CFM/W(例如，1CFM/W至4CFM/W)，或小于約2CFM/W，或約1CFM/W的效率。通過針對這類效率值配置冷卻裝置，人們可通過使用更少和/或便宜的永磁體來實(shí)現(xiàn)較低成本。
[0048]噴嘴通常允許空氣由合成噴口交替吸入，并且之后從合成噴口中被推出，這取決于這種類型的主動冷卻裝置正在運(yùn)行“呼吸”操作模式中的哪個(gè)循環(huán)。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)氣流噴嘴作為孔口形成在散熱器主體中，或與散熱器主體形成整體。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)氣流噴嘴包括位于噴嘴內(nèi)部的氣流分配器。這種氣流分配器可包括壁，所述壁有效地分配氣流，而通常不會在空氣流過分配器時(shí)產(chǎn)生顯著的噪聲。在某些實(shí)施例中，這種氣流分配器包括葉片邊沿或船體形狀。
[0049]在某些實(shí)施例中，散熱器主體可進(jìn)一步包括多個(gè)散熱表面積增大結(jié)構(gòu)，如翼片(例如，散熱片)。這些散熱表面積增大結(jié)構(gòu)可由與散熱器主體相同或不同的材料制成。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，多個(gè)散熱表面積增大結(jié)構(gòu)包括具有相對較大軸向長度的第一組翼片和具有相對較小軸向長度的第二組翼片。也就是說，如果燈限定大體縱向外形，那么對于燈將存在幾何軸，并且相應(yīng)的兩組翼片設(shè)置成與所述軸大體平行。如上，兩組翼片沿軸向方向測量的相應(yīng)長度可以是不同的。在采用這種第二組翼片時(shí)，翼片通常設(shè)置成使得它們不阻擋從燈發(fā)射的光，或使得它們處于燈的陰影中。也就是說，這些較短的“小翼片”可增強(qiáng)燈的散熱，同時(shí)使對所發(fā)射的光的阻礙最小化。作為一般設(shè)計(jì)原則，燈中翼片的數(shù)量、大小和形狀以及幾何配置被選擇成在燈在操作時(shí)優(yōu)化高對流熱傳遞而對光具有小的阻礙。
[0050]在一些實(shí)施例中，并且與小翼片的存在無關(guān)，多個(gè)散熱表面積增大結(jié)構(gòu)中的至少一些或大部分不阻擋從燈發(fā)射的光，或處于燈的陰影中。
[0051]關(guān)于本說明書描述的主動冷卻燈的許多實(shí)施例中采用的氣流，所述氣流通常應(yīng)包括雷諾數(shù)(如下文所定義)，雷諾數(shù)被選擇成優(yōu)化高/最大對流冷卻而具有來自氣流的低/最小噪音。氣流可被選擇成是紊流、層流或其組合。
[0052]在選定實(shí)施例中，來自至少一個(gè)噴嘴的氣流(當(dāng)燈在操作時(shí))包括峰值氣流速度下的雷諾數(shù)Re，所述雷諾數(shù)Re被選擇成優(yōu)化高/最大對流冷卻而具有來自氣流的低/最小噪音。例如，來自至少一個(gè)噴嘴的氣流的特征可在于約50至約800、或范圍更窄地約100至約350的Re (d)值(下文所定義)。
[0053]本說明書發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)流自主動冷卻燈中的噴嘴的空氣的特定流動參數(shù)(如Re)可具有重要的技術(shù)作用。來自噴嘴所具有的Re值過高的氣流通常將導(dǎo)致不可接受的噪聲水平，而Re值過低常常會導(dǎo)致主動冷卻燈的不充分冷卻。因此，經(jīng)本發(fā)明人研究已確定優(yōu)選參數(shù)，如下文所描述。
[0054]如所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，空氣的雷諾數(shù)可通過流體速度(U)、特征長度(Lchar)以及流體運(yùn)動粘度(V)的倒數(shù)的乘積來計(jì)算:
[0055]Re = (U*Lchar)/v。
[0056]對于具有主動冷卻裝置(例如，合成噴口)的主動冷卻燈而言，有時(shí)可能方便的是將流體速度U確定為來自合成噴口的空氣的體積流速Q(mào)與噴嘴數(shù)量乘以噴嘴開口的總面積之比。
[0057]應(yīng)注意，對于作為冷卻流體的空氣，已知許多相關(guān)參數(shù)(例如，粘度)。因此，測量獲得Re值合理地所需要的只是特征長度和流體速度(U)。通常在相關(guān)噴嘴的出口處測量速度。然而，由于從給定噴嘴噴出的空氣的速度可能連續(xù)不斷地變化(例如，因合成噴口的循環(huán)行為而以正弦曲線方式)，本發(fā)明將會將峰值速度(相對于空間并且相對于時(shí)間而言的最大速度)定義為相關(guān)流體速度U?？赏ㄟ^如普通技術(shù)人員將理解的包括許多已知手段(如熱線風(fēng)速儀)的任何有效手段或通過計(jì)算來測量峰值速度。
[0058]特征長度(Lcto)被定義為給定噴嘴的水力直徑⑷；或可替代地，Lcto是從噴嘴出口到鄰近散熱結(jié)構(gòu)的最遠(yuǎn)處的距離(FL)，空氣在離開噴嘴之后沿著鄰近散熱結(jié)構(gòu)流動。在一個(gè)實(shí)例中，散熱結(jié)構(gòu)是噴嘴附近的翼片，并且因此，F(xiàn)L將被測量為從噴嘴到翼片距離噴嘴最遠(yuǎn)的一點(diǎn)(例如，翼片的遠(yuǎn)頂端)的距離。在其他實(shí)例中，散熱結(jié)構(gòu)可具有其他配置，例如，管、銷、壁、叉等。無論如何，F(xiàn)L是從噴嘴開口到散熱結(jié)構(gòu)相對于噴嘴的最遠(yuǎn)點(diǎn)的距離。
[0059]應(yīng)注意，F(xiàn)L不一定是散熱結(jié)構(gòu)自身的長度；如果散熱結(jié)構(gòu)與噴嘴間隔開,那么FL將是散熱結(jié)構(gòu)的長度與散熱結(jié)構(gòu)離噴嘴的距離之和。在任一種情況下，F(xiàn)L是與氣流從噴嘴噴出時(shí)沿散熱結(jié)構(gòu)行進(jìn)的距離有關(guān)的特征長度。由于存在兩種不同類型的特征長度，存在與本發(fā)明相關(guān)的兩種不同的雷諾數(shù):Re(d)和Re(FL)。Re (d)值是將給定噴嘴的水力直徑(d)用作特征長度的雷諾數(shù)；并且Re (FL)值是將FL用作特征長度的雷諾數(shù)。
[0060]應(yīng)注意，已定義兩種不同類型的雷諾數(shù)(即，Re(d)和Re (FL))，現(xiàn)將描述具有選定Re (FL)值的一些燈實(shí)施例。Re(FL)取決于散熱表面積增大結(jié)構(gòu)如翼片的使用。因此，在一些實(shí)施例中，散熱器主體包括多個(gè)散熱表面積增大結(jié)構(gòu)，其中至少一個(gè)氣流噴嘴在選定散熱表面積增大結(jié)構(gòu)附近。在這類實(shí)施例(當(dāng)燈在操作時(shí))中，沿選定散熱結(jié)構(gòu)的氣流的特征在于約500至約13000、或范圍更窄地約1200至約6400的Re(FL)值。在這類實(shí)施例中，燈可進(jìn)一步展現(xiàn)出約50至約800的Re (d)值(當(dāng)在操作時(shí))。
[0061]重要的是，在以約27W的功率驅(qū)動主動冷卻燈時(shí)，本發(fā)明的實(shí)施例可能能夠達(dá)到約20dBA或更小(例如,約16dBA至約20dBA，或約16dBA至約17dBA)的噪音水平。噪音水平通常在I米的觀察者距離處以聲壓來測量。以上所述雷諾數(shù)的選擇的一個(gè)技術(shù)作用可包括這些噪聲值。另一個(gè)技術(shù)作用可包括燈的增強(qiáng)的冷卻。
[0062]在某些實(shí)施例中，以上所述Re (d)和Re(FL)的范圍被視作與所具有的流明輸出等于或大于1600流明并且符合ANSI A19外形的主動冷卻燈相關(guān)；然而，這些范圍不應(yīng)解釋為局限于這種類型的主動冷卻燈。
[0063]根據(jù)一些實(shí)施例，可采取其他措施來降低噪聲。在一個(gè)實(shí)施例中，燈可包括散熱器主體，所述散熱器主體包括至少一個(gè)彎曲下邊沿，所述至少一個(gè)彎曲下邊沿適合于允許空氣在這種邊沿周圍流動而具有降低的氣流噪音。作為一般設(shè)計(jì)原則，優(yōu)選的是，氣流、特別是“改向”氣流大體上不在尖銳邊沿周圍改向；或換句話說，任何改向的氣流大體上總是在倒圓邊沿周圍改向。因此，根據(jù)一些實(shí)施例，使得流向至少一個(gè)噴嘴的氣流改向90°或更大角度，其中此改向的氣流流過或越過倒圓邊沿或倒圓表面。例如，被使得改向90°或更大角度的氣流僅在被改向時(shí)遇到燈的倒圓表面。具體來說，散熱器主體和/或殼體通常可配置成使得無論空氣何時(shí)改向(例如，以>90°的任何角度)，都應(yīng)使所述空氣在至少一些倒圓邊沿周圍流動；例如，無論空氣何時(shí)必須在方向上轉(zhuǎn)向>90°的角度，所越過或流過的邊沿大體上都不是尖銳邊沿。雖然不受以下理論限制，但認(rèn)為倒圓邊沿通過避免漩渦的形成而有助于降低噪聲。在本發(fā)明的實(shí)施例中，通常在轉(zhuǎn)角周圍輕緩地引導(dǎo)空氣；相比之下，如果在尖銳邊沿周圍引導(dǎo)空氣，可能形成會導(dǎo)致噪聲的漩渦。
[0064]燈的驅(qū)動器電子器件(例如，電子驅(qū)動器和控制器如ASIC)通常致力于驅(qū)動和提供既用于一個(gè)或多個(gè)光源(如LED管芯陣列)又用于主動冷卻裝置的適當(dāng)?shù)碾娦盘?。?qū)動器電子器件通?？稍趩蝹€(gè)電路板(例如，PCB)上包括發(fā)光二級管(LED)電源和合成噴口電源。主動冷卻裝置可進(jìn)一步配置用于引導(dǎo)用于冷卻驅(qū)動器電子器件的氣流。
[0065]在許多實(shí)施例中，燈的驅(qū)動器電子器件位于遠(yuǎn)離主動冷卻裝置的位置。例如，如果主動冷卻裝置如合成噴口組件至少部分地由散熱器主體封裝，所述主動冷卻裝置的驅(qū)動器電子器件可處于分開的驅(qū)動器殼體中。換句話說，散熱器主體可包括空腔如倒置杯狀空腔，并且主動冷卻裝置可至少部分地設(shè)置在這個(gè)空腔內(nèi)，但驅(qū)動器電子器件通常不是至少部分地設(shè)置在這個(gè)空腔內(nèi)。一般來說，主動冷卻裝置通常不會使其相關(guān)聯(lián)的電路系統(tǒng)(例如，ASIC)與所述主動冷卻裝置處于同一外殼中。這可具有允許使主動冷卻裝置微型化的技術(shù)作用。較小的主動冷卻裝置(例如，比迄今為止可用的那些更小的合成噴口組件)可允許燈大體配合在ANSI A19體積外形內(nèi)。
[0066]在一些實(shí)施例中，燈可包括大體符合ANSI A19體積外形的幾何配置，同時(shí)配置用于在大于15W輸入功率的功率水平下操作，并且具有當(dāng)燈在操作時(shí)效率為至少60LPW的足夠的冷卻能力。在許多實(shí)施例中，在操作時(shí)，本發(fā)明的燈當(dāng)在大于15W(例如，大于20W)輸入功率的功率水平上操作時(shí)可能能夠提供1600流明或更大(例如，大于1700流明)的流明輸出。這些參數(shù)是本發(fā)明的許多實(shí)施例的技術(shù)特征，如下文所描述的那些。然而，本發(fā)明的實(shí)施例及其設(shè)計(jì)和/或操作原則不限于A19燈殼。相反地，它們總體地適用于所有合適的燈外形。示例性地，這類燈殼可包括:A系列(例如，A19)、B系列、C-7/F系列、G系列、P-25/PS-35系列、BR系列、R系列、RP-11/S系列、PAR系列、T系列和MR-n系列。
[0067]如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，基于固態(tài)發(fā)光源的燈通常具有測量為“L70”的壽命，“L70”壽命是指燈的光輸出衰減未超過30%的操作小時(shí)數(shù)。因此，本發(fā)明的實(shí)施例可提供至少約25000小時(shí)，優(yōu)選地長達(dá)約50000小時(shí)的預(yù)期L70壽命。
[0068]通常來說，燈可包括能夠由例如塑料材料構(gòu)成的驅(qū)動器殼體，塑料材料便于特征如氣流噴嘴(如果存在于這個(gè)驅(qū)動器殼體中)的制造。驅(qū)動器殼體可與底座(例如，愛迪生底座)連接，底座可包括用于連接到常規(guī)插座中以便提供電力來操作燈的螺紋。同樣可采用其他構(gòu)造來將燈與電源連接在一起。
[0069]在許多實(shí)施例中，燈可進(jìn)一步包括用于分布光的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)元件。如本說明書所使用，術(shù)語“光學(xué)元件”通?？芍复淦?diffuser)、任何反射器和任何相關(guān)聯(lián)的光管理設(shè)施(例如，透鏡)的組合。在許多實(shí)施例中，光學(xué)元件可包括漫射器和/或反射器。本說明書所描述的任何漫射器(不管形狀或構(gòu)造如何)可在燈不操作時(shí)展現(xiàn)出白色外觀。
[0070]通常來說，一個(gè)或多個(gè)光學(xué)元件配置用于當(dāng)燈在操作時(shí)從燈提供大體均勻的全方向光分布。例如，這種大體均勻的全方向光分布在0°至135°的緯度跨度上提供強(qiáng)度在約+/-20%內(nèi)均勻的照明。
[0071]關(guān)于光分布的術(shù)語“全方向”可根據(jù)同時(shí)期能源之星準(zhǔn)則(contemporaneousEnergy Star guidelines)來描述或定義,或者例如,所述術(shù)語是指強(qiáng)度從燈的頂點(diǎn)取得的任何點(diǎn)到設(shè)置成與頂點(diǎn)成約135°角度的一點(diǎn)的變化值不超過+/_約20%的光分布?？刹捎?012年5月4日提交的臨時(shí)專利申請序列號61/643，056(所述申請的公開內(nèi)容以引用的方式整體并入本說明書)中描述的許多光學(xué)元件。其他可能的光學(xué)元件可以是以下共同擁有的美國專利申請中公開的那些中的任一個(gè)，所述專利申請中的每一個(gè)都以引用的方式整體并入本說明書:2011年7月22日提交的美國專利申請序列號13/189052 (GE檔案號254037) ;2012年2月6日提交的美國專利申請序列號13/366767 (GE檔案號256707) ；2012年4月5日公布的美國專利公開2012-0080699 (GE檔案號245224) ;2011年7月14日公布的美國專利公開2011-0169394(GE檔案號241019) ;2011年4月7日公布的美國專利公開2011-0080740 (GE 檔案號 240966)。
[0072]現(xiàn)參考圖1和圖2，這些圖是指根據(jù)本發(fā)明的主動冷卻燈1000的第一實(shí)施例。圖1是這種燈1000的外部的透視線圖，下文針對頂端T至底端B進(jìn)行描述。應(yīng)注意，頂端T和底端B僅出于方便目的而使用，因?yàn)闊?000可在任何定向上使用。圖2是這種燈1000的等距側(cè)視圖。可看到燈1000包括具有大體曲線輪廓線的漫射器1001(此處示為大體卵形形狀并且具有與燈1000的軸線平行和/或重合的旋轉(zhuǎn)對稱軸；參見圖1中的線A--A)，漫射器1001用于漫射和分布從一個(gè)或多個(gè)固態(tài)光源(未具體示出)如LED管芯陣列發(fā)射的光。通常來說，LED裝置或芯片可安裝在電路板上，所述電路板視需要為金屬芯印刷電路板(MCPCB)。在許多實(shí)施例中，所有固態(tài)發(fā)光源都可以是無機(jī)發(fā)光二級管，但在一些實(shí)施例中，有可能用其他固態(tài)發(fā)光源如固態(tài)激光器或有機(jī)電致發(fā)光裝置(OLED)來替換這些無機(jī)發(fā)光二級管中的一些或全部。
[0073]多個(gè)發(fā)光二級管(LED)裝置通常被選擇成提供看起來呈白色的光。也就是說，可選擇具有相應(yīng)光譜和強(qiáng)度的一個(gè)或多個(gè)LED芯片，所述一個(gè)或多個(gè)LED芯片能夠混合以產(chǎn)生具有所需色溫和顯色能力的白光。例如，一個(gè)或多個(gè)LED可發(fā)射大體紅色的光，而一個(gè)或多個(gè)其他LED可發(fā)射大體綠色的光，而一個(gè)或多個(gè)另外的LED可發(fā)射大體藍(lán)色的光。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易清楚明白，存在實(shí)現(xiàn)白光的眾多其他LED配置，如在至少一個(gè)LED附近采用磷光涂層和/或遠(yuǎn)離至少一個(gè)LED采用磷光涂層的配置。例如，燈可采用具有YAG磷光體的至少一個(gè)藍(lán)色LED，或者燈中的所有LED可以是具有YAG磷光體的藍(lán)色LED。
[0074]在本發(fā)明的其他地方，一個(gè)漫射器與多個(gè)固態(tài)光源的組合可稱為“光學(xué)元件”，并且應(yīng)理解，此處示為漫射器1001的內(nèi)容僅是光學(xué)元件的外部。如同樣在本發(fā)明的其他地方所描述，漫射器1001內(nèi)還可能容納眾多其他設(shè)施(此處未示出)，如反射器、波導(dǎo)、透鏡和/或用于操縱光的其他設(shè)施。
[0075]漫射器1001可能能夠提供大體“全方向”光，所述大體“全方向”光例如像可根據(jù)同時(shí)期能源之星準(zhǔn)則來描述的術(shù)語(Energy Star guidelines);或者例如,指代強(qiáng)度從燈1000的頂點(diǎn)Z取得的任何點(diǎn)到設(shè)置成與頂點(diǎn)Z成約135°角度的一點(diǎn)的變化值不超過+/-約20%的光分布。
[0076]繼續(xù)參考圖1和圖2，漫射器1001通常被接收在熱管理系統(tǒng)1005內(nèi)，熱管理系統(tǒng)1005可包括一個(gè)具有主體1003和多個(gè)熱輻射表面積增大結(jié)構(gòu)如翼片1002的散熱器。雖然此處示出八個(gè)翼片1002，但這不應(yīng)視為具有限制性，因?yàn)榭刹捎酶嗷蚋俚臄?shù)量，這取決于包括以下各項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)的眾多因素:需要驅(qū)散至周圍環(huán)境中的熱量；來自噴嘴的氣流的優(yōu)化(下文將描述)；和/或來自漫射器1001的光的阻擋或暢通。翼片1002通常設(shè)置為主體1003的突出部并且相對于漫射器1001放置成處于圓周設(shè)置。在本發(fā)明的許多燈實(shí)施例中，翼片被制成是大體呈平面的并且配置用于位于恒定的經(jīng)度平面中。這具有使翼片對縱向光強(qiáng)度的均勻性的影響最小化的技術(shù)作用。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，任何散熱表面積增大結(jié)構(gòu)(例如，翼片)可與散熱器主體形成整體，或者可附接(例如，通過粘合齊U、焊接、螺栓、螺釘、鉚釘?shù)?至散熱器主體。多個(gè)翼片可設(shè)置為一體式結(jié)構(gòu)的一部分、單獨(dú)結(jié)構(gòu)、或一體式結(jié)構(gòu)和組合結(jié)構(gòu)的任何合適的組合。
[0077]一般來說，熱管理系統(tǒng)1005可包含具有高導(dǎo)熱系數(shù)的材料，如金屬如鋁和/或銅。這種系統(tǒng)1005的主體1003可由金屬鑄成，并且翼片1002可焊接至主體1003或類似地鑄成一個(gè)整體或若干零件。在這個(gè)實(shí)施例中，可能還在一些或所有翼片1002之間的間隙位置中設(shè)置有“小翼片(finletS)”(g卩，與翼片1002相比具有更小軸向長度的翼片)。小翼片可設(shè)定大小并且定位成使得它們處于陰影區(qū)域中，即，小翼片通常不阻擋來自燈的光學(xué)元件或漫射器的光發(fā)射。
[0078]主動冷卻單元或主動冷卻器或冷卻裝置(此處未示出，因?yàn)樗鼜臒?001的這個(gè)外部視圖是不可見的)接收在主體1003內(nèi)，所述主動冷卻器可包括合成噴口組件。合成噴口提供振蕩氣流，振蕩氣流可高效地且有效地引導(dǎo)來自周圍環(huán)境的相對較冷的空氣朝向翼片1002的附近，以便于將熱量從燈1001帶走。為了促進(jìn)空氣的引導(dǎo)，在主體1003中提供多個(gè)噴嘴1006。這些噴嘴可以是在主體1003中鉆出的孔洞，或者以其他方式設(shè)置為主體1003中的通孔。噴嘴1006可設(shè)置在散熱器主體1003的中段中，所述中段如從主體1003相對于頂點(diǎn)Z的最上部到最低部分所測量。如這個(gè)實(shí)施例所示，每個(gè)翼片1002可在每個(gè)翼片1002的底部邊沿1002a附近具有一對噴嘴1006。下文將描述它們的功能和作用。
[0079]在這個(gè)實(shí)施例中，可具有大體截頭圓錐形外形的驅(qū)動器殼體1007附連至熱管理系統(tǒng)1005。殼體1007封裝電氣和電子驅(qū)動器、控制器和相關(guān)聯(lián)的接線(此處未示出，因?yàn)樗鼈儽粴んw1007遮擋)。電氣和電子驅(qū)動器和控制器通常致力于驅(qū)動和提供既用于一個(gè)或多個(gè)固態(tài)光源(如LED管芯陣列)又用于主動冷卻器的適當(dāng)?shù)碾娦盘?。也就是說，封裝在主體1003中的主動冷卻器通常不具有其相關(guān)聯(lián)的電路系統(tǒng)(例如，ASIC)封裝在主體1003中；而是主動冷卻器的相關(guān)聯(lián)電路系統(tǒng)封裝在殼體1007中并且遠(yuǎn)尚主體1003。最后，底座1008位于燈1001的底端B處，底座1008可以是用于擰接至插座以接收電流的典型愛迪生底座，或者可以是用于接收電流的其他底座，如銷、叉、卡口底座或燈座、兩腳(b1-post)、雙銷(b1-pin)等。
[0080]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3，描繪出第一實(shí)施例的燈1000的俯視圖的線圖，示出從頂點(diǎn)Z看的漫射器1001以及翼片1002和主體1003的凸緣的俯視圖。
[0081]圖4意圖示出燈1000的截面圖，以顯現(xiàn)出漫射器1001的內(nèi)部并且示出主動冷卻單元1011的至少一部分。圖4中的截面平面是與燈1000的主軸共線的一個(gè)平面。雖然漫射器1001可具有如在其他地方詳細(xì)描述的許多配置以實(shí)現(xiàn)大體全方向光輸出，但在這個(gè)實(shí)施例中，漫射器1001封裝反射器1010。更具體地，這個(gè)圖示出大體封裝在散熱器主體1003內(nèi)的空腔中的主動冷卻裝置1011(例如，合成噴口)。
[0082]圖5描繪出第一實(shí)施例的燈的部分截面圖，其中除包括散熱器主體1003和翼片1002的熱管理系統(tǒng)1005以及主動冷卻單元1011之外，所有部件都已隱藏。圖6的圖意圖更清楚地描繪出散熱器主體1003本身是用于主動冷卻單元1011的“殼體”的方式；也就是說，主動冷卻單元(例如，合成噴口)1011自身通常不具有其自己專用的殼體。雖然此處未進(jìn)行詳細(xì)描述，但來自殼體1007(圖1)中驅(qū)動器電子器件的有效電接線接收在主動冷卻單元1011中。這類接線提供具有適當(dāng)信號的電流以驅(qū)動主動冷卻單元1011的致動。另外，存在來自驅(qū)動器殼體1007中驅(qū)動器的接收在主動冷卻單元1011中的有效電接線，所述有效電接線之后延伸至固態(tài)光源以便為固態(tài)光源(LED芯片陣列)供電。這類導(dǎo)線可延伸穿過接收(或容納)主動冷卻單元1011的空腔，并且通常自身在主動冷卻單元1011周圍進(jìn)行布線。在這個(gè)實(shí)施例中，LED芯片/管芯陣列(未示出)定位(直接地或優(yōu)選間接地)在散熱器主體1003的大體呈平面的上平臺1012上。例如，LED芯片可放置在MCPCB (金屬芯印刷電路板)上，所述MCPCB可使用熱膠來附連。LED陣列因此與熱管理系統(tǒng)和散熱器主體1003熱連通。除以下情況之外，圖6與圖5類似:主動冷卻單元1011的圖也是隱藏的，以便顯露散熱器主體1003內(nèi)的空腔1013，主動冷卻單元1011大體封裝在空腔1013內(nèi)。圖6中還顯露使主動冷卻單元1011與殼體1007分開(并且，例如電絕緣)的隔板1014。
[0083]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖7和圖8，這些是燈1000的簡化截面的部分描繪，示出眾多翼片被去除以及主動冷卻單元1011的簡化版本。這后兩幅圖意圖描繪在處于典型的正常操作模式時(shí)燈的主動冷卻的一些顯著特征。由于合成噴口以振蕩方式起作用，在一個(gè)循環(huán)期間吸入空氣，并且之后在另一個(gè)循環(huán)期間排出空氣，所以任何給定噴嘴1006可以在一個(gè)時(shí)間是用于吸入空氣的進(jìn)氣噴嘴，并且在另一個(gè)時(shí)間是用于噴出空氣的排氣口。圖7示出循環(huán)的一部分，其中空氣1020i( “i”表示進(jìn)氣)從周圍環(huán)境被吸入到在燈1000右手側(cè)的噴嘴1006 ；并且之后，冷卻空氣從不同位置中的另一噴嘴1006噴出或排出，以便以流1020o(字母“ο”表示出氣)形式大體向上流動。與1020ο的箭頭大體平行的較小箭頭示意性地描繪出隨同排出空氣1020ο的流動被夾帶的周圍環(huán)境的空氣。因此，基于噴嘴1006在翼片1002的底部邊沿1002a(圖1)處的定位，使得冷卻空氣1020ο沿翼片1002的基本整個(gè)軸向長度流動，以便提供有效的散熱。圖8示出循環(huán)的另一部分，其中排出空氣的噴嘴1006現(xiàn)在是空氣1020i的進(jìn)氣口，并且先前吸入空氣的噴嘴現(xiàn)在沿另一個(gè)翼片(未示出，為清楚起見已去除)的長度以流1020ο形式排出空氣。
[0084]現(xiàn)在參考主動冷卻燈的第二實(shí)施例，圖9描繪出主動冷卻燈1100的外部透視圖，主動冷卻燈1100的特征至少部分地在于漫射器1101，在這個(gè)實(shí)施例中，漫射器1101具有軸與燈1100的主軸平行的大體環(huán)形形狀。圖9中的這個(gè)圖出于解釋目的允許看到各個(gè)固態(tài)發(fā)光元件(例如，LED芯片)1112陣列，但在實(shí)踐中，漫射器將是大體上半透明的，使得各個(gè)LED芯片1112在燈通電或未通電時(shí)通常將是不可察覺的。在這個(gè)實(shí)施例中，漫射器1101至少部分地包圍散熱器主體1105，散熱器主體1105被設(shè)置為與燈1100的主軸大體共軸的鑄造金屬圓筒。也就是說，散熱器主體1105相對于周邊漫射器1101處于中心位置中。散熱器主體1105此處示為具有“雪花”截面，但應(yīng)理解，散熱器主體可以是任何形狀，只要散熱器主體包括用于冷卻空氣從散熱器主體1105的軸向下部附近的主動冷卻器(1111，圖12)向主體1105的軸向上部的通道IllOa流動即可。
[0085]圖10不出隱藏了漫射器和固態(tài)光源的燈的一部分。例如，圖10將主體1105不為具有鉆削或鑄造的通孔1114，通孔1114允許冷卻空氣從散熱器主體1105的軸向下部附近的主動冷卻器向主體1105的軸向上部流動。
[0086]返回圖9，通道IllOa由可從主體1105徑向延伸(相對于環(huán)形漫射器1101所限定的圓圈)的板條或翼片1110限定。這些板條或翼片1110是表面積增大散熱元件。通道允許從噴嘴1106噴出的空氣在散熱器主體1105的大體整個(gè)軸向長度上流動。燈1100包括多個(gè)噴嘴1106，多個(gè)噴嘴1106大體軸向向上地(相對于作為燈的“底部”的底座1108和作為“頂部”的散熱器1105)被定向，以便允許空氣穿過多個(gè)通道IllOa并且穿過近似板條或翼片1110的長度。噴嘴1106還允許空氣交替地由主動冷卻器(例如，合成噴口，未具體示出)吸入并且之后從主動冷卻器中被推出，這取決于主動冷卻器正在操作“呼吸(breathing) ”操作模式中的哪個(gè)循環(huán)。
[0087]以與上述第一實(shí)施例類似的方式，燈1100還包括驅(qū)動器殼體1107，驅(qū)動器殼體1107可封裝既用于主動冷卻器又用于固態(tài)光源(例如，LED芯片1112)的驅(qū)動器/控制器電子器件。
[0088]圖9中描繪的LED芯片1112陣列設(shè)置在大體圓筒狀散熱器主體1105的側(cè)表面上。在這個(gè)實(shí)施例中，散熱器主體1105具有多邊形截面，并且LED芯片1112通常間接地安裝在這個(gè)具有多邊形截面的散熱器主體的呈平面的側(cè)部上。例如，LED芯片可放置在MCPCB (金屬芯印刷電路板)上，所述MCPCB可使用熱膠來附連。安裝可以任何有效的方式來實(shí)現(xiàn)，只要在LED芯片1112與散熱器主體1105之間建立高效的熱連通即可。例如，設(shè)置LED芯片的一種便利方式是提供預(yù)安裝在板1113上的多個(gè)LED芯片。雖然此處未具體示出，但一個(gè)實(shí)施例包括提供上面預(yù)安裝LED芯片的薄柔性板1113，薄柔性板1113可具有0.0l英寸或更小的厚度，薄柔性板1113之后類似于輪子上的輪輞卷繞在散熱器的圓周周邊周圍。這種柔性板可通過超薄環(huán)氧樹脂粘合劑來粘合至散熱器1105。在這個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)LED芯片1112朝向漫射器1101的內(nèi)部徑向地發(fā)光，其中后一元件用于重新引導(dǎo)光以便從燈1100提供大體均勻的、優(yōu)選“全方向”(如上文所定義)的光輻射模式。為了提供電流，提供底座1108，底座1108可以是標(biāo)準(zhǔn)愛迪生式螺紋底座，或?qū)?100連接至外部電流源的任何其他有效方式(如引腳或插腳)。
[0089]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖11，示出根據(jù)這個(gè)第二實(shí)施例的主動冷卻燈的一部分的底部透視圖，但已隱藏若干元件:漫射器、LED芯片和電路板、以及用于主動冷卻器的蓋子。這個(gè)圖意圖示出主動冷卻器(主動冷卻單元、合成噴口)1111在具有縱向通道或通孔1114的圓筒狀散熱器主體1105之下/下方的定位。雖然這個(gè)圖未準(zhǔn)確呈現(xiàn)從主動冷卻器1111進(jìn)入到通道1114中的實(shí)際氣流，但意圖說明氣流的來源(冷卻器1111)和氣流進(jìn)入散熱器主體中的入口 (即，通道1114)的位置。
[0090]圖12是根據(jù)這個(gè)第二實(shí)施例的燈1100的頂部截面透視圖。在這個(gè)圖中，散熱器主體1105被選擇為具有雪花狀截面，其中1110是一個(gè)代表性板條/翼片，但主體當(dāng)然可以是任何形狀，優(yōu)選大體圓柱對稱的形狀。在這個(gè)圖中，合成噴口 1111是可見的。多個(gè)噴嘴1106允許冷卻空氣交替地被推入到合成噴口中并且從合成噴口中噴出，這取決于合成噴口的操作循環(huán)所處的階段。此處，進(jìn)入一個(gè)噴嘴1106的氣流示為這個(gè)示意描繪左側(cè)的氣流1116;由于合成噴口的操作，所引導(dǎo)的氣流1117從另一個(gè)噴嘴大體向上被引導(dǎo)，并且之后進(jìn)入這個(gè)散熱器主體1105的板條1110之間的空間中，以便將熱量移到周圍環(huán)境。
[0091]圖13至圖15描繪出根據(jù)本發(fā)明的某些方面的主動冷卻燈1200的第三實(shí)施例的各種圖。在這個(gè)實(shí)施例中，主動冷卻燈1200的特征部分地在于主動冷卻器1211，主動冷卻器1211與散熱器1205處于間隔開的關(guān)系，以便允許更大可能地將空氣夾帶到從主動冷卻器1211排放的空氣中/隨著從主動冷卻器1211排放的空氣夾帶空氣。具體地，圖13是具有散熱器主體1205的燈1200的頂部透視線圖，散熱器主體1205擁有具有大體多邊形或環(huán)形截面的圓筒形狀，圓筒形狀具有與燈1200的主軸平行/重合的軸。散熱器主體1205在其周邊處大體上由大體環(huán)形漫射器1201包圍，環(huán)形漫射器1201重新引導(dǎo)從固態(tài)發(fā)光元件如LED管芯1212發(fā)射的光；這些管芯1212在漫射器內(nèi)在大體徑向方向上發(fā)射光,所述光之后被混合/漫射/重新引導(dǎo)以給出適當(dāng)?shù)耐獠抗獍l(fā)射，例如，全方向光發(fā)射模式。LED 1212可放置在包繞散熱器主體1205的圓周周邊的柔性板上。在這方面，這個(gè)第三實(shí)施例與第二實(shí)施例享有類似之處。然而，散熱器主體1205此處不具有從散熱器主體的底部穿透到散熱器的頂部的通孔或通道。相反，在這個(gè)實(shí)施例中，散熱器可包括在大體向下的軸向方向上延伸或突出的板條或翼片1210。板條/翼片1210還可部分或整體地由銷或銷叢(pin forest)或其他散熱表面積增大形狀替換。
[0092]在圖14的截面?zhèn)纫晥D中更好地示出板條或翼片1210，其中多個(gè)板條1210中的成對板條限定徑向通道1214。這個(gè)圖還描繪出散熱器主體1205定位在支柱、立柱或銷1204上以便實(shí)現(xiàn)散熱器主體1205與主動冷卻器1211的間隔開關(guān)系。雖然在這個(gè)圖中，主動冷卻器1211示出為豎直定位的合成噴口，但它還可以是以任何有效取向定位的合成噴口，或任何其他主動冷卻器如風(fēng)扇或壓電噴口。
[0093]雖然主動冷卻器1211通常大體容納在外殼內(nèi)，但從主動冷卻器1211噴出的空氣通過穿過狹槽1206而被引導(dǎo)朝向板條1210和散熱器主體1205。圖15是描繪出空氣1217的通路的底部剖面操作透視圖。如果以振蕩模式操作(如同合成噴口)，將看到主動冷卻器1211通過一個(gè)狹槽1206取得流入空氣1216。噴出空氣1217大體同時(shí)從另一狹槽向外流出并且撞擊板條/翼片1210，并且可流入到板條/翼片1210所限定的通道(圖14中的1214)中。狹槽此處示為沿與通道1214大體垂直的線延伸，以便增強(qiáng)噴出空氣的“空氣改向”以及尚未從主動冷卻器1211噴出的環(huán)境空氣的夾帶。然而，主動冷卻器上方的狹槽和板條所限定的通道相對彼此可處于任何有效的角度，例如，平行。
[0094]回到圖13:驅(qū)動器殼體1207可封裝用于驅(qū)動/控制主動冷卻器和多個(gè)LED管芯1212的電子電路系統(tǒng)(未示出)。可通過使接線(未示出)延伸穿過立柱1204和主體1205中的溝槽或孔洞來向LED管芯1212提供電流。底座1208可以是愛迪生底座或能夠向燈1200提供市電電流的任何其他底座。
[0095]在圖16的側(cè)視圖和圖17的截面圖中示出的這個(gè)第四實(shí)施例中，燈1300包括至少兩種類型的散熱表面積增大結(jié)構(gòu)。在這個(gè)實(shí)施例中，這些散熱表面積增大結(jié)構(gòu)包括具有相對較長軸向長度的多個(gè)翼片1302和具有相對較短軸向長度的多個(gè)小翼片1304，其中小翼片的數(shù)量大于翼片的數(shù)量。在這個(gè)實(shí)施例中，主動冷卻器1311(例如，合成噴口)通過噴嘴(未示出)推出冷卻空氣，噴嘴包括在小翼片1304的軸向底部附近的位置處的多個(gè)位置。一般來說，這類噴嘴可形成為驅(qū)動器殼體1307中的孔洞，而非形成為散熱器1303中的孔口 ；然而，噴嘴還有可能以散熱器1303中的孔口與驅(qū)動器殼體1307中的孔口的任何組合形成?？傮w地，這個(gè)實(shí)施例例示一種燈，其中噴嘴可噴出冷卻氣流以沿至少一個(gè)散熱表面積增大結(jié)構(gòu)(例如，小翼片1304)的基本整個(gè)長度流動。在操作中，噴出的冷卻氣流可夾帶環(huán)境空氣以增加用于冷卻燈的空氣的質(zhì)量流量。
[0096]光學(xué)元件1301 (例如，光學(xué)管理系統(tǒng)，可包括至少漫射器和反射器1310)在操作中用于分布從多個(gè)固態(tài)光源(例如，LED芯片,未不出)發(fā)射的光。多個(gè)固態(tài)光源定位在散熱器1303的上部外表面上，并且與散熱器1303熱連通。在這個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)固態(tài)光源以大體軸向向上方式發(fā)射光?？傮w地，這個(gè)實(shí)施例例示一種燈，所述燈具有其大多數(shù)散熱表面積增大結(jié)構(gòu)(例如，翼片)定位在由光學(xué)元件分布的光的陰影中。也就是說，在這個(gè)實(shí)施例中，所有小翼片1304設(shè)定大小并且定位成使得它們不阻擋從光學(xué)元件1301發(fā)射的光，同時(shí)光學(xué)元件1301以全方向方式分布光(例如，強(qiáng)度從燈的頂點(diǎn)取得的任何點(diǎn)到設(shè)置成與頂點(diǎn)成135°角度的一點(diǎn)的變化值不超過+/-20%的光分布)。
[0097]在根據(jù)本發(fā)明的燈的第五實(shí)施例中，在圖18的側(cè)視圖中描繪出燈1400。在這個(gè)示意性實(shí)施例中，燈1400設(shè)定大小和形狀以大體上符合所提供的A19外形的形狀因子，但應(yīng)理解，這個(gè)實(shí)施例的特征以及本發(fā)明中所描述的其他實(shí)施例的特征可獨(dú)立地適用于各種各樣的燈外形。光學(xué)元件1401意圖包涵管理由多個(gè)固態(tài)發(fā)光源(例如，LED芯片，這個(gè)圖中未示出)發(fā)射的光的多個(gè)部件。這種光學(xué)元件可包括有效分散從LED芯片發(fā)射的光的任何配置，包括許多已知配置。在一個(gè)實(shí)施例中，光學(xué)元件適合于提供大體“全方向”的光分布，如所述術(shù)語在其他地方所定義和所描述。元件1401通常包括半球形漫射器1401a。雖然從外部有利位置觀察時(shí)是肉眼大體上無法看到的(因?yàn)槁淦?401a可以是半透明或不透明的)，但這個(gè)示意圖中已示出反射器1410。反射器1410可用于重新引導(dǎo)初始在軸向向上方向上發(fā)射的光朝向相對于燈的頂部呈鈍角的方向。為方便起見，燈的“頂部”在圖18中示為T,但應(yīng)理解,可從任何位置操作或觀察燈。
[0098]燈1400的固態(tài)發(fā)光源(例如，LED芯片或LED陣列，此處未示出)是必須驅(qū)散至周圍環(huán)境的熱量的主要來源，并且因此這類固態(tài)發(fā)光源以與散熱器1403熱連通的方式來安裝(通常呈大體平面的配置)，優(yōu)選安裝在散熱器1403的實(shí)質(zhì)頂點(diǎn)處并且設(shè)置在反射器1410的軸下方。包括瘦弧形形狀的多個(gè)翼片1402(例如，散熱片或散熱表面積增大結(jié)構(gòu))從散熱器1403延伸出來。翼片1402可描述為沿散熱器1403的圓周方向彼此間隔開。如還在其他地方所描述，翼片配置用于促進(jìn)將熱量從散熱器傳導(dǎo)至周圍環(huán)境。雖然可從這個(gè)實(shí)施例的這個(gè)圖和其他圖推導(dǎo)出翼片的給定數(shù)量，但應(yīng)注意，并不嚴(yán)格限制翼片的數(shù)量。
[0099]多個(gè)(任選的)小翼片1404也從散熱器1403突出出來，所述小翼片1404可定義為類似于翼片、但具有比翼片1402更小的軸向長度尺寸的散熱表面積增大結(jié)構(gòu)。也就是說，可將圖18中示出的模式描述為具有多個(gè)相對長的翼片和多個(gè)相對短的翼片(即，這些為小翼片)。在這個(gè)實(shí)施例中，可看到小翼片1404與翼片1402周向地交替，但它們可以任何模式共存或者不存在。翼片1402的軸向尺寸通常足以從散熱器1403的底部延伸至漫射器1401a附近的區(qū)域。
[0100]雖然在圖18的圖中無法看到，但主動冷卻裝置(例如，合成噴口)接收在散熱器1405的內(nèi)部所限定的空腔內(nèi)。主動冷卻器可以是任何已知的主動冷卻器，如風(fēng)扇，但更通常是合成噴口。燈1400(在操作中)的主動冷卻器產(chǎn)生氣流，所述氣流(在適當(dāng)分流之后)被推出以便(至少部分地)在軸向方向上從散熱器1403的底部唇緣沿至少一個(gè)翼片1402的大體整個(gè)長度流動(如下文將參考圖21至圖23更詳細(xì)地描述)。優(yōu)選地，氣流被推出以便(至少部分地)在軸向方向上從散熱器1403的底部唇緣沿散熱器的大體整個(gè)軸向長度流動。
[0101]可至少部分地由塑料或聚合物材料制成的殼體(例如，驅(qū)動器殼體)1407定位在散熱器下方，并且存在用于封裝和保護(hù)用于驅(qū)動和控制固態(tài)光源(例如，LED芯片)和主動冷卻器的驅(qū)動器和電子控制器電路系統(tǒng)(未示出)。殼體1407通常具有倒置截頭圓錐形狀，其中殼體1407的環(huán)形基部靠近散熱器。
[0102]重要的是，在這個(gè)實(shí)施例中，可從中噴出空氣的噴嘴或孔口通常不是全部形成為散熱器1403或殼體1407中的孔洞。相反，噴嘴可形成為在殼體1407與散熱器1403配合、接合或附連之后產(chǎn)生的間隙。間隙從圖20的俯視圖中被更好地看作為元件1405a。為了促進(jìn)間隙的形成，殼體1407可在殼體1407靠近散熱器1403的底部的區(qū)域中包括至少一個(gè)槽口 1406，每個(gè)槽口 1406在軸向上處于小翼片1404之下。殼體1407中的槽口 1406與殼體1407的正常部分1405交替；也就是說，槽口 1406是偏離殼體1407的倒置截頭圓錐外形的規(guī)則部的非正常內(nèi)向偏離部，而正常部分僅是殼體中維持這個(gè)外形的剩余部分1405。在這個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)正常部分1405在軸向上處于翼片1402之下。雖然在這個(gè)圖中無法看到，但冷卻空氣可沿正常部分1405的內(nèi)表面軸向流動。底座1408向燈1401提供市電電流，底座1408此處示為愛迪生底座，但它并不限于這種類型的底座。
[0103]圖19是燈1400的側(cè)視圖，其中已從圖中去除殼體1407，以便顯露主動冷卻器1411的下部。雖然主動冷卻器1411沿軸向長度尺寸的大部分可由散熱器1403封裝，但主動冷卻器的小部分可延伸到殼體1407的內(nèi)部中。這個(gè)圖中還顯露沿散熱器1403的底部邊緣或唇緣的凹形孔口 1412，凹形孔口 1412用于接收從殼體1407的內(nèi)表面突出的合適的凸形突出部。也就是說，在這個(gè)實(shí)施例中，殼體1407與散熱器1403大體上配合(例如，卡扣配合，例如，單向卡扣配合)，并且孔口 1412促進(jìn)這種配合。當(dāng)然，本發(fā)明不限于這種將殼體1407附連至散熱器1403的特定方式，因?yàn)榭深A(yù)期其他附連方式，包括采用凹槽、槽口、摩擦配合、螺紋、螺釘、螺栓、粘合劑或任何適當(dāng)連接手段的那些。最后，1413是驅(qū)動器/控制器腔室的示意描繪。
[0104]圖20是燈1400的俯視圖，但已去除光學(xué)元件1401( S卩，包括1401a、1410)。這個(gè)圖顯露上面可安裝多個(gè)固態(tài)光發(fā)射器(例如，LED芯片；未具體示出)的安裝區(qū)域1414，固態(tài)光發(fā)射器通常設(shè)置用于朝向頂部T(圖18)軸向向上地輻射光。在散熱器1403的頂點(diǎn)處自身可以是平面擱架的安裝區(qū)域1414與散熱器1403熱連通，使得散熱器1403用作傳導(dǎo)熱量離開多個(gè)固態(tài)光發(fā)射器的主要預(yù)期管路。從軸向截面看，還可在俯視圖20中看到多個(gè)翼片1402和小翼片1404。每個(gè)翼片1402平分或橫穿由殼體1407的正常部分1405的內(nèi)表面限定的間隙1405a。在燈的操作中，冷卻空氣(未示出)通過間隙1405a被噴出(或可替代地，被吸入到間隙1405a中并且通過同一間隙1405a被噴出，如果主動冷卻器是合成噴口)。
[0105]圖21是位于散熱器1403和殼體1407的結(jié)合處的燈1400的特寫透視圖，所述特寫透視圖更詳細(xì)地示出通過散熱器1403的底部邊沿和殼體1407的正常部分之間的協(xié)作形成間隙1405a的方式。應(yīng)注意，氣流示出為軸向箭頭，在大體向上方向上射出以便(至少部分地)在翼片1402 —側(cè)附近的路徑中流動。最終，使得空氣沿翼片1402的基本整個(gè)軸向長度流動。在這個(gè)實(shí)施例中，空氣在翼片1402的兩側(cè)從每個(gè)間隙1405a大體向上流動。也就是說，當(dāng)間隙1405a用作噴出空氣的噴嘴時(shí)，間隙1405a可定位成允許空氣在翼片1402的兩個(gè)側(cè)部附近的軸向向上的路徑中流動。
[0106]圖22描繪出殼體1407在倒置截頭圓錐形狀殼體的環(huán)形“底部”附近位置處的內(nèi)部輪廓的圖。所述圖是正常部分1405(從圖18和圖21的外部可見)的內(nèi)表面以及槽口 1406的內(nèi)表面的一部分的放大圖。重要的是，間隙1405a在其內(nèi)部由分流器1415分成兩個(gè)區(qū)域，分流器1415可包括葉片邊沿1416。葉片型分流器1415(在操作中)用于在氣流撞擊葉片邊沿1416時(shí)將從主動冷卻器推出的氣流分成兩個(gè)單獨(dú)的流；圖22中通過單個(gè)向上箭頭和兩個(gè)彎曲箭頭示意性地描繪出氣流的分流。通過提供葉片型氣流分流器實(shí)現(xiàn)的一個(gè)可能的技術(shù)作用是顯著降低空氣流經(jīng)和流出間隙1405a時(shí)的噪聲。實(shí)際上，出于相同目的，可在本發(fā)明的任何實(shí)施例中的噴嘴內(nèi)采用這種或類似的葉片型氣流分流器。葉片型氣流分流器可包含塑料和/或金屬。
[0107]圖23是操作中組裝燈1400的示意圖，所述示意圖示出冷卻氣流從主動冷卻器1411被噴出以通過間隙1405a逸出的區(qū)域。在主動冷卻器1411包括合成噴口的情況下，隔膜的運(yùn)動可使空氣環(huán)繞散熱器1403的倒圓凸角的一端流動、撞擊分流器1415并且流出間隙1405a。此處僅示出一種尺寸的分流間隙1405a。散熱器1403的凸角的倒圓端還可有助于降低空氣在這種末端周圍流動時(shí)的噪聲。重要的是，在這個(gè)實(shí)施例中，從合成噴口 1411射出的氣流中的至少一些必須轉(zhuǎn)變方向。因此，散熱器和殼體通常可配置來使得無論空氣何時(shí)改向(例如，以>90°的任何角度)，都應(yīng)使所述空氣在至少一些倒圓邊沿周圍流動；例如，無論空氣何時(shí)必須在方向上轉(zhuǎn)向>90°的角度，所越過或流過的邊沿大體上都不是尖銳邊沿。雖然不受以下理論限制，但認(rèn)為散熱器1403的凸角的倒圓端和其他倒圓邊沿通過避免漩渦的形成而有助于降低噪聲。在本發(fā)明的實(shí)施例中，通常在轉(zhuǎn)角周圍輕緩地引導(dǎo)空氣；相比之下，如果在尖銳邊沿周圍引導(dǎo)空氣，可能形成會導(dǎo)致噪聲的漩渦。
[0108]圖24中所示的分解圖允許人們描述其中可組裝燈1400的一個(gè)實(shí)施例。雖然本說明書已描述特定排序，但應(yīng)理解，本發(fā)明的主動冷卻燈的這個(gè)實(shí)施例和其他實(shí)施例中可采用任何有效的組裝順序。一般來說，將LED芯片的安裝組件1422 (例如，在印刷電路板上)放置成與散熱器1403的大體呈平面的擱架1414熱連通，并且組件1422之后由安裝件1423固定，安裝件1423按下或以其他方式將組件1422緊固至擱架1414。安裝件通?？砂瑹崴苄圆牧?，并且可以可替代地通過部分地熔化安裝件的一部分的熱處理來附接至散熱器或擱架。可替代地，安裝件可包括穿過散熱器中的孔洞的突出部，并且穿過孔洞的部分至少部分地被熔化以將安裝件和LED芯片組件固定至散熱器，而無需使用螺釘。
[0109]在某些實(shí)施例中，用于形成大體呈平面的擱架1414、LED芯片的安裝組件1422和/或安裝件1423的任何塑料材料被選擇成是部分或完全鏡面反射的。
[0110]光學(xué)元件1401可包括:半球形漫射器蓋(例如，漫射器半球1401a)，半球形漫射器蓋在上述若干圖中的其他圖中是可見的；反射器1410 ;具有底部孔口的互補(bǔ)半球形漫射器部件1401c，底部孔口設(shè)定大小并且配置用于包圍安裝件1423。因此，將互補(bǔ)半球形漫射器部件1401c放置在安裝件1423上方，使得LED芯片的安裝組件1422在操作中可通過互補(bǔ)半球形漫射器部件1401c的底部孔口軸向向上地發(fā)射光；之后將反射器1410的圓周邊緣安設(shè)在互補(bǔ)半球形漫射器部件1401c的上邊緣上，并且將漫射器半球1401a附連至反射器1410和部件1401c。LED芯片可在漫射器的殼內(nèi)，或者可與漫射器的殼間隔開。
[0111]在組裝合成噴口 1411(此處未詳細(xì)描述)之后，將大體整個(gè)合成噴口 1411放置到散熱器1403的大體圓柱形內(nèi)腔(未示出)中。在燈1400中，通常存在用于將合成噴口 1411與將由殼體1407封裝的電子驅(qū)動器/控制器(未示出)分開的隔板1420。這個(gè)隔板1420在合成噴口 1411放置到散熱器1403中之后放置在合成噴口 1411的底端上。這種分隔器可避免不必要地將空氣吹入殼體的內(nèi)部中的可能性，并且可有助于防止電短路。雖然未具體不出，但殼體1407將封裝電子驅(qū)動器/控制器；殼體1407將以卡扣配合方式或以其他方式牢固地緊固至散熱器1403。物品1421是將燈1400緊固到愛迪生插座中所需的螺紋。
[0112]在主動冷卻燈的第六實(shí)施例中，圖25和圖26描繪出燈1500的示意性側(cè)視圖，燈1500包括:漫射器1501、包括散熱表面積增大結(jié)構(gòu)1502的散熱器1503、用于主動冷卻器(如合成噴口 1511)的隔室1506、和驅(qū)動器殼體1507。在圖26中，出于觀察目的，使得漫射器1501是透明的。散熱器1503包括具有大體螺栓形狀的上部1504和包括向下突出的平行板條1502的下部。圖27至圖28的前視圖和透視圖中分別更清楚地示出燈1500的實(shí)施例中使用的散熱器1503。上部1504的外側(cè)表面支撐多個(gè)固態(tài)發(fā)光源(例如，LED芯片，未不出)。漫射器1501包括大體環(huán)形形狀，其中其凹形內(nèi)表面大體上是中空的。來自多個(gè)固態(tài)發(fā)光源的光徑向地(例如，大體垂直于燈1500的主軸)發(fā)射光以撞擊在漫射器1501的周向內(nèi)表面上，并且由此重新引導(dǎo)光。隔室1506是大體截短的圓柱體，在頂部處具有用于安設(shè)散熱器1503的封閉體，以及用于接收主動冷卻器1511的開放底部和空腔。在圖26中，使得隔室1506看起來是透明的，以暴露主動冷卻器1511。驅(qū)動器殼體1507包括既用于主動冷卻器1511又用于多個(gè)固態(tài)發(fā)光源的驅(qū)動器電子器件和控制器。
[0113]本發(fā)明的實(shí)施例所描述或建議的任何主動冷卻燈可設(shè)計(jì)為通過以下各項(xiàng)與燈插座配合的直接“插入式”部件:愛迪生螺紋底座連接器(在白熾燈燈泡背景下有時(shí)稱為“愛迪生底座”)；卡口型底座連接器(即，在白熾燈燈泡情況下為卡口底座)，或接收標(biāo)準(zhǔn)電源的其他標(biāo)準(zhǔn)底座連接器(例如，美國的I1v A.C.,60Hz ;或歐洲的220VA.C.，50Hz ;或12或24或其他d.c.電壓)。由于本發(fā)明的許多主動冷卻燈不是主要依賴于通過底座將熱量傳導(dǎo)到燈插座中，本發(fā)明的主動冷卻燈可用于任何標(biāo)準(zhǔn)螺紋電燈插座，而不必?fù)?dān)心插座或相鄰硬件的熱負(fù)載。
[0114]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的主動冷卻燈可能特別適合于改裝較高瓦數(shù)白熾燈泡，如在60W至100W或更高范圍內(nèi)的白熾燈泡。在本發(fā)明的一些方面，提供主動冷卻燈，所述主動冷卻燈可提供至少600流明的流明輸出，并且在一些實(shí)施例中至少800流明，至少950流明，至少1300流明，至少1500流明，至少1700流明，至少1800流明或在一些情況下甚至更高的流明輸出。例如，根據(jù)本發(fā)明的某些主動冷卻燈可輸出與標(biāo)準(zhǔn)100瓦鎢絲白熾燈大體上相同的流明，但卻是在幾分之一的功率輸入下(例如，在以近似27W來驅(qū)動時(shí))進(jìn)行。
[0115]一般來說，本發(fā)明的實(shí)施例的主動冷卻燈實(shí)施例在操作時(shí)能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)所有以下參數(shù):⑴1600流明或更大(例如，大于1700流明)的流明輸出；⑵發(fā)射光的全方向分布(例如，在從0°至135°的緯度跨度上提供強(qiáng)度在約+/-20%內(nèi)均勻的照明)；(3)配合在A19殼內(nèi)(或符合ANSI A19體積外形)的幾何配置；以及(4)擁有效率為至少60LPW(例如，>65流明/瓦)的足夠的冷卻能力和/或至少約25000小時(shí)的L70壽命。視需要，本發(fā)明的實(shí)施例的主動冷卻燈還可進(jìn)一步同時(shí)展現(xiàn)出從光學(xué)元件發(fā)射的光的2700K至3000K的相關(guān)色溫。視需要，本發(fā)明的實(shí)施例的主動冷卻燈還可進(jìn)一步同時(shí)展現(xiàn)出從光學(xué)元件發(fā)射的光的大于約80的顯色指數(shù)。
[0116]任何短語“固態(tài)發(fā)射器”的出現(xiàn)可視為意指與“固態(tài)發(fā)光源”相同的事物，并且反之亦然。無需多說，任何“合成噴口”的出現(xiàn)可視為意指與“合成噴流致動器”相同的事物，并且反之亦然。任何“主動冷卻裝置”的出現(xiàn)可視為意指與“主動冷卻器”相同的事物，并且反之亦然。另外，應(yīng)理解，“空氣”可用適合于散熱的任何流體來替換。
[0117]如本說明書所使用，近似語言可用于修飾任何定量表示，這些定量表示可變化而不導(dǎo)致與其相關(guān)的基本功能的變化。因此，在一些情況下，由一個(gè)或多個(gè)術(shù)語如“約”和“大體上”修飾的值可不限于所指出的精確值。關(guān)于數(shù)量的限定詞“約”包括所提出的值，并且具有上下文所指示的意義(例如，包括與測量特定數(shù)量關(guān)聯(lián)的誤差度)?！叭芜x的”或“視需要”意指隨后所描述的事件或情況可能發(fā)生或可能不發(fā)生，或者隨后識別的材料可存在或可不存在，并且本說明書包括以下情況:發(fā)生事件或情況或材料存在，以及事件或情況未發(fā)生或材料不存在。除非上下文另外明確規(guī)定，否則單數(shù)形式“一個(gè)(種)”和“所述”包括復(fù)數(shù)個(gè)參考物。本說明書所公開的所有范圍包括所陳述端點(diǎn)并且是獨(dú)立地可組合的。在前文描述中，當(dāng)給出優(yōu)選范圍如5至25 (或5-25)時(shí)，這意指優(yōu)選地至少為5，并且分別地和獨(dú)立地，優(yōu)選地不超過25。
[0118]盡管僅結(jié)合有限數(shù)量的實(shí)施例來詳細(xì)描述本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明并不限于所公開的此類實(shí)施例。相反，本發(fā)明可被修改以涵蓋之前并未描述、但與本發(fā)明的精神和范圍相符合的任意數(shù)量的變化、更改、替換或等效布置。此外，盡管已描述本發(fā)明的各種實(shí)施例，但應(yīng)理解，本發(fā)明的各方面可僅包括所描述的實(shí)施例中的一些實(shí)施例。因此，本發(fā)明不應(yīng)視為受前述說明限制，而是僅受所附權(quán)利要求書的范圍限制。
【權(quán)利要求】
1.一種燈，所述燈包括: 光源，所述光源包括至少一個(gè)固態(tài)發(fā)射器； 散熱器主體，所述散熱器主體與所述光源熱連通； 至少一個(gè)氣流噴嘴，所述至少一個(gè)氣流噴嘴引導(dǎo)氣流流過所述散熱器主體的至少一部分； 主動冷卻裝置，其中所述主動冷卻裝置與所述至少一個(gè)氣流噴嘴流體連通并且配置用于向所述至少一個(gè)氣流噴嘴提供氣流；以及 驅(qū)動器電子器件，所述驅(qū)動器電子器件配置用于為所述光源和所述主動冷卻裝置中的每一個(gè)供電，并且遠(yuǎn)離所述主動冷卻裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中所述至少一個(gè)主動冷卻裝置包括合成噴口、風(fēng)扇或壓電噴口中的至少一個(gè)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的燈，其中所述燈進(jìn)一步包括用于分布光的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)元件，其中所述一個(gè)或多個(gè)光學(xué)元件配置用于當(dāng)所述燈在操作時(shí)從所述燈提供大體均勻的全方向光分布。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的燈，其中所述燈包括大體上符合ANSIA19體積外形的幾何配置。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的燈，其中所述燈配置用于在大于15W輸入功率的功率水平上操作，并且擁有當(dāng)所述燈在操作時(shí)效率為至少60LPW的足夠的冷卻能力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中所述散熱器主體包括空腔，并且所述主動冷卻裝置至少部分地設(shè)置在所述空腔內(nèi)，并且其中所述驅(qū)動器電子器件不是至少部分地設(shè)置在所述空腔內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中所述至少一個(gè)氣流噴嘴作為孔口形成在所述散熱器主體中，或與所述散熱器主體形成整體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中所述散熱器主體進(jìn)一步包括多個(gè)翼片，其中所述多個(gè)翼片包括具有相對較大軸向長度的第一組翼片和具有相對較小軸向長度的第二組翼片。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燈，其中至少所述第二組翼片不阻擋從所述燈發(fā)射的光，或者處于所述燈的陰影中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中所述至少一個(gè)氣流噴嘴包括位于所述噴嘴內(nèi)部的氣流分配器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燈，其中所述氣流分配器包括葉片邊沿或船體形狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中流向所述至少一個(gè)噴嘴的氣流被使得改向90°或更大角度，并且其中被使得改向的所述氣流越過倒圓表面。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中當(dāng)所述燈在工作時(shí)，來自所述至少一個(gè)噴嘴的氣流具有約50至約800的Re (d)值。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中所述散熱器包括多個(gè)翼片，其中所述至少一個(gè)氣流噴嘴鄰近選定翼片，并且 其中，當(dāng)所述燈在工作時(shí)，沿所述選定翼片的所述氣流具有約500至約13000的Re (FL)值。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中所述燈在操作時(shí)擁有效率為至少60LPW的足夠的冷卻能力，和/或所述燈擁有至少約25000小時(shí)的L70壽命。
16.一種燈，所述燈包括: 光源，所述光源包括至少一個(gè)固態(tài)發(fā)射器； 散熱器主體，所述散熱器主體與所述光源熱連通； 至少一個(gè)氣流噴嘴，所述至少一個(gè)氣流噴嘴引導(dǎo)氣流流過所述散熱器主體的至少一部分，其中所述至少一個(gè)氣流噴嘴作為孔口形成在所述散熱器主體中； 主動冷卻裝置，其中所述主動冷卻裝置與所述至少一個(gè)氣流噴嘴流體連通并且配置用于向所述至少一個(gè)氣流噴嘴提供氣流；以及 驅(qū)動器電子器件，所述驅(qū)動器電子器件配置用于為所述光源和所述主動冷卻裝置中的每一個(gè)供電，并且視需要遠(yuǎn)離所述主動冷卻裝置。
17.一種燈，所述燈包括: 光源，所述光源包括至少一個(gè)固態(tài)發(fā)射器； 散熱器主體，所述散熱器主體與所述光源熱連通，所述散熱器主體進(jìn)一步包括多個(gè)翼片，其中所述多個(gè)翼片包括具有相對較大軸向長度的第一組翼片和具有相對較小軸向長度的第二組翼片； 至少一個(gè)氣流噴嘴，所述至少一個(gè)氣流噴嘴引導(dǎo)氣流流過所述散熱器主體的至少一部分； 主動冷卻裝置，其中所述主動冷卻裝置與所述至少一個(gè)氣流噴嘴流體連通并且配置用于向所述至少一個(gè)氣流噴嘴提供氣流；以及 驅(qū)動器電子器件，所述驅(qū)動器電子器件配置用于為所述光源和所述主動冷卻裝置中的每一個(gè)供電，并且視需要遠(yuǎn)離所述主動冷卻裝置。
18.—種燈，所述燈包括: 光源，所述光源包括至少一個(gè)固態(tài)發(fā)射器； 散熱器主體，所述散熱器主體與所述光源熱連通，所述散熱器主體進(jìn)一步包括多個(gè)翼片，其中所述多個(gè)翼片中的大多數(shù)處于所述燈的陰影區(qū)域中； 至少一個(gè)氣流噴嘴，所述至少一個(gè)氣流噴嘴引導(dǎo)氣流流過所述散熱器主體的至少一部分； 主動冷卻裝置，其中所述主動冷卻裝置與所述至少一個(gè)氣流噴嘴流體連通并且配置用于向所述至少一個(gè)氣流噴嘴提供氣流；以及 驅(qū)動器電子器件，所述驅(qū)動器電子器件配置用于為所述光源和所述主動冷卻裝置中的每一個(gè)供電，并且視需要遠(yuǎn)離所述主動冷卻裝置。
19.一種燈，所述燈包括: 光源，所述光源包括至少一個(gè)固態(tài)發(fā)射器； 散熱器主體，所述散熱器主體與所述光源熱連通； 至少一個(gè)氣流噴嘴，所述至少一個(gè)氣流噴嘴引導(dǎo)氣流流過所述散熱器主體的至少一部分； 主動冷卻裝置，其中所述主動冷卻裝置與所述至少一個(gè)氣流噴嘴流體連通并且配置用于向所述至少一個(gè)氣流噴嘴提供氣流； 殼體，其中所述殼體的表面和所述散熱器主體的表面形成所述至少一個(gè)氣流噴嘴；以及 驅(qū)動器電子器件，所述驅(qū)動器電子器件配置用于為所述光源和所述主動冷卻裝置中的每一個(gè)供電，并且視需要遠(yuǎn)離所述主動冷卻裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的燈，其中所述至少一個(gè)噴嘴的邊界由所述殼體的表面和散熱器的表面兩者限定。
21.一種燈，所述燈包括: 光源，所述光源包括至少一個(gè)固態(tài)發(fā)射器； 散熱器主體，所述散熱器主體與所述光源熱連通，所述散熱器主體進(jìn)一步包括具有兩個(gè)側(cè)部的至少一個(gè)翼片； 至少一個(gè)氣流噴嘴，所述至少一個(gè)氣流噴嘴引導(dǎo)氣流流過所述散熱器主體的至少一部分； 主動冷卻裝置，其中所述主動冷卻裝置與所述至少一個(gè)氣流噴嘴流體連通，并且所述主動冷卻裝置配置用于向所述至少一個(gè)氣流噴嘴提供氣流；其中空氣在所述至少一個(gè)翼片的兩個(gè)側(cè)部附近被軸向地引導(dǎo)；以及 驅(qū)動器電子器件，所述驅(qū)動器電子器件配置用于為所述光源和所述主動冷卻裝置中的每一個(gè)供電，并且視需要遠(yuǎn)離所述主動冷卻裝置。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的燈，其中至少兩個(gè)氣流噴嘴定位在所述至少一個(gè)翼片的一端附近，以便在所述至少一個(gè)翼片的兩個(gè)側(cè)部附近在軸向方向上引導(dǎo)空氣。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的燈，其中所述至少一個(gè)氣流噴嘴包括位于所述噴嘴內(nèi)部的氣流分配器。
【文檔編號】F21V29/00GK104272022SQ201380023503
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年5月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月4日
【發(fā)明者】G.H.庫恩茨勒, J.A.馬丁斯, A.M.羅特拉, S.達(dá)爾賓, L.瓊斯, A.波伊諾特, R.馬哈林厄姆, D.格里姆, R.威廉斯, J.凱利 申請人:通用電氣照明解決方案有限責(zé)任公司