CN1918425B - 照明单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种照明单元，包括形成为常规光源的第一光元件、形成为多个LED的第二光元件以及灯帽。根据本发明，第二光元件被形成为具有配件和第二灯帽的分开的LED组件，由此第一和第二光元件通过该配件和第二灯帽被可移动地附着，该配件和第二灯帽提供两个光元件之间的电气和机械连接。本发明的照明单元是节省成本的，并具有由两个光元件所产生的光的更好的混合可能性。

Description

照明单元
技术领域
本发明涉及一种照明单元，包括形成为常规光源的第一光元件、形成为多个LED的第二光元件以及灯帽。本发明还涉及适用于这种照明单元中的LED组件。
背景技术
开篇中所述类型的照明单元本来就是公知的。例如，以申请人的名义具有公开号为WO 00/63977的国际专利申请描述了这种照明单元。更确切地说，该国际专利申请描述了一种照明单元，其具有：形成为具有位于支撑部分上的呈螺旋形缠绕的线的白炽灯的第一光元件、安置在所述线周围并设置在所述支撑部分上的常规透明外壳、以及附着到所述支撑部分上的常规灯帽。作为第二光元件，多个LED也在外壳内被附着到所述支撑部分上。
所公知的照明单元的缺陷是：在两个光源工作期间，由这些光源所产生的辐射的混合不是最佳的。这就是由于光源之间的距离受到相当限制而导致的。而且，白炽灯的相当短的使用时间使得必须相对频繁地更换照明单元。由于LED相当昂贵，因此这种频繁更换使照明单元的使用相当昂贵。
发明内容
本发明的目的是为了改进已有的照明单元。本发明的另一目的是尤其改善在照明单元工作时混合光源的辐射的可能性。本发明还将提供节省成本的照明单元。
这些和其它目的是通过根据第一段的照明单元来实现的，其进一步特征在于：第二光元件被形成为具有配件和第二灯帽的分开的LED组件，由此第一和第二光元件通过该配件和第二灯帽被可移动地附着，该配件和第二灯帽提供两个光元件之间的电气和机械连接。
本发明基于以下认识：公知照明单元中的两个照明元件的永久连接导致多个缺点。
首先，这种永久连接使得在这两个光元件之一破损的情况下应该更换整个光单元。与具有大于75.000hrs的使用时间的LED相比，白炽灯所达到的小于1.000hrs的使用时间是相当短的。这个事实导致在公知照明单元中，在大多数情况下，白炽第一光元件首先破损。这导致具有相当昂贵的LED的第二光元件也与第一光元件一起被更换。在根据本发明的照明单元中，除去第一照明元件并且用新的第一照明元件代替它就足够了。第二照明元件可以保持存在于本发明的照明单元中。
其次，由于外壳的尺寸的标准化而相当限制了第一和第二光元件之间的距离。通过将LED放在外壳外部，在它们工作期间可以获得在第一照明元件(白炽灯部分)和第二照明元件(LED灯部分)的辐射之间的更好混合。
观察到常规配件和帽可用在根据本发明的照明单元中，例如根据标准E14和E27的配件和帽。还可以使用Bajonet连接。应该注意的是，第一和第二光元件之间通过这种配件和帽组合的电连接是必需的，以便操作第一照明元件。这种组合还提供这两个光元件之间的附着所需的机械强度。需要强调的是，尽管通过白炽灯形式的第一光元件解释了本发明，但也可以使用具有其它光源的光元件，如紧凑型荧光灯。甚至常规地形成的光元件也可以以很大的优点被应用于根据本发明的照明单元中，在所述光元件中，LED代替了呈螺旋形缠绕的线。
在第二光元件中所使用的LED可以是任何种类的。优选地，它们在工作期间具有至少10lm/W、更优选至少20lm/W的光输出。在该光组件中可使用以GaP为基础的发射黄/红光的LED以及以GaN为基础的发射蓝和绿光的LED。然而，它们还可以是在绿、蓝或UV区域内发射的InGaN类型、在红或琥珀色区域内发射的InGaAlP或者任何其它所希望的类型。必要时，还可以使用PC-LED(磷光体转换LED)，其中LED所发射的光借助磷光体转换成具有不同波长的辐射。通过这种方式，可以制作基本上发射白光的LED。本领域技术人员应该理解，LED组件包含用于在最佳电气条件下操作LED所需的电子线路。
由于实际原因，LED组件的帽和配件将被安置在组件的相对部分上。最一般地，由帽和配件的结构所限定的旋转轴将符合并且也形成组件本身的旋转轴。LED优选地被安置在组件的壳体的外表面上。
本发明的照明单元的令人感兴趣的实施例的特征在于：LED组件设有多个突起元件，它们均匀地被分布在组件的壳体周围，并且突起元件包括多个LED。突起元件的存在使LED和第一光源之间的距离可以被提供最佳距离，而组件的总尺寸仍然有点受限制。该最佳距离由LED所发射的光与第一光元件所发射的光的最佳混合来确定。为了提供尽可能对称的光分布，突起元件应该均匀地分布在所述壳体的周围。利用3个突起元件已经能够获得合理的结果，这3个突起元件以相互的大约120度角附着到壳体上。利用四个或更多个突起元件来获得更好的结果。
从使用的实践观点来看，照明单元的优选实施例的特征在于：突起元件可以相对于壳体围绕旋转轴旋转。这种旋转可手动地来实现。如果电机存在于LED组件的壳体中，则可以实现在照明单元工作期间突起元件的永久旋转。在突起元件旋转期间，空气沿着LED流动，考虑到它们的冷却这是有利的。通过突起元件的特殊结构可以增强这种空气流动效果。而且，在这些情形下获得了向天花板投射的LED光结构的可被吸引的光和颜色旋转。
后者实施例优选地包括散射元件。在光和颜色旋转应该不太明显的情况下，所述散射元件可以手动地被安置在LED的发射方向的前面。散射元件可以附着到突起上。在那种情况下，它们可以通过铰链被折叠在LED的发射方向内和外。可代替地，散射体可以如同分开的突起组那样附着到壳体上，其也可以以与包括LED的突起相同的旋转速度旋转。在这种情况下，散射体还可以被移动到LED的发射方向的外部或内部。
根据本发明的照明单元的另一令人感兴趣的实施例的特征在于：LED组件包括至少两种类型的LED，所述LED在工作时发射不同波长的辐射，并且这些种类的LED可以被单独激活。已经证实，具有这种特征的照明单元令人感兴趣的是与第一光元件的光混合特性。如果LED组件包括三种类型的在工作时发射红、绿和蓝色的LED，这尤其适用。发射相同颜色的LED类型的激活可以通过位于组件本身上的例如采用机械开/关开关形式的激活装置来实现。这种类型的光组件可以有利地被用在直立式照明器(带有遮罩)中。
在第一和/或第二照明元件可以被调光的情况下，完整的‘环境’照明解决方案可以通过本发明来提供。用于对这两种常规光源(如白炽灯、卤素和紧凑型荧光灯)调光的电子线路对于本领域技术人员来说是已知的。这对于LED照明的调光电子线路也是适用的。为了使用户不费力，可以优选在距离上实现调光。在那种情况下，LED组件还应该包括信号接收器，用于从信号发射器接收调光信号，其由本发明的光单元的用户使用。
本发明还涉及适合用于前述照明单元中的LED组件。由于存在常规配件和灯帽，这种照明组件可以用作已有直立式照明器(带有遮罩)中的‘改型’组件。
附图说明
本发明的这些和其它方面将从下面所述的实施例和附图明显看出，并且参照下面所述的实施例和附图来阐明，其中：
图1示出根据本发明的光单元的第一实施例，
图2示出根据本发明的光单元的第二实施例的示意顶视图，
图3示出根据本发明的光单元的第三实施例的两个正视图，
图4示出根据本发明的光单元的另一实施例的示意图。
这些图只是示意性的并且没有真正按比例绘制。为了清楚起见，可能放大了尺寸。在图中，等效部分尽可能地用相同参考标记表示。
具体实施方式
图1示出根据本发明的照明单元(1)的对穿剖视图。更确切地说，它包括形成为常规白炽灯的第一光元件(2)。需要强调的是，在白炽灯的情况下，也可以使用其它常规灯，例如紧凑型荧光灯或卤素灯。甚至可以使用具有代替常规白炽灯的常规线的多个LED的常规灯形状的灯。该单元(1)还包括第二光元件(3)，其被形成为安置在壳体(5)上的多个LED(4)。该光单元还包括类型E14或E17的常规灯帽(6)。
根据本发明，第一光元件(2)和第二光元件(3)通过配件(7)和第二灯帽(8)被可移动地附着，两个都是类型E14或E17。通常，相同类型的连接将用于第一和第二灯帽。第一灯帽可以附着到直立式照明器(带有遮罩)的配件(9)上，其未被详细示出。该配件(8)不形成根据本发明的照明单元的一部分。从图1可以容易得出，第二光元件(2)可以用作适合用在已有的直立式照明器(带有遮罩)中的‘改型’组件中的独立照明组件。
第二光元件(3)的壳体(5)包括用于操作LED的必要电子电路。为了清楚起见，该所需的电路以及第一光元件(2)和第二光元件(3)之间的电连接都没有被详细示出。本领域技术人员完全熟悉根据本发明的光单元的这些方面。壳体(5)还包括用于对第一光元件(2)调光的第一调节环(10)和用于对第二光元件(3)调光的第二调节环(11)。为了清楚起见，再次省略了电连接和电路。如果使用发射不同波长的LED，则可以存在第三调节环(未示出)用于调节这些不同LED的相对强度。由参考标记(12)表示的虚线指的是旋转轴，其由帽(6、8)和配件(7)的结构限定。
图2示出本发明的光单元(1)的第二实施例的示意顶视图。虚线(13)表示第一光元件(2)的一部分，更确切地说是常规灯的玻璃外壳的外圆周。实线表示第二光元件(3)的外圆周，更确切地说是壳体(5)。它包括以120度角安置的三个突起(14)，每个具有三个LED(4)，其在工作时分别发射红、绿和蓝色。壳体由用于接收遥控信号的装置提供，其用于单独激活和对LED调光。
应该注意的是，三组三个R、G、B-LED还可以被安置在盘状突起上，其在垂直于轴(12)的所有方向上延伸。然而，已经表明使用如在本图中所示的分开的突起具有以下优点，即LED被更好地冷却。而且，这种盘将阻挡来自光单元的光的被向下引导的部分。最后，这种盘将形成用于棒(rod)的障碍物，其承载(直立式)照明器的遮罩。
图3中示出了本发明的光单元(1)的第三实施例的两个正视图。更确切地说，图3-A示出LED组件(与照明元件(3)相应)，其可用作本发明的照明单元(1)中的独立部分。这种照明组件表示具有帽(6)和配件(7)的壳体(5)，其被安置在壳体的相对部分处。壳体包括一组四个突起(14)，每个设有三个LED(4)。在工作时，这三个LED的每个都发射由人眼觉察为红、绿或蓝色的辐射。这些颜色可以借助遥控信号被单独激活和调光，所述遥控信号由遥控发射器产生。
壳体(5)还包括第二组四个突起(15)，其主要包括散射装置。实际上，这些突起主要包括散射体树脂材料。这些散射体可以用于散射由光单元所产生的光效果，以及尤其是由LED发射的光所产生的光效果。如果需要的话，散射体可以设有用于校准由LED所发射的光的结构(未示出)。在由LED所产生的光效果应该不太明显的情况下，例如通过手动地旋转它们，使具有散射装置的突起(15)直接安置在LED的发射方向的前面。在再次需要明显的光效果的情况下，突起(15)被旋转到LED的发射方向的外部。
图3-B示出照明组件(3)的第三实施例的另一正视图，其现在被可移动地附着到第一光单元(2)上，以便获得光单元。可以看出，两组突起都设有铰链(16)。突起(15)上的铰链允许(部分地)将散射装置移动到位于突起(14)上的LED的发射方向的外部。散射装置的这种移动可以附加于或代替它们的旋转移动，如在前面段中所描述的。
令人感兴趣的还有以下特征：在LED工作期间，突起(14)可以连续地旋转。这提供在天花板和地板上的成套照明单元(其中第一和第二光元件的光被混合)的令人感兴趣的光分布。而且，在这些环境下获得了LED的更好的冷却，因为现在强制空气冷却。在冷却肋(17)被设置在突起的避开安置LED的表面的表面上的情况下，还可以改善空气冷却。这些冷却装置在突起旋转或不旋转的组件中都是有效的。技术人员马上认识到突起(15)还可以以与突起(14)相同的角速度旋转。它们可以处于散射模式(散射装置在LED的发射方向内)或者非散射模式(散射装置在LED的发射方向外部)。
图4示出本发明的光单元的另一实施例的另一示意图。它包括形成为常规灯的第一光元件(2)以及具有四个突起(14)的第二光元件(3)，每个突起具有分别发射红、黄和蓝色的三个LED(4)。突起通过铰链(16)又附着到壳体(5)的其余部分上，其被安置在突起的中部。
需要强调的是，单独的第二光元件(2)被看作是本发明的一部分。这个单独的元件可以以LED组件的形式被使用，其可以被安置在常规灯的配件和照明器的配件之间。
应该注意的是，上述实施例说明了而非限制了本发明，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下将能设计多种替换实施例。在权利要求中，放在圆括号中的任何参考标记都将不构成对权利要求的限制。使用动词‘包括’及其变化形式不排除存在不同于权利要求中所述的元件或步骤的元件或步骤。在元件前面的冠词‘一’或‘一个’不排除存在多个这种元件。本发明可以通过包括多个不同元件的硬件和通过合适编程的计算机来实施。在列举了多个装置的设备权利要求中，这些装置中的多个可以通过相同的硬件项来体现。在相互不同的从属权利要求中引用了特定手段，仅此事实并不表示这些手段的组合不能被有利地使用。

Claims (10)

1.照明单元，包括第一光元件(2)和第二光元件(3)，所述第二光元件(3)形成为单独的组件并具有配件(7)和第一灯帽(6)，所述第一光元件(2)形成为常规光源并具有第二灯帽(8)，由此第一和第二光元件(2，3)通过该配件(7)和第二灯帽(8)被可移动地附着在一起，该配件(7)和第二灯帽(8)提供两个光元件(2，3)之间的电气和机械连接，其特征在于，第二光元件(3)设有多个突起元件(14)，所述突起元件围绕该第二光元件(3)的壳体(5)均匀地分布，并且所述突起元件(14)包括多个LED(4)，其中所述突起元件可相对于壳体(5)围绕第二光元件(3)的旋转轴(12)旋转。
2.根据权利要求1的照明单元，其特征在于，照明单元的LED(4)相对于旋转轴(12)对称地安置。
3.根据权利要求1的照明单元，其特征在于，壳体(5)包括散射元件(15)。
4.根据权利要求3的照明单元，其特征在于，散射元件(15)附在所述突起元件(14)上。
5.根据权利要求3的照明单元，其特征在于，散射元件(15)设置成可围绕旋转轴(12)旋转的分开的突起元件组。
6.根据权利要求1的照明单元，其特征在于，第二光元件(3)包括至少两种类型的LED，其在工作时发射具有不同波长的辐射，并且这些类型的LED可以被单独激活。
7.根据权利要求1的照明单元，其特征在于，第一光元件(2)可以被调光。
8.根据权利要求1的照明单元，其特征在于，第二光元件(3)可以被调光。
9.根据权利要求7或8的照明单元，其特征在于，调光可以通过遥控来实现。
10.LED组件(3)，包括配件(7)和第一灯帽(6)并且适于与具有第二灯帽(8)的常规光源协同配合使得所述LED组件(3)和所述常规光源通过该配件(7)和第二灯帽(8)被可移动地附着在一起，其特征在于，所述LED组件包括多个突起元件(14)，所述突起元件围绕该LED组件(3)的壳体(5)均匀地分布，并且所述突起元件包括多个LED(4)，其中所述突起元件可相对于壳体(5)围绕LED组件(3)的旋转轴(12)旋转。
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