专利名称：Par38兼容的带led的聚光/泛光灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种聚光灯，尤其涉及一种能够作为室外使用的标准电网电压的抛物 线型铝覆PAR38反光灯替代使用的低电压聚光灯。有电力供应局提供的标准电源提供的电 压，通常地在美国是1IOV或220V，60Hz，在欧洲是230V，50Hz，在澳大利亚240V，50Hz。
背景技术：
PAR38是一种广泛应用在世界各地的标准电网电压聚光灯，其包括一个白炽灯光 源，通常是120至150瓦特等级的，安装在密封玻璃外壳中。它们低的安装成本——低的购 买价格和简单的安装连接在PAR38型灯座上——使得它们成为了最广泛应用在150瓦特等 级以内和室外应用的聚光灯。然而，作为白炽灯它们也存在显著的缺点·低效率高能耗·使用寿命短·危险的表面高温现在许多政府都要求用更高效率的照明源来替代白炽灯。已经有许多用于替代白炽灯的光适配器设计，然而其中没有一个具备紧凑的防水 配件，能使用LED (发光二极管)作为防水的PAR38型灯座从而替代PAR38型反光灯。聚光灯是本发明所要满足这些复杂的标准的问题所在，并且术语“聚光灯”在整个 说明书范围内的使用，其包括其具有范围的灯，即这些通常被称为“泛光灯”。在澳大利亚专利第677927号以及美国专利5839822中，我描述了允许120瓦的 PAR38灯来替代50瓦的弱电(ELV IRC)卤素灯的聚光灯。尽管白炽灯的效率高于弱电(ELV)商素灯，它们并不是集中的、自然的、明亮的光 源的带有全色光谱的聚光灯的理想替代品。随着它们大的发光表面并不全部产生能达到反 光器的光，从而使其效率降低了。它们的工作寿命只有LED灯的工作寿命的大约20%，并且 他们会产生包含水银的危险的工业废弃物。它们的使用寿命也只有约5倍以上并且在替代 中产生大量工业废弃物。
发明内容
本发明提供了一种低电压聚光灯包括由一个空气间隙分隔的两个防水外壳。其后部外壳使用塑料制成，且安置一个电源，其带有用于电网电压输入的绝缘的 开关模式变压器和一个恒定电流的直流(DC)输出，用于保护LED。电源嵌入永久弹性陶瓷 中并在塑料外壳中，从而提供双重绝缘。该外壳的盖子具有一个圆形法兰环绕前端并提供 粘合，用于整合与2个外壳相连的3个组合间隔，并提供一个从电源引导至LED灯簇的通 道。该外壳的后部具有用于在其中插入安装电网电压PAR38防水灯座的爱迪生旋转灯泡头 安装座。用于室内应用的聚光灯可以从任何E27灯座操作。前端外壳是由铝合金制成并包括一顶腔，其用于容纳带有反光器或准直器的LED 灯簇，以及一个在其中央具有保持良好通风的排气孔的下层盘。由3mm铝合金制成的散热片固定支在两部分之间。一片式的散热片具有用于内部空气流通的孔，以及用于保证除其 安装LED灯簇的中央区域之外的良好发射率暗色涂覆。腔的前部通过一个可移动的透明外 罩封闭，外罩通过一个带有防尘防昆虫的孔的弹性的防水环形密封安装附着。孔的位置可 通过透明罩的转动而调整。热从LED灯簇传导至盘并从其表面散发至外围空气以冷却。更具体地，本发明优选的实施方式包括本发明提供了一种低电压聚光灯，包括防水外壳，其中，具有在其后部的基座，用 于与电网电压PAR38型室外灯座的插座啮合；和在前部的腔，所述腔容纳具有反光器或者 准直器的LED聚光灯簇；可移动的用于所述腔的透明盖；在外壳内的递降装置用于减少进 入到LDE电压的电网电压；散热片，与腔连接；绝缘组件，包括间隔两个腔与散热片进而递 降装置的空气间隙，其中LED聚光灯用于替换PAR38反光灯。上述的低电压聚光灯，其中，散热片是一片式金属盘，其设置在LED腔的上部和下 部主体之间。上述的低电压聚光灯，其中，绝缘装置进一步包括用于限位递降装置在外壳内的 盖子，以及从盖子延伸出的分间隔器从而限制空气间隙在散热片和盖子之间。上述的低电压聚光灯，其中，所述金属盘是用铝合金或者任何一种热传导相当的 金属制成的，厚度为2-4mm。上述的低电压聚光灯，其中，所述金属盘具有至少3个空气流通通道在中心区域， 所述通道与腔空间联通以实现内部空气流通。上述的低电压聚光灯，其中，所述金属盘和LED腔包括具有暗色涂层以增加发光 率的下部主体(托盘)。上述的低电压聚光灯，其中，所述散热片具有至少6个平均分布的孔，直径大约 10mm，用于空气流通和排水，其位置毗邻LED腔的外部。上述的低电压聚光灯，其中，所述腔的底板是所述盘的中心部分，并且LED灯簇附 着在中心部分上。上述的低电压聚光灯，其中，所述间隔器与盖子一体构成，并且包括通道提供递降 装置与LED灯簇的导线连接。上述的低电压聚光灯，其中，LED灯簇具有定向反光器以产生聚光灯的光，其可以 是用于灯簇的单个反光器，用于灯簇组的多个反光器或者单独准直器。上述的低电压聚光灯，其中，LED灯簇——根据LED发展现状——要求弱电下的14 瓦以替代上至100瓦的PAR38灯。上述的低电压聚光灯，其中，所述外壳的前部是有两部分金属制成的，后部是由紫 外线稳定的塑料制成的，金属的前部安装在塑料的后部上，并且爱迪生旋转灯泡头安装在 塑料部分的后部上。上述的低电压聚光灯，其中，LED腔的下部主体具有防护良好的中心开口，与密封 件的开口相互组合提供空气流通以放置冷凝现象；两种开口与经过驱虫剂处理(诸如表面 喷涂)以防止昆虫进入的灰尘过滤器内部匹配，过滤器可以是棉球或者其他适合材料的通 过胶水等粘结剂粘连在相应位置上形成的。上述的低电压聚光灯，其中，盖子具有环绕塑料部分前端的环形法兰，以用于在组 装中限定粘合剂。
上述的低电压聚光灯，其中，递降装置包括一个绝缘开关模式变压器，其使用通用 诸如90-264V，47-64Hz的交流输入，在环境温度_40至+50°C下，结合有恒定电流直流弱电 输出，嵌入在持久弹性陶瓷中用于均勻的热分配，通过与塑料外壳的结合以提供双重绝缘。上述的低电压聚光灯，其中，透明外罩是可移动的并且通过由诸如“山都平”的紫 外线稳定的材料制成的防水环形密封件连接在腔上；密封件具有防尘和防昆虫的微孔，能 够旋转以定位孔与下游联通而不受聚光灯安装方向的影响。目前14W(瓦)就足够产生相当于100W(瓦)的PAR38灯的光线。LED腔前端的防水通风防止了冷凝的影响。本发明的优点有提供了较好的效率而只需要低电源消耗。提供了更长的使用寿 命——仅局限于电源，大约为50000小时。提供了相对低的，不存在危险的表面温度。重量 很轻，小于400克。加强发展了 LED不仅改进了效率从而减少电源消耗而且导致成本下降 并在应用中会导致更高的产品质量。LED发射大约50流明/瓦的暖白定向光在本领域的现 有状态中。LED腔是防水通风以防止冷凝现象产生。LED灯能够更换，由于它们是能够通过 可移动窗体取得的。该聚光灯可以使用在现有的室外PAR38型灯座和显存的室内标准E27 灯座上。
本发明现根据附图参照进行说明。图1是聚光灯的剖面图；图2是图1的带LED、玻璃外壳且腔密封去除的聚光灯的平面图。
具体实施例方式现在参照附图，一个低压(LV)聚光灯，作为现有PAR38灯的替代品，包括一个标准 的爱迪生旋转灯泡头2，安装在与圆柱形6相匹配的截头圆锥形外壳4的角端。外壳4/6是 由紫外线(UV)稳定的塑料制成并包括电源52。从灯泡头2至邻近从圆锥形外壳4至圆柱 形6的转折处这部分外壳的外部形状与现有的PAR38灯的外形匹配，从而允许聚光灯安装 一个现有的PAR38灯座，包括一个带有整合在灯座和圆柱形外壳之间的环形密封的管状插 孔以形成一个防水——以及防尘——保护密封件，位于聚光灯和灯座之间。此种安排可以 防止电连接区域被污染。在聚光灯的对面，由铝合金制成的带有圆形法兰14的LED腔12设置在铝盘18的 中心部分上。盘的直径是120mm，并且除去中央部分16之外黑色粉末涂层。在外圈12之外 的盘的基底有6个平均分布的孔20，孔直径大约为IOmm用于通风冷却和排水。电路板支撑LED灯簇躺置在圆形法兰14中。凭借LED灯簇的设计和供应商的规 格，它们被任一地安装在底盘上，用于与散热片18通过螺纹或双面温度传导胶带连接。外 圈12生成LED腔30，LED灯辐射热至其中。腔通过玻璃外壳42封闭，并由环形密封圈34 保持在位置上，所述环形密封圈包括一个单独的防尘防昆虫孔28。盘还具有三条成组通道 46，允许电线42穿过LED等并且孔22用于内部空气流通。法兰14通过三个螺钉38安装在盘的中心部分16上。每个螺钉通过盘进入一个 弓形间隔器40，从圆形盖子26上延伸出。间隔器大约Ilmm长并在盖子26和底部托盘48下方之间形成空气间隙44。这使得可选择防水空气流通。与间隔器的每个螺孔相邻接的是 通道46，与盘36中的通道36相匹配。这些孔用于引导从电源供应52至LED灯簇的线32。圆形托盘48锁定在间隔器40和盘18的下方之间。该盘48的防护良好的中心具 有一个孔，与内部过滤器50联通以提供防尘和防昆虫的通风。在法兰14，盘18和托盘48之间的连接表面设置有散热器填料以保障可靠的热量 转移。圆柱形外壳6的内部容纳电源52，其递降进入电压至LED灯簇所需的电压。电源 52以绝缘开关模式变压器的形式用于交流电(AC)输入结合恒定电流直流(DC)输出用于 LED等，包括保护。金属LED腔由上部主体12和下部托盘48组成，优化散热片的冷却表面。腔通过 可移动窗42而变得可接入的。这使得LED的替换有两种类型，诸如带有不同效率，不同颜 色，要不然不同参数的灯组件。这是一个商业决定，可采用多组件LED模组与商业中已有的 反光器，常规反光器56相结合，或者LED灯与准直器整合已产生所需的光线。常规反光器 56的安装，例如是，固定支在密封件下方。通常，最大的效率可通过可能的最低操作电流以及增加LED灯数量实现。恒定电流电源52用于弱电(ELV)输出的额定电压为24V。输入通常是90-240V， 47至64Hz用于环境温度-40至50摄氏度以防止短路，电流过高和电压过高。包裹在固定 的弹性陶瓷54并且符合国际安全需要。本发明的一个优点是，提供了较好的效率而只需要低电源消耗。本发明的另一个优点是，提供了更长的使用寿命——仅局限于电源，大约为50000 小时。本发明的另一个优点是，提供了相对低的，不存在危险的表面温度。本发明的另一个优点是，重量很轻，小于400克。本发明的另一个优点是，加强发展了 LED不仅改进了效率从而减少电源消耗而且 导致成本下降并在应用中会导致更高的产品质量。本发明的另一个优点是，LED发射大约50流明/瓦的暖白定向光在本领域的现有 状态中。本发明的另一个优点是，LED腔是防水通风以防止冷凝现象产生。本发明的另一个优点是，LED灯能够更换，由于它们是能够通过可移动窗体取得 的。本发明还有一个优点，该聚光灯可以使用在现有的室外PAR38型灯座和显存的室 内标准E27灯座上。可以理解，在说明书中使用的单词“包括”解释为包括范围的开放形式，即使用“包 括” 一词不排除其他成分的增加。各种在不背离本发明的基本思想的基础上的对本发明的 不同的修改和/或增加可以实施，并且这些修改和/或增加因此也落入本发明考虑的保护 范围中。
权利要求
一种低电压聚光灯，包括防水外壳，其特征在于，具有在其后部的基座，用于与电网电压PAR38型室外灯座的插座啮合；和在前部的腔，所述腔容纳具有反光器或者准直器的LED聚光灯簇；可移动的用于所述腔的透明盖；在外壳内的递降装置用于减少进入到LDE电压的电网电压；散热片，与腔连接；绝缘组件，包括间隔两个腔与散热片进而递降装置的空气间隙，其中LED聚光灯用于替换PAR38反光灯。
2.如权利要求1所述的低电压聚光灯，其特征在于，散热片是一片式金属盘，其设置在 LED腔的上部和下部主体之间。
3.如权利要求1或2所述的低电压聚光灯，其特征在于，绝缘装置进一步包括用于限位 递降装置在外壳内的盖子，以及从盖子延伸出的分间隔器从而限制空气间隙在散热片和盖 子之间。
4.如权利要求2-3中任意一项所述的低电压聚光灯，其特征在于，所述金属盘是用铝 合金或者任何一种热传导相当的金属制成的，厚度为2-4mm。
5.如权利要求2-4中任意一项所述的低电压聚光灯，其特征在于，所述金属盘具有至 少3个空气流通通道在中心区域，所述通道与腔空间联通以实现内部空气流通。
6.如权利要求2-5中任意一项所述的低电压聚光灯，其特征在于，所述金属盘和LED腔 包括具有暗色涂层以增加发光率的下部主体(托盘)。
7.如权利要求2-6中任意一项所述的低电压聚光灯，其特征在于，所述散热片具有至 少6个平均分布的孔，直径大约10mm，用于空气流通和排水，其位置毗邻LED腔的外部。
8.如权利要求2-7中任意一项所述的低电压聚光灯，其特征在于，所述腔的底板是所 述盘的中心部分，并且LED灯簇附着在中心部分上。
9.如权利要求2-8中任意一项所述的低电压聚光灯，其特征在于，所述间隔器与盖子 一体构成，并且包括通道提供递降装置与LED灯簇的导线连接。
10.如权利要求1所述的低电压聚光灯，其特征在于，LED灯簇具有定向反光器以产生 聚光灯的光，其可以是用于灯簇的单个反光器，用于灯簇组的多个反光器或者单独准直器。
11.如权利要求1-10中任意一项所述的低电压聚光灯，其特征在于，LED灯簇——根据 LED发展现状——要求弱电下的14瓦以替代上至100瓦的PAR38灯。
12.如权利要求1-11中任意一项所述的低电压聚光灯，其特征在于，所述外壳的前部 是有两部分金属制成的，后部是由紫外线稳定的塑料制成的，金属的前部安装在塑料的后 部上，并且爱迪生旋转灯泡头安装在塑料部分的后部上。
13.如权利要求1-12中任意一项所述的低电压聚光灯，其特征在于，LED腔的下部主体 具有防护良好的中心开口，与密封件的开口相互组合提供空气流通以放置冷凝现象；两种 开口与经过驱虫剂处理(诸如表面喷涂)以防止昆虫进入的灰尘过滤器内部匹配，过滤器 可以是棉球或者其他适合材料的通过胶水等粘结剂粘连在相应位置上形成的。
14.如权利要求1-13中任意一项所述的低电压聚光灯，其特征在于，盖子具有环绕塑 料部分前端的环形法兰，以用于在组装中限定粘合剂。
15.如权利要求1-14中任意一项所述的低电压聚光灯，其特征在于，递降装置包括一 个绝缘开关模式变压器，其使用通用诸如90-264V，47-64HZ的交流输入，在环境温度-40至 +50°C下，结合有恒定电流直流弱电输出，嵌入在持久弹性陶瓷中用于均勻的热分配，通过 与塑料外壳的结合以提供双重绝缘。
16.如权利要求1-15中任意一项所述的低电压聚光灯，其特征在于，透明外罩是可移 动的并且通过由诸如“山都平”的紫外线稳定的材料制成的防水环形密封件连接在腔上；密 封件具有防尘和防昆虫的微孔，能够旋转以定位孔与下游联通而不受聚光灯安装方向的影 响。
全文摘要
本发明提供了一种低电压聚光灯用于替换使用电网电压的PAR38反光灯，其包括用于带反光器的LED灯簇的腔以及用于电源供应以递降输入的电网电压的外壳。LED灯簇安装在腔中的散热片的中心部分上，并且能够通过可移动窗体连接。LED腔是防水通风的以防止冷凝现象。聚光灯设计为室外使用与PAR38型防水灯座连接，而且可于任何室内的标准E27灯座连接操作。
文档编号F21V23/00GK101988647SQ20101013170
公开日2011年3月23日 申请日期2010年2月26日 优先权日2010年2月26日
发明者曼弗雷德·厄克斯勒, 沃尔特·厄克斯勒 申请人:沃尔特·厄克斯勒;曼弗雷德·厄克斯勒