本發(fā)明涉及包含燈和燈罩的照明設(shè)備套件。本發(fā)明還涉及所述照明設(shè)備套件的燈和燈罩。
背景技術(shù):
這樣的照明設(shè)備套件從EP2251587A1已知。在已知的照明設(shè)備中,光源是經(jīng)由聯(lián)結(jié)表面連接到其散熱片(即,多個(gè)熱耗散鰭片)的LED。所述熱耗散鰭片在徑向方向延伸,并且沿圓周均勻地圍繞光源分布。鰭片的最末端,即鰭片在徑向方向上最遠(yuǎn)離光源的部分,接觸反射燈罩。熱產(chǎn)生和隨后的熱耗散是LED光源的熟知問題。常常有在LED的尺寸和它的散熱片的尺寸之間的不匹配,從而破壞微小的LED光源提供的(通常微妙的)設(shè)計(jì)可能性的多樣性。而且EP2251587A1中所公開的照明設(shè)備具有冷卻可能性的低效利用的缺點(diǎn),和因此與LED光源的尺寸相比相對(duì)大的散熱片的缺點(diǎn)。此外,所述散熱片的提供使該已知照明設(shè)備具有是相對(duì)昂貴的缺點(diǎn)。已知的照明設(shè)備的另一個(gè)缺點(diǎn)是,熱耗散鰭片被定位在光源和反射燈罩之間,從而所述鰭片攔截一些光并且增加在照明設(shè)備內(nèi)部的反射的數(shù)量。因?yàn)殡S著與每次反射,一些光損失,并且由于光的所述攔截,已知的照明設(shè)備具有它的功效比較低的缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是抵消已知的照明設(shè)備套件的缺點(diǎn)中的至少一個(gè)。于此,根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備套件包括:燈,其包括光源和散熱片區(qū)域,散熱片區(qū)域包括主熱耗散表面;燈罩包括經(jīng)由熱路徑與包括主表面的冷卻結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)的罩結(jié)構(gòu);在燈罩和燈的安裝位置,冷卻結(jié)構(gòu)的主表面鄰接散熱片區(qū)域的主熱耗散表面,且該光源被布置在熱耗散表面周圍。聯(lián)結(jié)旨在表達(dá),該罩結(jié)構(gòu)和冷卻結(jié)構(gòu)是經(jīng)由熱路徑相互連接的相關(guān)聯(lián)實(shí)體。鄰接旨在表達(dá),該冷卻結(jié)構(gòu)的主表面和散熱片區(qū)域的主熱耗表面位于另一個(gè)緊鄰并且以它們各自的主表面相互接觸,基本上在其主表面的大一部分(例如至少50%,但優(yōu)選至少80%,或者甚至至少95%)上相互接觸。在本發(fā)明的照明設(shè)備中,獲得相對(duì)非常高效的熱耗散,因?yàn)閬?lái)自光源的熱量從光源的散熱片經(jīng)由冷卻結(jié)構(gòu)和熱路徑有效地傳遞到燈罩的罩結(jié)構(gòu)。因此,不是通過僅散熱片獲得光源的冷卻,而附加地將燈罩的罩結(jié)構(gòu)用于該冷卻。所述有效的冷卻涉及從光源的散熱片區(qū)域到燈罩的冷卻結(jié)構(gòu)的有效轉(zhuǎn)移,其是由于散熱片的主熱耗散表面和燈罩的冷卻結(jié)構(gòu)的主表面之間的相對(duì)大的接觸表面面積而獲得。圍繞熱耗散表面的光源的布置具有的優(yōu)點(diǎn)是,在照明設(shè)備的操作期間,來(lái)自光源的光基本上不被散熱片在朝向燈罩的徑向方向上被阻擋,因此使能更高效的照明設(shè)備,還具有高效的冷卻。常規(guī)的是同心布置光源和熱耗散表面。
通常,冷卻結(jié)構(gòu)和燈罩區(qū)域聯(lián)結(jié)所經(jīng)由的熱路徑的材料具有至少10W /(m.K)的特定熱導(dǎo)率的值,即通常由鐵合金、不銹鋼或鉛獲得的值。更優(yōu)選地,所述特定熱導(dǎo)率的值至少為100W /(m.K),即通常利用石墨、鋁合金、鋁、銅和銀獲得的值。如果燈罩結(jié)構(gòu)和冷卻結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè),但優(yōu)選兩個(gè),由所述熱傳導(dǎo)材料制成,則也是有利的。因?yàn)樵诒景l(fā)明的照明設(shè)備中的燈罩具有雙功能,即用于光源的遮蔽并且用于額外的熱耗散,LED的尺寸和它的散熱片的尺寸之間的不匹配可被降低。因此,利用本發(fā)明的照明設(shè)備,得到以下優(yōu)點(diǎn):使能在微小LED光源提供的(常常微妙的)設(shè)計(jì)可能性中比與已知的照明設(shè)備更廣泛的多樣性。因?yàn)槔鋮s結(jié)構(gòu)不位于光源和反射罩之間,所述冷卻結(jié)構(gòu)既不攔截源自光源的光也不增加內(nèi)部反射的次數(shù),并且因此根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備的功效相對(duì)高。
燈和燈罩的相互安裝可以例如經(jīng)由燈的插座來(lái)實(shí)現(xiàn)。插座可以是常規(guī)的E27螺紋燈腳,當(dāng)燈腳被擰入E27燈配件時(shí),燈罩可以擰或例如夾在燈腳上。
為了進(jìn)一步提高冷卻效率,根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備套件的特征還在于,該熱路徑具有是冷卻結(jié)構(gòu)的主表面的最大橫截面寬度Ws的至少25%(例如1/3)的橫截面寬度Wp。因?yàn)闊崧窂讲糠挚梢员徽J(rèn)為是從散熱片到燈罩結(jié)構(gòu)的熱傳遞的瓶頸,與冷卻結(jié)構(gòu)的寬度相比的頸部(熱路徑部分)的相對(duì)大的寬度增強(qiáng)所述有效熱傳遞的效率。
為了提高光學(xué)效率,燈罩的內(nèi)表面優(yōu)選是反射性的并且更優(yōu)選具有至少80%的反射率,這可以通過化學(xué)地或機(jī)械地拋光和陽(yáng)極氧化來(lái)獲得,但甚至更優(yōu)選地,所述反射率至少為90%。至少95%(例如約98%)的高反射可通過添加銀涂層和/或干擾層的堆疊來(lái)獲得??商娲兀瑹粽值膬?nèi)表面可以涂覆有(漫)反射涂層,例如白色反射涂料或粉末涂層。
為了容易制造,本發(fā)明的照明設(shè)備套件的特征還在于,冷卻結(jié)構(gòu)與燈罩成一體。因此,在制造過程中附加的組裝步驟被避免,并且成本被節(jié)省。
照明設(shè)備套件的實(shí)施例的特征在于,冷卻結(jié)構(gòu)是使其主表面的輪廓類似于主熱耗散表面的冷卻鰭片。鰭片是用于有效的冷卻和熱傳遞的熟知形狀。通過鰭片具有根據(jù)散熱片的主熱耗散表面的輪廓的形狀,使能了冷卻結(jié)構(gòu)和散熱片之間在基本上其主表面的整個(gè)區(qū)域上的良好的機(jī)械和熱接觸,并且因此使能高效的從散熱片向冷卻結(jié)構(gòu)的熱傳遞。照明設(shè)備套件的實(shí)施例的特征在于,冷卻結(jié)構(gòu)包括具有相互相對(duì)的主表面的兩個(gè)鰭片,所述鰭片具有類似于相應(yīng)主熱耗散表面的輪廓的相應(yīng)主表面的相應(yīng)輪廓并且在散熱片區(qū)域的任一側(cè)上鄰接相應(yīng)主熱耗散表面。因此,從散熱器到冷卻結(jié)構(gòu)的熱傳遞相比于利用單個(gè)鰭片的實(shí)施例增加了一倍。為了進(jìn)一步增強(qiáng)所述接觸的親密性并且增強(qiáng)熱傳遞,照明設(shè)備套件的實(shí)施例的特征在于,利用彈性/壓力,冷卻結(jié)構(gòu)以其主表面緊靠散熱片區(qū)域的主熱耗散表面。
照明設(shè)備套件的實(shí)施例的特征在于,散熱片區(qū)域被兩個(gè)鰭片夾著。燈罩和燈的簡(jiǎn)單、相互安裝然后通過利用其冷卻結(jié)構(gòu)將燈罩夾在散熱片的熱耗散表面上來(lái)使能。
常常方便的是能夠使用已經(jīng)存在于建筑物中的基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)安裝照明設(shè)備,例如使用本發(fā)明的照明設(shè)備可被安裝于的已經(jīng)存在于天花板中的標(biāo)準(zhǔn)外殼。所述標(biāo)準(zhǔn)外殼的使用帶來(lái)了幾個(gè)優(yōu)點(diǎn),例如在體積上的優(yōu)勢(shì),并且使用5VA可燃性評(píng)級(jí)的塑料作為安全蓋不再是要求了,因?yàn)樗辉u(píng)級(jí)為照明設(shè)備,而不是改裝套件,因此僅需要V0的評(píng)級(jí)。然后低成本的LED引擎是可行的,并且因此獲得相對(duì)便宜的照明設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)。為了能夠使用所述標(biāo)準(zhǔn)外殼,通常必須將照明設(shè)備的尺寸適配于外殼的尺寸,特別是將照明設(shè)備的高度HLD適配于外殼(配件)內(nèi)的電觸點(diǎn)與外殼的插入開口(其涉及高度H)之間的距離。于此,并且照明設(shè)備套件的實(shí)施例的特征在于,燈和燈罩是沿?zé)糨S和/或燈罩軸相互可移位的。燈和燈罩的相互安裝然后可以例如,通過燈的插座來(lái)實(shí)現(xiàn),例如由于燈罩與燈的插座的可滑動(dòng)的、緊貼裝配。可替代地,相互安裝可以通過補(bǔ)償不同的距離H和HLD和/或用于補(bǔ)償插座的可變直徑的柔性中間元件來(lái)獲得。再另外替代地,燈和燈罩的相互安裝可以通過燈罩以其冷卻結(jié)構(gòu)可滑動(dòng)夾到熱耗散結(jié)構(gòu)上來(lái)實(shí)現(xiàn)。冷卻結(jié)構(gòu)然后不完全覆蓋熱耗散主表面但是稍小,從而使能冷卻結(jié)構(gòu)通過滑動(dòng)連接的在熱耗散結(jié)構(gòu)上在距離ΔL上的滑動(dòng)。
照明設(shè)備套件的實(shí)施例的特征在于,冷卻結(jié)構(gòu)和散熱片區(qū)域具有相似的形狀。相應(yīng)主表面的不僅輪廓而且周邊是相似的,因此目的在于通過目標(biāo)最大接觸表面和熱接觸的從散熱片到冷卻結(jié)構(gòu)的最大熱傳遞。
照明設(shè)備套件的實(shí)施例的特征在于,冷卻結(jié)構(gòu)由燈罩結(jié)構(gòu)包圍。為有效遮蔽燈,例如由于避免眩光的原因,燈罩結(jié)構(gòu)典型地包圍燈,只讓光發(fā)射窗打開,通過該光發(fā)射窗,源自燈的光只在期望方向發(fā)出。由于散熱片和冷卻結(jié)構(gòu)的相鄰,在那些實(shí)施例中的冷卻結(jié)構(gòu)也被燈罩結(jié)構(gòu)包圍。
照明設(shè)備套件的實(shí)施例的特征在于,光源位于相鄰散熱片區(qū)域的周邊。如果光源是多個(gè)LED,LED可以例如被布置成三角形、正方形、矩形、橢圓形或圓形布置,例如以形成幾乎完整的環(huán)。由多個(gè)LED包圍的表面,例如矩形表面或圓形表面,然后可被用作散熱片的主熱耗散表面。這不僅致使燈的緊湊結(jié)構(gòu),但附加地使燈具有美學(xué)上有吸引力的外觀。
照明設(shè)備套件的實(shí)施例的特征在于,燈罩被制成為兩個(gè)類似的半部分。兩個(gè)半部分一起形成完整的燈罩,這使能燈的相對(duì)容易安裝。另外,這樣的燈罩比較容易制作,因?yàn)榭梢酝ㄟ^使用便宜的片金屬形成技術(shù)(例如深沖壓,折疊,沖切和拉伸)(的組合)來(lái)制造燈罩的一個(gè)半部分。
本發(fā)明還涉及一種具有根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備套件的燈的所有特性的燈,并涉及具有根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備套件的燈罩的所有特性的燈罩。
附圖說明
現(xiàn)在將通過示意性附圖來(lái)進(jìn)一步闡明本發(fā)明,其中:
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備套件的第一實(shí)施例的分解圖;
圖2示出圖1的組裝燈的橫截面;
圖3A-B分別示出了燈罩的橫截面、根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備套件的燈的側(cè)視圖;
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備套件的第二實(shí)施例的燈罩的橫截面視圖;
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備套件的第三實(shí)施例的燈罩的橫截面視圖;
圖6示出組裝燈的第四實(shí)施例的橫截面視圖。
如在圖中所示,部件的尺寸可以被夸大用于說明的目的,因此被提供以說明本發(fā)明的實(shí)施例的一般結(jié)構(gòu)。類似的附圖標(biāo)記全部指代相同的元件。
具體實(shí)施方式
圖1示出了本發(fā)明的照明設(shè)備套件1的第一實(shí)施例的分解圖。套件包括燈3和燈罩5,其憑借緊固元件9(例如光學(xué)板或緊固環(huán)9)被容納在外殼7內(nèi)。該燈包括光源11,和包括主熱耗散表面15的散熱片區(qū)域13。光源是多個(gè)LED,在圖中被布置在環(huán)中并且被在主熱耗散表面的外圍16處的圓形、中空管25包封。被制成兩個(gè)類似半部分6a、6b的燈罩包括罩結(jié)構(gòu)17,其經(jīng)由熱路徑19與包括主表面23的冷卻結(jié)構(gòu)21聯(lián)結(jié)。冷卻結(jié)構(gòu)被體現(xiàn)為鰭片,其具有與燈的主熱耗散表面的輪廓相似的輪廓。該燈具有E27插座27,但該插座可具有用于安裝和與相應(yīng)的配件電接觸的任何合適的形狀,例如卡口插座或G53插座。
圖2示出圖1中的組裝照明設(shè)備套件1的沿橫向于燈3的主熱耗散表面15的方向的橫截面,其中燈罩5的燈罩軸39與燈的燈軸45重合。如所示的,在燈罩5與燈的安裝位置中,冷卻結(jié)構(gòu)21的主表面23鄰接散熱片區(qū)域13的主熱耗散表面15。利用對(duì)著所述熱耗散表面的彈性力,冷卻結(jié)構(gòu)(即,兩個(gè)鰭片)利用其主表面擱置在兩側(cè)上,并且因此利用夾緊力將燈罩安裝到燈上。橫截面清楚地顯示了中空管結(jié)構(gòu)25,其包圍光源11(即圖中的LED 26),并且與燈的插座27形成整體部分。燈的插座包括E27愛迪生基座29,通過基座29,它可以被裝配到E27燈配件中,并且它包括其中容納用于驅(qū)動(dòng)LED的燈電子器件33的插座外殼31。因?yàn)椴遄鈿?,和因此燈電子器件,被布置在燈罩外,所以燈電子器件甚至更好地與由在操作期間由LED光源產(chǎn)生的熱量屏蔽。
該燈由具有插入開口51和高度H的外殼7包圍,該燈通過燈插座和經(jīng)由燈罩的邊緣35附連到所述外殼。燈罩的所述邊緣形成燈的光發(fā)射窗口37的邊界,經(jīng)由其,來(lái)自照明設(shè)備套件1的光(將被)發(fā)出到外部。所述光發(fā)射窗被光傳輸板9封閉,該光傳輸板任選可在其面向光源的主面上設(shè)置有光學(xué)結(jié)構(gòu),例如內(nèi)消旋光學(xué)結(jié)構(gòu),以在光被照明設(shè)備套件發(fā)出之前重新分布光。如在圖2中所示的照明設(shè)備套件特別適合作為用于被建造到(假)天花板中的凹進(jìn)照明設(shè)備。
圖3A-B分別示出了燈罩5的橫截面,根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備套件的燈3的側(cè)視圖。在圖3A中的燈罩包括圍繞虛擬的照明燈罩軸39的圓周燈罩結(jié)構(gòu)17,并且包括兩個(gè)類似的半部分22a、22b的冷卻結(jié)構(gòu)21,即具有沿?zé)粽州S相互平行延伸的兩個(gè)主表面24a、24b。每個(gè)主表面經(jīng)由相應(yīng)的熱路徑部分20a、20b連接到燈罩。燈罩結(jié)構(gòu)、熱路徑部件和冷卻結(jié)構(gòu)由導(dǎo)熱材料制成一個(gè)整體件,在圖中由鋁金屬制成。熱路徑具有橫向于燈罩軸的橫截面寬度Wp,其是主表面的橫向于燈罩軸的最大橫截面寬度Ws的約40%(僅示出Wp和Ws的半寬度)。熱路徑的相對(duì)大的寬度使能從冷卻結(jié)構(gòu)到罩結(jié)構(gòu)的良好的熱傳遞,從而使能燈罩結(jié)構(gòu)同時(shí)作為燈罩和冷卻部分起作用。燈罩具有圓形邊緣35,其形成燈罩的光發(fā)射窗37的邊界,并且經(jīng)由其,該燈罩憑借緊固元件9(在圖中的光學(xué)板,或替代地緊固環(huán))附連到外殼7,該緊固元件基本上橫向于燈罩軸延伸。
燈3具有在主熱耗散表面15的外圍16處的中空管結(jié)構(gòu)25,所述管結(jié)構(gòu)包圍LED并且與燈的插座27形成整體部分,即光源被布置在散熱片區(qū)域的熱耗散表面周圍。如該圖所示,光源和散熱片區(qū)域被同心布置,而光源被圍繞熱耗散表面布置,優(yōu)選地,該熱耗散表面的外圍在至少75%以上被光源所包圍,在該圖中為90%左右。燈的插座包括E27愛迪生基座29,其具有第一、極端中央電觸點(diǎn)41,以及第二、周邊電觸點(diǎn)43(其具有螺旋形外表面,用于當(dāng)被安裝到E27配件中時(shí)電接觸E27配件)。該燈具有虛擬燈軸45,其延伸穿過插座的第一極限、中央電觸點(diǎn),而第二電觸點(diǎn)圍繞所述燈軸。所述燈軸進(jìn)一步實(shí)質(zhì)上平行于散熱片區(qū)域13的主熱耗散表面延伸并穿過光源11的最遠(yuǎn)離燈座的尖端部47。在燈和燈罩的組裝位置中,燈罩的虛擬軸與燈的虛擬軸兩者實(shí)質(zhì)上平行延伸或甚至重合。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備套件的第二實(shí)施例的燈罩5的橫截面圖。燈罩的冷卻結(jié)構(gòu)21包括多邊形(在圖中的八邊形)主表面23,其適于緊貼地與燈的散熱片區(qū)域的主熱耗散表面匹配,燈于是具有處于八角形布置的LED作為光源(未示出)。LED的許多其他布置被設(shè)想到,例如處于矩形、六邊形或兩個(gè)平行線布置(沿著或橫向于燈的軸)。燈罩的冷卻結(jié)構(gòu)經(jīng)由熱路徑19連接到燈罩結(jié)構(gòu)17,熱路徑19具有是主表面23的最大橫截面寬度Ws的25%左右的橫截面寬度Wp。燈罩結(jié)構(gòu)和熱路徑是被制成為鋁金屬的一個(gè)整體件,由銅金屬制成的冷卻結(jié)構(gòu)例如通過螺釘被可釋放地固定到該整體件,從而使能冷卻結(jié)構(gòu)的更換,例如以使冷卻結(jié)構(gòu)適應(yīng)于替代的燈設(shè)計(jì)。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備套件的第三實(shí)施例的燈罩5的橫截面圖,其中圖4的實(shí)施例的冷卻結(jié)構(gòu)21已經(jīng)被替代的冷卻結(jié)構(gòu)更換。圖5的實(shí)施例的燈罩的冷卻結(jié)構(gòu)包括圓形、環(huán)狀主表面23,其適于緊貼地與燈的主熱耗散表面匹配,燈于是具有處于圓形布置的LED作為光源(未示出)。另外,冷卻結(jié)構(gòu)包括開放的槽49,以使能容納在燈中設(shè)置的LED沿?zé)粽州S39(或燈軸)的附加中心行布置。LED的這樣的附加行可用于各種目的,例如以促進(jìn)燈的光輸出,或者用作應(yīng)急照明或用于額外的顏色特征或當(dāng)直接觀看時(shí)的圖形表現(xiàn)特征的附加。燈罩的冷卻結(jié)構(gòu)經(jīng)由熱路徑19連接到燈罩結(jié)構(gòu)17,熱路徑19具有是主表面23的最大橫截面寬度Ws的30%左右的橫截面寬度Wp。
圖6示出了燈3和燈罩5的組裝照明設(shè)備套件1的第四實(shí)施例在橫向于燈3的主熱耗散表面15的方向上的橫截面,其中燈罩的燈罩軸39與燈的燈軸45重合。通過燈罩以其冷卻結(jié)構(gòu)被可滑動(dòng)地夾在散熱片的熱耗散表面上來(lái)相互安裝燈罩和燈。該圖示意性地示出了相對(duì)于該燈的在距離ΔL上沿軸移位的第一位置和第二位置中的燈罩。冷卻結(jié)構(gòu)21的兩個(gè)半部分22a、22b然后不完全覆蓋主熱耗散表面但是多少更小,由此使能冷卻結(jié)構(gòu)在散熱片區(qū)域13的主熱耗散表面上的經(jīng)由滑動(dòng)連接的ΔL的所述移位。因此,使能通過照明設(shè)備沿?zé)糨S/燈罩軸的距離ΔL使高度HLD適應(yīng)于外殼(未示出)的高度H。