带有可选择的发光装置和反射器结构的照明装置制造方法
【专利摘要】一种示范性照明装置包括一个照明装置罩，一个导热、向内相对的环形表面，一个选择的光反射器，和一个相连的镜片罩。由环形表面形成的安装垫和光反射器一起接纳一定选择数量的发光装置和与之相连的吸热装置，发光装置与吸热装置与所选择的安装垫相连接。每一个选择的光反射器包括接收发光装置的开口和反射表面，开口和反射表面与多个在所选择安装垫上的发光装置的位置和位置组合相匹配。
【专利说明】带有可选择的发光装置和反射器结构的照明装置
[0001]与相关申请相互参照
[0002]本发明包含了美国专利申请第61/654,768号的全部内容以作参照，上述美国专利的申请时间为2012年6月I日，发明名称为“带有可选择的发光装置和反射器结构的照
明装置”。
【背景技术】
[0003]本发明涉及照明装置的光分配和发光装置的冷却特征，尤其涉及为照明装置提供可选择位置、方向和数量的发光装置。
[0004]通过改变照明装置的不同特征，而不是对照明装置罩进行改变，一个单一的照明装置罩设计就可以被数种具有不同照明特征的照明装置使用。例如，对于使用白炽灯和荧光灯的照明装置来说，使用同样照明装置罩的照明装置，其变化有时候通过使用不同瓦数或不同数量的灯泡来实现，或者通过加入一个可调节的光反射器和/或遮罩来使光的分配模式发生变化。
[0005]对照明装置中光源的温度管理常常对照明装置的性能和寿命很重要。特别对较新的高效照明技术，如LED光源、激光二极管光源或其他发光装置，尤其如此。选择LED的目的通常是为了以合理的成本最大限度地提高给定功耗下的光输出。由于LED光源的工作温度比普通的白炽灯光源低得多，因此以放热形式浪费的能量较少。但是，LED对工作温度更为敏感，较低的工作温度也使LED和周围环境之间的温差较小，因此更需要注意对LED驱动装置和发光装置产生的任何多余热量的传热和散热管理，以保证不超过这些零部件的设计工作温度。
[0006]随着温度的提高，LED的功效降低，光输出随之减少，LED的使用寿命也随之缩短。LED照明装置通常包括LED驱动装置和LED发光装置。对LED发光装置来说，限制其工作温度尤为关键。照明装置中的LED发光装置经常以LED包捆的形式出现，例如，一个包捆包含一个或多个LED、一个安装基座(例如，由陶瓷制成)、以及可选择的一个镜片构架。
[0007]为了提高散热能力，对流、传导、和辐射是现有的热转移方法。LED照明装置经常通过安装在一个吸热装置上的一个或多个LED包装物以传导的方式散热。吸热装置通常与灯罩成为一个整体或与灯罩热耦合，灯罩经常包括外部散热片，通过对流和辐射来进一步提高散热能力。
[0008]使用现有技术的LED照明装置，其吸热装置经常与照明装置罩成为一个整体，以使得热量能有效地被传导到灯罩的外部，然后再通过对流和辐射将热量消散；但是，在此种设计中，将LED驱动装置同LED发光装置进行热隔离会十分困难。另外，这种安排还限制了使用单一的照明装置罩设计来提供不同方向和数量的LED发光装置使用的能力，因为当吸热装置被设计为与照明装置罩进行整体性的固定时，每一个LED包捆通常直接与一个或多个吸热装置相连接。
[0009]在一些LED照明装置的现有技术中，使用不同的机械特征来使LED灯的方向和数量具有选择性；但是，这些特征可能会限制热量通过传导发散，和/或可能导致不希望的复杂性和成本的提闻。
[0010]例如，为LED包捆提供可选择的方向，一种现有技术将LED包捆用弹簧与从吸热装置伸出的多个安装柱相连接，用在这些安装柱上的弹簧组合的升高来决定LED包捆的方向；但是，这种设计需要使用热管来连接LED包捆和吸热装置。另一种现有技术使用几个安装在可转动安装架上的LED;但是，安装架和旋转机械限制了热量向照明装置罩外部表面的热传导，导致热量的消散受到限制。其他照明装置设计的现有技术包括一个圆柱形的吸热装置。圆柱形吸热装置的外周长在其周围形成几个平的表面。每一个平表面接收多个不同LED包捆中的一个，每一个包捆可以根据所希望的LED强度进行方向选择，使某一个特别的LED包捆可以按希望的方向设置。
[0011]在此种现有技术中，为加强LED的热量消散，圆柱形吸热装置的内部形成向内突伸的散热片。这种冷却结构安排的一个缺点是照明装置罩必须对周围环境开放，以使得空气进入圆柱形吸热装置的中心。另外，对于吸热装置表面及与之相连的装置来说，无论从与之相连接的特定LED包捆所需消散的热量有多少，都是使用同一个吸热装置表面及与之相连的装置来接收每一个LED包捆。
[0012]因此，人们希望提供一种照明装置设计，具有一个单一的照明装置罩，能够提供多种LED设置和适合每一种LED设置的吸热装置和光反射器。
【发明内容】
[0013]本发明可包括在所附权利要求中叙述的一个或多个特性，和/或一个或多个下列特性以及这些特性的综合。
[0014]本发明的照明装置提供一个照明装置罩、一个环形导热表面、可选择的多个光反射器之一、和一个相连的镜片罩、多个由所述环形导热表面和光反射器共同形成的安装垫，用来接纳所选择数量的发光装置和与之相连的吸热装置，所述发光装置和吸热装置与所选择的安装垫相连。每一个所选择的光反射器包括多个开口和反射表面，这些开口和反射表面与发光装置的多个位置和位置组合相匹配。
[0015]本发明中带有发光装置的照明装置的一个示范实施例包括一个照明装置罩，该照明装置罩具有一个安装位置，一个与所述照明装置罩相连的环形导热表面，该表面具有多个向内的、彼此相对的安装垫，与所述安装垫进行选择性连接的多个发光装置，以及多个吸热装置，每个吸热装置与每个发光装置和环形导热表面上的安装垫热耦合。
[0016]所示照明装置可包括从多个光反射器中选择的一个光反射器与照明装置罩后部连接，多个光反射器中的每一个可相互替换地与照明装置罩相连接，同时具有反射表面和开口与多个发光装置的不同组合相匹配，多个发光装置与从多个安装垫中所选择的安装垫相连，多个光反射器中每一个光反射器的反射表面和开口提供一个与其他光反射器的反射表面和开口所提供的不同的照明模式。所示照明装置可进一步包括一个与照明装置罩相连的镜片罩，所述照明装置罩和镜片罩包围所述环形导热表面、所述多个光反射器中的一个光反射器、所述多个发光装置、和所述多个吸热装置。
[0017]每一个吸热装置可具有一个凸起的多面体。每一个所述发光装置包括一个安装在平面基座上的LED发光装置，所选择的基座材料可以将热量从LED发光装置传导至基座的一个相对边。[0018]所示照明装置可进一步包括多个由所述照明装置罩的一部分形成的散热片，与所述环形导热表面进行热耦合。所述环形导热表面和多个散热片可分别与所述照明装置罩的一部分形成一个整体。一个圆锥形光反射器可与所选择的多个光反射器中的一个相连接，并且其中圆锥形光反射器由环形导热表面以轴心方向将光线向周围传导。
[0019]通过下列示范性实施例的详细说明，所属领域的技术人员能够更好地理解本发明所揭示的其它特性。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]本发明的详细说明特别参照附图，其中:
[0021]图1是根据本发明的具有第一个示范性发光装置位置和数量选择并与光反射器相匹配的一个示范性照明装置的分解立体图；
[0022]图2是图1所示照明装置的一个沿着图3线2-2的横截面图；
[0023]图3是图1所示照明装置的仰视组合图；
[0024]图4是根据本发明的具有第二个示范性发光装置位置和数量选择的第二个示范性光反射器的立体图。
【具体实施方式】
[0025]为了阐述和理解本发明的原理，下文中将参照附图中所示的一个或多个示范性实施例并用专用语言来说明本发明。
[0026]图1-3显示了根据本发明的第一个示范性实施例的照明装置30。参照图1，照明装置30包括一个第一种选择的发光装置包捆32a，每一个发光装置包捆包括一个第一种选择发光装置34 (本文中“发光装置”指一个单一发光装置或一组多个发光装置)，一个环形导热表面36，表面36具有发光装置包捆安装垫36a-361，一个发光驱动装置38 (图2 ;本文中“驱动装置”指一个单一驱动装置或一组多个驱动装置)，一个照明装置罩40a和40b (图2)，光反射器42a,可选择的光反射器44,密封件45,镜片46 (图3),和镜片框架48 (图3),和紧固件50用来将发光装置包捆32a固定到环形导热表面36。
[0027]发光装置34可以，但不局限于，是一个LED发光装置和一个驱动装置38，这是在商用照明工业中被典型使用的。如图1和图2中显示的发光装置包捆32a，此种发光装置通常是平面排列的包捆的形式，在本发明中，发光装置包捆32a进一步与吸热装置52和光反射器54、以及光学装置35相连。照明装置罩40a和40b、环形导热表面36、和吸热装置52可以是例如铝或铝合金制成的铸模。光反射器42a、44和54可以是例如铝或铝合金制成的冲压片、或是一种能够承受照明装置30内部热度的可铸材料。
[0028]参照图1和图4，所示发光系统提供了照明装置30的多种不同结构，每种结构提供了不同的光分配，使用单一共同的照明装置罩40a和40b和单一共同的连接部件，例如，发光装置包捆32、环形导热表面36、驱动装置38、密封件45、镜片46、和框架48。照明装置罩40a和40b和相连的部件可以互相替换地接纳任一光反射器42a (图1)和42b (图4)，根据所选择的、与环形导热表面36的安装垫36a-361相连接的发光装置包捆32a、32b，光反射器42a和42b每一个都具有不同数量和位置的发光装置开口 70。这些开口，如图2所示，可以使发光装置34将光输送至光反射器42a的区域，同时使光学装置35从外边伸入至光反射器42a的一个内边43。
[0029]例如，在图1中，第一种选择的发光装置包捆32a包括6个发光装置34和吸热装置52和用于与安装垫36a、36c、36e、36g、361、36k相连的连接部件，基本上在围绕环形导热表面36的安装垫36a-361中每两个安装垫上就具有一个。相比之下，例如，图4中显示的光反射器42b包括两个开口 70，因此第二种选择的发光装置包捆32b (未显示)包括2个发光装置34和吸热装置54和用于与安装垫36a和36g相连的连接部件，在该示范例中，安装垫36a和36g分别位于环形导热表面36的相对边。任何其他数量和位置组合的与环形导热表面36相连的发光装置包捆可以与相连的光反射器一起被提供,其中光反射器上的开口 70具有适当的数量和位置。
[0030]因此，在所示照明系统中，单一照明装置罩40a和40b、环形导热表面36、发光装置34、光学装置35、吸热装置52、光反射器54、镜片46、框架48、和其他相连部件均为在所有照明装置30中的常用部件，同时，在每一个照明装置中可选择一个可替换的光反射器42a和42b，并对发光装置包捆32a的数量和位置进行选择，并将其与环形导热表面36连接来提供一个对该照明装置所期望的光分配。光分配可以包括，但不局限于，照明装置所提供光的强度和/或模式。例如，在一些照明装置30中，光分配被期望只导向一边，例如安装在靠近墙的天花板上的照明装置照射墙的区域。可替换性地，照明装置30可以被安装在天花板上，光照模式被期望照射到照明装置下方的地板上。这种下行光线的应用可以通过所选择的均匀分布在环形导热表面周边的多个灯，并加入可选择的光反射器44来实现，光反射器44帮助将光线向下方引导，与中心轴94(图1)相平行。每一个平面安装垫36a-361的可选择数量，结合光反射器42a、42b、44的设计和其他可能的光反射器设计，提供了从同一照明装置30设计的多种不同光照模式。例如，安装垫36a-361中被占据的位置可以使光线从照明装置30中只沿着一条轴向方向延伸、环绕或贯穿照明装置30的圆周而沿着不止一条轴向方向延伸、和/或环绕照明装置30的圆周区分出较明亮和较暗的区域。
[0031]环形导热表面36形成一个侧面倾斜的环，其上直径小于下直径，这样使得安装垫36a-361互相向内倾斜面对，形成一个环形放射状模式，这种模式比安装垫向外倾斜的模式可以实现更加灵活的光分配，因为光反射器42a、42b、44可以使发出的光改变方向。
[0032]在一些实施例中，在环形导热表面36上形成的安装垫36a_361可以与照明装置罩40a和40b形成一个整体。例如，参照图2，环形导热表面36与一个较低的、或主要的照明装置罩40a形成一个整体，照明装置罩40a同时具有环绕其周边、与之成为整体的散热片80、辐条82 (图3)、和轮缘84。可替换地，辐条82和轮缘84可以是照明装置30的一个分离的底罩部分。无论那种方式，发光装置34通过与吸热装置52和环形导热表面36热耦合、环形导热表面36与散热片80为一个整体这一优势将热量从发光装置34有效地转移至照明装置30的周围环境中，尤其是通过散热片80的空气流动来实现。
[0033]在一些示范实施例中，每一个吸热装置52被塑造成一个凸起的多面体形式，例如，一个通常的楔形，并且与环形导热表面36相连接，例如，在本领域技术中已知的通过沾粘或其他紧固件50连接。在一些示范实施例中，吸热装置52以按照选择发光装置包捆32a所期望的位置和数量与环形导热表面36形成一个整体。吸热装置52通常为楔形形状，这一优势可改变由安装垫36a-361所提供的发光装置34的照明方向，使照明方向向内，与中轴线94垂直，直到被光反射器42a和44的表面反射。[0034]环形导热表面36上的安装垫36a_361的方向，吸热装置42所具有的形状及其所导致的相应的方向，这两者的结合，包括发光装置34的位置，提供了一个所期望的排列特征，这一特征有助于获得所期望的光分配。例如，如图1和图2所示，形成环形导热表面36的安装垫36a-361互相向内成角度地与环形平面相对边的安装垫面对。以此方式，如果希望光只向轴34的一个轴向方向投射，对发光装置包捆32a的选择即是将一个或几个包捆以彼此相邻的组群方式放置，从而将光按照期望的方向发射。另外，特别选择的光反射器42a或42b，以及可选择的光反射器44，可进一步通过按照将光引导至所希望的分配模式而确定位置和调整方向的反射表面来弓I导光线。
[0035]虽然本发明是按上述附图和说明来示例和阐述的，但这些附图和说明仅是示范性的，不应视为对本发明的限制。应理解的是，其中所示和所述的实施例仅是示范性的，在本发明的原理和范围之内所做的相同发明和所有变化和修改应属于本发明的权利要求和
【发明内容】
限定的保护范围。
【权利要求】
1.一个带有发光装置的照明装置，包括: 一个照明装置罩，具有一个安装位置； 一个环形导热表面，具有多个安装垫并且与所述照明装置罩热耦合，所述多个安装垫向内彼此面对； 多个发光装置包捆，与所选择的多个安装垫之一相连接，每一个发光装置包捆包括一个发光装置和一个吸热装置，所述吸热装置与所述发光装置和所述多个安装垫之一热耦合。
2.如权利要求1所述的照明装置，其进一步包括一个所选择的多个光反射器中的一个，与照明装置罩的后部相连，每一个光反射器可相互替换地与照明装置罩连接，并且具有反射表面和开口，所述反射表面和开口与不同选择的多个发光装置包捆及与之相连的所选择的多个安装垫的组合相匹配。
3.如权利要求2所述的照明装置，其中所述多个光反射器之一的反射表面和开口提供一种照明模式，该照明模式与不同光反射器上的反射表面和开口所提供的照明模式不同。
4.如权利要求1所述的照明装置，其中位于所述环形导热表面相对边上的安装垫是倾斜的。
5.如权利要求1所述的照明装置，其中每一个吸热装置具有一个通常为楔形的凸起多面体。
6.如权利要求1所述的照明装置，其中每一个吸热装置的一个发光装置安装表面与环形导热表面的中轴线大致平行。
7.如权利要求1所述的照明装置，其进一步包括一个与照明装置罩相连的镜片罩，所述照明装置罩和镜片罩包围所述环形导热表面、光反射器和多个发光装置包捆。
8.如权利要求1所述的照明装置，其中所述每一个发光装置包括一个安装在平面基座上的LED发光装置，所选择的基座材料将热量从LED发光装置传导至基座的一个相对边，基座与所述吸热装置相连。
9.如权利要求1所述的照明装置，其进一步包括多个散热片，并且其中所述多个散热片由所述照明装置罩的一部分形成，并且所述多个散热片与环形导热表面热耦合。
10.如权利要求9所述的照明装置，其中所述环形导热表面和多个散热片分别与所述照明装置罩形成一个整体，并由照明装置罩的一部分形成。
11.如权利要求1所述的照明装置，其进一步包括一个圆锥形光反射器，与所选择的位于环形导热表面内部中央位置的多个光反射器之一相连。
12.如权利要求11所述的照明装置，其中所述圆锥形光反射器从环形导热表面将光线沿轴线方向引导。
13.一个带有发光装置的照明装置，包括: 一个照明装置罩，具有一个安装位置； 一个环形导热表面，具有多个安装垫并且与所述照明装置罩热耦合； 多个发光装置包捆，与所选择的多个安装垫之一相连接，每一个发光装置包捆包括一个吸热装置和一个发光装置，所述吸热装置与所述发光装置和所述多个安装垫之一热耦合；并且 一个选择的多个光反射器之一与照明装置罩后部连接，每一个光反射器可相互替换地与照明装置罩相连接，同时具有反射表面和开口，这些反射表面和开口与所选择的多个安装垫相连的多个发光装置包捆的不同组合相匹配。
14.如权利要求13所述的照明装置，其中所述多个安装垫向内彼此面对。
15.如权利要求13所述的照明装置，其中所述多个光反射器之一的反射表面和开口提供一个与不同光反射器的反射表面和开口所提供的不同的照明模式。
16.如权利要求13所述的照明装置，其中所述位于环形导热表面相对边的多个安装垫是倾斜的。
17.如权利要求13所述的照明装置，其中每一个吸热装置的一个发光装置安装表面与环形导热表面的中轴线大致平行。
18.如权利要求13所述的照明装置，其进一步包括一个与照明装置罩相连的镜片罩，所述照明装置罩和镜片罩包围所述环形导热表面、所述多个光反射器之一和所述多个发光装置包捆。
19.如权利要求13所述的照明装置，其进一步包括多个散热片，并且其中所述多个散热片由所述照明装置罩的一部分形成，并且所述多个散热片与环形导热表面热耦合。
20.如权利要求19所述的照明装置，其中所述环形导热表面和多个散热片分别与所述照明装置罩形成一个整体，并由照明装置罩的一部分形成。
【文档编号】F21V29/00GK203585840SQ201320321693
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年6月3日 优先权日:2012年6月1日
【发明者】文森佐·古尔茨奥, 胡江, 王丹 申请人:Rab照明设备公司