[发明专利]水下LED灯

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2011年12月30日提交的美国临时专利申请No.61/582,019、2012年1月12日提交美国临时专利申请No.61/586051和2012年8月14日提交的美国临时专利申请No.61/683128之权益。

背景技术

1、技术领域

本发明涉及关于水下照明的领域。

2、现有技术

目前，基于LED的水下灯的亮度受制于灯具内的热量累积。该热量由LED本身产生，虽然LED比钨丝光源以及其他许多光源更高效，但其转换效率依然受损，还是低于从输入能量到光能量的100％有效转换，该能量差变成热量，这些热量主要在发光二极管结中产生，还有一些产生自使LED工作的电源和相关的控制电子线路。

目前，最亮的那些水下LED灯具通常约为8至20瓦，其中少数灯具接近60瓦。通过增大单个LED的功率或增加LED的数量或使二者都增大以使这些灯具更亮的尝试均告失败，因为在防水外壳内部增加的热量显著缩短了LED的工作寿命，或导致其颜色变差或功率输出降低，或者使它们整体受损。即便那些接近60瓦特的少数灯具也只是通过将尺寸加大才实现的，其尺寸大到了笨重且其应用性受限的程度。

另一方面，在非浸没式使用的场合，例如剧院舞台灯和室外音乐会灯，有具有数百瓦以上量级的高功率LED灯可用。因为通过设置冷却开口和风扇将环境空气大力吸入、使之穿过并离开LED或它们的散热器，这些灯具的外壳容易将其内部热量从LED的结部散发掉。还可以安装各种附加散热片和散热外壳以将热量进一步传递给周围的空气。在这类应用中，冷却通过几乎不断地供给相对较凉的空气而促成。

然而，当整个灯具装置被密封于淹没在水中的容器内时，上述的方式均无效果。在这种情况下，容器内部的空气量非常小，其温度会迅速地变得异常高。可用的唯一冷却手段是通过对流或传导来将热量从LED转移至空气中，再从空气到罩壳内壁，然后通过罩壳进入水中。一些热量可以通过辐射直接从LED(或电源等)传送到罩壳内壁上，然后通过壳壁进入水中。尽管如此，热量积聚仍是获得更大功率的水下LED灯的最大障碍。这里的最大障碍是使热量从空气进入罩壳内壁。从空气到内壁的转移效率很差，因此空气温度升高到不能将足够的热量从LED转移至空气的程度，直至LED的温升达到破坏性的高温。

附图说明

图1示出了Elation LED照明模块和相关联的本发明的示例性实施例的零件的初始组合装置。

图2示出图1所示各零件的完整组合装置。

图3示出了按照本发明一个实施例的完整LED灯的侧视图。

图4是图3所示实施例的透视图。

图5示出用于LED灯冷却的另一个实施例。

图6是图5的实施例的剖视图。

图7示出用于LED灯冷却的另一个实施例。

图8是图7的实施例的剖视图。

图9示意性地示出了用于LED灯冷却的另一个实施例。

图10是图9的实施例的剖视图。

图11是表示本发明的用于冷却LED灯的另一个实施例的剖视图。

图12是表示本发明的用于冷却LED灯的另一个实施例的剖视图。

图13是表示本发明的用于冷却LED灯具的另一个实施例的剖视图。

图14是表示本发明的用于冷却LED灯具的另一个实施例的剖视图。

图15是表示本发明的用于冷却LED灯具的又一个实施例的剖视图。

图16示出了本发明的用于冷却LED灯具的另一个实施例。

图17是图16的实施例的剖视图。

图18是图16的实施例的俯视图。

图19示出了本发明的用于冷却LED灯具的另一个实施例。

图20示出了另一个水下LED灯，该灯采用12个高功率LED作为LED光源。

图21示出了图20的灯的底部。

图22是图20和21的实施例的整个灯组件的半剖视图。

具体实施方式