[发明专利]凹槽式嵌顶灯改造型照明设备

说明书

相关申请

本申请要求于2010年11月10日提交的美国临时专利申请No.61/412,096的权益和优先权，其全部内容通过引用包含于此。

技术领域

在各种实施例中，本发明涉及照明设备，尤其涉及包括发光二极管的照明设备。

背景技术

最常见的照明器具之一是凹槽式嵌顶灯（RCD），其是包含灯泡的底开式筒形件，所述灯泡通常是白炽灯泡。所述器具通常连接至50/60Hz、120～277伏特的输电线。RCD一般在施加吊顶材料（诸如灰泥或石膏板）之前建筑物建造期间安装。因此，RCD不容易在使用期间被移除或实质性地再配置。

RCD一般还容纳各种型号的白炽灯泡（在4英寸直径的RCD中包括A19（常见的螺口灯座的灯泡）、PAR20、PAR16、R16、R20等，其中，数字标号是指灯泡的直径，字母是指灯泡类型或形状）。这些灯泡都具有不同的整体尺寸（即，长度、宽度和直径），并具有各种光分布性能。例如，各种灯泡具有窄的、中等的或宽（泛光）的分布。因此，RCD的内部特征被构造为容纳许多的（即使不是全部）各种灯泡类型。这样的特征包括调节灯泡插座以及覆盖器具的底部的各种“面板”的垂直位置并提供与吊顶齐平适配的装饰面的机构。此外，面板可包含引导并散布光的凹形反射器。因为存在许多不同的灯泡和装饰面，所以除了容纳灯泡的各种隔离片以外，还存在非常多的修边环和光学器件组合。由此，针对要制造的每个RCD需要复杂的零件配置。

因为LED具有非常高的效能（例如，与白炽灯或卤素灯的10-15流明每瓦特相比，LED为100流明每瓦特）和长的寿命（例如，10,000-100,000小时），所以LED对于几乎所有的照明应用来说都是有吸引力的。然而，即使是专用的基于LED的嵌顶灯也具有仅与新构造兼容的缺点（在没有对整个照明系统和相关架构进行价格昂贵的大修的情况下），由此不能用于改造大量的已有的基于白炽灯的RCD。此外，因为LED技术本身在快速变化，基于LED的器具随着LED技术以及对于性能极为重要的光学器件和冷却技术的改进而变得过时。

基于LED的灯泡提供了一种合乎逻辑的选择。这些产品包含电子器件、光学器件和散热器，其形状要素均与要被替换的特定灯泡相同。然而这样的设计可能很难实现，并且一般需要严格控制功耗以维持足够低的工作温度从而避免热引起的过早失效。因此，这种LED灯泡的光输出通常大大低于它们替换的白炽灯泡的光输出。例如，来自Lighting Sciences的PAR20LED灯具有350流明的额定输出，而传统的50瓦特的PAR20白炽灯泡具有600-750流明的范围的光输出。此外，灯泡产品的替换意味着处置和替换整套的电子器件、光学器件和散热器——这是一个昂贵并且浪费的提议。

由此，需要基于LED的RCD的改造型设备，该改造型设备与较大范围的不同尺寸和/或形状的RCD器具兼容，并且可容易地利用不同的光源和/或相关电子器件进行升级。

发明内容

本发明的实施例有利地能够改造标准的基于白炽灯或卤素灯的RCD并且还简化了随着技术改进的可能的升级并降低了升级的成本。这些实施例具有以下优点中的一些或全部：

1）电子器件、光学器件和冷却元件的模块化。

2）对已有的RCD的向后兼容。

3）随着技术发展在本领域中可更新。

4）平台上所需的产品数量的减少。

5）与现有的灯泡底座兼容而不受其限制。

6）与要替换的灯泡无关但符合已有的RCD器具的体积。

本发明的实施例通常包括分立式驱动器模块和可兼容插头的底座（即，与用于白炽灯泡或卤素灯泡的插座兼容的连接器，例如，A19螺口样式的底座），驱动器模块的特征在于用于对LED光源供电并控制LED光源的电路。驱动器模块电连接至分立式照明模块，照明模块的特征在于至少一个LED和用于安装在RCD器具内的机构。所述两个模块一般由提供它们之间的电连接的电缆链接；优选地，该电缆表示所述模块之间的唯一物理链接。如这里所使用的，术语“线缆”和“电缆”是指任何的用于传导电信号和/或电力的一个或多个线缆、电线或其他电缆管。