MX2011005753A - Una lámpara led de repuesto y un método de sustitución de luminarias preexistentes con ensamble de luminaria led. - Google Patents

Una lámpara led de repuesto y un método de sustitución de luminarias preexistentes con ensamble de luminaria led.

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MX2011005753A
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Abstract

Un aparato de iluminación para adaptarse a una luminaria existente que incluye una pluralidad de diodos emisores de luz (LED, por sus siglas en inglés) de longitudes de onda similares o diferentes arreglados y configurados en por lo menos un arreglo de barra de luz, un disipador de calor del módulo térmicamente acoplado a por lo menos un arreglo de barra de luz, una módulo electrónico de energía eléctricamente acoplado al por lo menos un arreglo de barra de luz y una placa acoplada a por lo menos un arreglo de barra de luz, el módulo electrónico de energía y el módulo disipador de calor, la placa arreglada y configurada para el acoplarse a la luminaria para proporcionar una rápida y fácil instalación y sustitución del por lo menos un arreglo de barra de luz, módulo disipador de calor y el módulo electrónico de energía en y desde la luminaria.

Description

UNA LAMPARA LED DE REPUESTO Y UN MÉTODO DE SUSTITUCIÓN DE LUMINARIAS PREEXISTENTES CON ENSAMBLE DE LUMINARIA LED Solicitudes relacionadas La presente solicitud se relaciona con la Solicitud Provisional de Patente estadounidense con número de serie 61 / 119 , 487 , presentada el 3 de diciembre de 2008 , que se incorpora a la presente como referencia y cuya prioridad se reclama de conformidad con 35 USC 119 .
Antecedentes de la invención Las modalidades de la invención se relacionan generalmente con el campo de las luminarias de iluminación en general y más particularmente con el campo de los aparatos y métodos para el uso de diodos emisores de luz (LEDs, por sus siglas en inglés) o de otras fuentes de luz en un módulo de lámpara de repuesto.
El costo de inversión inicial de la iluminación LED es caro en comparación con los medios de iluminación tradicionales utilizando el parámetro de costo/lumen como métrica, a pesar de que la relación costo/lumen-hora o costo/lumen-vida-hora es sustancialmente menor que las lámparas incandescentes de iluminación cuando los gastos de funcionamiento son incluidos.
Por lo tanto, si una porción significativa del costo de un dispositivo de iluminación nuevo para LED se pueden eliminar al permitir el uso de dispositivos de iluminación convencionales, la iluminación LED encontraría una mayor cuota de mercado más rápido que si se requiere una nueva lámpara LED.
La patente estadounidense 7,347,706 describe la sustitución de las lámparas existentes de tornillo con un reemplazo de tornillo. Esta técnica no ofrece suficiente disipación de calor térmico para proporcionar una cantidad suficiente de luz para uso competitivo en el mercado.
Sumario de la invención Una modalidad ilustrada de la invención es un aparato que comprende una pluralidad de diodos emisores de luz (LED, por sus siglas en inglés) de similares o diferentes longitudes de onda situadas por así decirlo para reconstruir a una luminaria existente proporcionando el rendimiento térmico, eléctrico y óptico deseado. Un control electrónico de energía y un módulo disipador de calor proporcionan una gestión térmica del aparato y controla electrónicamente los LEDs individuales. En lugar de proporcionar un módulo disipador de calor por separado térmicamente acoplado a la pluralidad de los LEDs y/o el control electrónico de energía, la luminaria pre-existente en las aplicaciones adecuadas puede ser térmicamente acoplada con el control electrónico de energía y/o la pluralidad de LEDs para servir o funcionar como un disipador de calor. En una modalidad existe por lo menos un arreglo de LEDs, una cavidad de receso en el lado inferior para proporcionar sombra del haz para proporcionar el cumplimiento de la iniciativa Cielo Oscuro, junto con el control electrónico de energía y el módulo disipador de calor. La iniciativa Cielo Oscuro es una política internacional para reducir la contaminación lumínica, que se define como cualquier efecto adverso de la luz artificial como brillo del cielo, resplandor, infiltración de luz, desorden de luz, disminución de la visibilidad en la noche y desperdicio de energía. Referirse a www. darksky.org.
Una modalidad ilustrada de la invención utiliza uno o más LED de la marca LightBARS®, tales como los ofrecidos comercialmente por la Illumination Management Solutions de Irvine, CA, o una sola placa o un arreglo de LEDs como un módulo de lámpara de repuesto para las luminarias existentes o convencionales. Una de estas luminarias convencionales, la "cabeza de Cobra", es fabricada por muchos fabricantes de luminarias tales como General Electric Co., Cooper Lighting, LLC y Lumec Philips. El Cabeza de Cobra se instala a través de Norte América y el mundo, y es un mercado listo para un módulo de lámpara LED de repuesto. En una modalidad ilustrada, la adaptación de la luminaria típicamente resulta en la eliminación del cristal de protección o cubierta de plástico, que estaba montado previamente en la luminaria.
Las modalidades ilustradas de la invención pueden ser sustituidas por la tecnología de luminarias y reflectores existentes por simplemente remover los componentes del interior de la luminaria y substituir la modalidad ilustrada de la invención en el lugar de la lente externa o del vidrio de protección y conectar tres cables del conector de entrada de línea de la luminaria. La sustitución puede tomar tan poco como 20 minutos o menos y es posible realizar esta sustitución in situ.
Una modalidad de la invención está compuesta por una placa conformada para que quepa en la abertura existente de una luminaria. La placa tiene una porción de receso para alojar barras de luz o una placa de luz que se compone de una pluralidad de LEDs con una óptica combinada con cada LED en un arreglo para proporcionar un patrón de luz de salida predeterminada. La porción de receso proporciona una zona de sombra de luz de los LEDs y/o la óptica que evita que la luz se extienda alrededor de dicha abertura de la luminaria. Esto permite a la luminaria satisfacer los estándares de la iniciativa Cielo Oscuro requerida en muchas regiones del mundo para la iluminación al aire libre.
Otra modalidad de la invención tiene el receso en una placa conformada estampada. El perímetro de la placa también puede ser enrollada o formada y cortada para adaptarse a las características existentes de montaje de la luminaria.
Aún otra modalidad tiene una extrusión de disipador de calor unida a la parte posterior para expulsar el calor generado por los LEDs de la cavidad de la luminaria. El disipador de calor puede ser conectado a través de las barras de luz para fijar o sujetar la placa conformada entre las barras de luz y la extrusión de disipador de calor. El disipador de calor puede estar en contacto íntimo con la superficie interna del dispositivo a fin de rendir como la parte de accesorio del sistema de gestión térmica.
Sin embargo, otra modalidad de la invención proporciona energía a los LEDs a través de un transformador o fuente de energía en donde las barras de luz son cadenas de LEDs en serie, paralelo o ambos. Las barras de luz proporcionan energía a los LEDs a través de la modulación por ancho de pulso (PWM, por sus siglas en inglés) o de otros circuitos de conversión de energía a bordo. Además, se ilustra una modalidad de la invención que proporciona controles de regulación, controles de color o de otros aparatos electrónicos aplicables a la iluminación al aire libre, incluyendo pero no limitado a, direccionamiento de red, controles de radio frecuencia o comunicación.
Si bien el aparato y método han sido o serán descritos en aras de la fluidez gramatical con explicaciones funcionales, se deberá entender expresamente que las reivindicaciones, a menos que se formule expresamente en virtud de 35 USC 112, no deben necesariamente interpretarse como limitadas en modo alguno por la construcción de limitaciones de "medios" o "pasos", sino que se debe conceder todo el alcance del significado y equivalentes de la definición proporcionada por las reivindicaciones en virtud de la doctrina judicial de equivalentes, y en el caso de que las reivindicaciones estén expresamente formuladas en virtud de 35 USC 112 se les deberá conceder plenos equivalentes legales en virtud de 35 USC 112. Las modalidades de la invención pueden ser mejor visualizadas refiriéndose ahora a los siguientes dibujos en donde elementos similares son referidos con numerales similares.
Breve descripción de los dibujos La figura 1 es una vista en perspectiva de la abertura inferior o exterior de una modalidad de la invención. Esta modalidad está diseñada para adaptarse a una luminaria "Cabeza de Cobra" que se muestra en las figuras 8 a 10.
La figura 2 es una vista en perspectiva de la superficie superior o interior de la modalidad de la invención de la figura 1.
La figura 3 es una vista en planta superior de la modalidad que se muestra en las figuras 1 y 2.
La figura 4 es una vista en planta de extremo de la modalidad de la invención que se muestra en las figuras 1 a 3.
La figura 5 es una vista en perspectiva de la modalidad de la invención que se describe en las figuras 1 a 4.
La figura 6 es una vista en planta inferior de la modalidad de las figuras 1 a 5.
La figura 7 es una vista en sección transversal de la modalidad de las figuras 1 a 6 como se ve a través de las líneas de la sección C-C en la figura 6. Esta vista describe una modalidad de la invención en donde las barra(s) de luz están apoyadas.
La figura 8 es una fotografía en vista lateral de una modalidad ilustrada de la invención montada en el interior de una luminaria "Cabeza de Cobra" fabricada por Cooper Lighting, LLC de Peachtree City, Georgia.
La figura 9 es una fotografía en vista en perspectiva lateral de la modalidad de la figura 8 con la puerta abisagrada de la luminaria que se muestra en una condición abierta. Esta vista muestra la modalidad de la invención montada en su lugar en la "puerta" de la luminaria y acoplada a la fuente de energía.
La figura 10 es una vista en perspectiva fotográfica de la modalidad de las figuras 8 y 9 que muestran un medio para el montaje de la modalidad de la invención a la luminaria. En esta modalidad, el dispositivo utiliza los medios existentes de montaje de la ventana original de la luminaria para montar el dispositivo.
La figura 11 es un diagrama de flujo de una modalidad de la invención que se realiza como un método de adaptación de una luminaria preexistente con cualquiera de los módulos de luz de las figuras 1 a 10.
Las diversas modalidades de la invención pueden ser mejor entendidas refiriéndose a la siguiente descripción detallada de las modalidades en ejemplo ilustradas de la invención definida en las reivindicaciones. Queda expresamente entendido que la invención tal como se define en las reivindicaciones puede ser más amplia que las modalidades ilustradas que se describen a continuación.
Descripción detallada de las modalidades de la invención El módulo de iluminación LED, generalmente identificado por el número de referencia ( 10 ) , se muestra en la vista en perspectiva en la figura 1 en donde la abertura de luz inferior o exterior se giró para ver de cara al observador del dibujo. El módulo ( 10 ) incluye una pluralidad de barras de luz ( 12 ) , tales como las fabricadas por Cooper Lighting, LLC. Como se describe a continuación, el módulo ( 10 ) es escalable en el sentido de que puede ser configurado para incorporar selectivamente una, dos o tres barras de luz sin una alteración en el diseño. Las barras de luz ( 12 ) pueden incluir cualquier tipo de arreglo conocido actualmente o desarrollado más adelante, pero cada barra de luz ( 12 ) se muestra incluyendo ópticamente una fila doble de LEDs con lentes o paquetes de LED ( 14 ) (en lo sucesivo se hace referencia colectivamente como LED o LEDs). Deberá entender expresamente que donde quiera que se utilice el término "barra de luz" o "arreglo de barra de luz" en la descripción, se pretende incluir, pero no limitar a cualquier tipo de arreglo plano o de dos dimensiones de los LEDs, incluyendo los arreglos rectilíneos.
En la modalidad ilustrada de la figura 1 , cada uno de los LEDs ( 14 ) se combina con una lente o medio óptico, lo que sirve para dirigir la luz del chip o paquete del LED en cualquiera de una pluralidad de patrones de distribución de luz determinados de acuerdo con la aplicación que se trate.
Los patrones de distribución de luz seleccionados generados por los LEDs ( 14 ) pueden ser idénticos o pueden ser diferentes en uno o más aspectos, nuevamente según la aplicación prevista que se trate. Por lo tanto, se deberá entender expresamente que en las modalidades ilustradas no existe ninguna limitación en el tipo o características que pueden ser exhibidos por los LEDs ( 14 ) o la naturaleza de los arreglos ( 12 ) en los que son empleados. Por ejemplo, se contempla que cada barra de luz ( 12 ) puede estar provista de un tipo diferente de LED, una mezcla de diferentes tipos de LEDs y/o medios ópticos o lentes correspondientes en combinación con los LEDs. En una de las modalidades ilustradas, por lo menos una de las barras de luz ( 12 ) está provista de un diferente color o espectro de LEDs para aplicaciones especiales que requieren mezclas de color o espectros en tipos seleccionados de combinaciones. Tal modalidad puede incluir la capacidad de seleccionar activar o desactivar algunas de las barras de luz ( 12 ) seleccionadas en diferentes combinaciones con el propósito de controlar el color o espectro.
En la modalidad de la figura 1 , las barras de luz ( 12 ) están fijas o instalados en una placa estampada ( 16 ) , que también está provista de un borde ( 18 ) redondeado o formado en su periferia. Si se desea, la placa ( 16 ) y su correspondiente disipador de calor ( 24 ) , como se describe a continuación, pueden estar en realidad fundidos en una sola pieza integral. La placa ( 16 ) está formada, y si no arreglada y configurada, para adaptarse o para ser adaptada en una luminaria ( 20 ) , tal como la luminaria ( 20 ) Cabeza de Cobra convencional que se muestra en las figuras 8 a 10 . Mientras que las modalidades en ejemplo descritas en este documento se concentran en una clase particular de luminaria, es decir la 'Cabeza de Cobra' ubicua, queda expresamente en el alcance de la invención que muchos otros tipos y formas de luminarias existentes pueden utilizarse. También deberá entenderse expresamente que la placa ( 16 ) está debidamente configurada de acuerdo con el tipo de luminaria que pudiera ser elegida.
Sin embargo, es preciso señalar que en la modalidad ilustrada no hay necesidad de una cubierta protectora, placa frontal, lentes o bisel, combinado con la luminaria ( 20 ) cuando la barras de luz ( 12 ) están adaptadas a la luminaria ( 20 ) . De hecho, el uso de tales cubiertas, placas frontales, lentes o biseles típicamente resultan en la pérdida de 20 a 30 % de la luz útil de la luminaria ( 20 ) . Las barras de luz ( 12 ) están directamente expuestas al ambiente y proporcionan luz a la calle u otra aplicación sin necesidad de ningún tipo de protección adicional y sin las pérdidas normalmente sufridas por ese tipo de protecciones. Así, en una modalidad adaptada, la cubierta protectora, placa frontal, lentes o bisel está permanentemente removida cuando el módulo (10) está instalado.
En la modalidad de la figura 1, las barras de luz (12) están apoyadas en la placa (16), la cual -está provista con una profundidad que bordea a la pluralidad de barras de luz (12) para proporcionar un escudo periférico (22) que bordea para proporcionar un sombreado del haz de luz colectivo de la luminaria (20) para alcanzar el cumplimiento ecológico de la iniciativa Cielo Oscuro, es decir que los rayos de alto ángulo dirigidos al cielo de los LEDs (14) dirigidos por encima del horizonte son bloqueados por el escudo periférico (22). Sin embargo, también se contempla que los arreglos (12) también se puedan proporcionar LEDs (14) en donde cada uno esté ópticamente equipado con una óptica adecuada para alcanzar el cumplimiento ecológico de la iniciativa Cielo Oscuro, incluso si están montados planos o al ras en la placa (16) sin ningún escudo periférico (22) que los bordeé.
En la modalidad ilustrada, las barras de luz (12) se fijan a la placa (16) mediante un tornillo convencional y unos sujetadores de tuerca (44), como mejor se aprecia en la vista en perspectiva de la figura 5, pero se deberá entender que la placa (16) puede estar adaptada para acoplar las barras de luz (12) mediante accesorios elásticos de ajuste en la placa (16) si se desea facilitar una rápida sustitución.
La figura 2 es una vista en perspectiva de la superficie superior o interior de la modalidad de la figura 1 que muestra un disipador de calor (24), cuya pluralidad de aletas (26) están acopladas térmicamente y mecánicamente a las barras de luz (12) y/o los LEDs (14) y a la placa (16). Como se describe en relación con las figuras 4 y 5, el disipador de calor (24) es escalable en el sentido de que está provisto de un disipador de dos partes (24a) y (24b), que puede estar configurado selectivamente y operativamente para funcionar con una, dos o tres barras de luz (12) sin rediseñar el módulo (10). Se deberá entender expresamente que el alcance de la escalabilidad del diseño sin modificar el diseño, también incluye un diseño similar que podría alojar a cuatro o cualquier número específico de barras de luz y disipadores de calor, sin modificación al diseño de acuerdo con las enseñanzas y al espíritu de las modalidades ilustradas. La vista en planta de extremo de la figura 4 muestra que las aletas (26) son una pluralidad de superficies (38) verticalmente extendidas de aleta de disipación de calor que se extienden desde una base (40). En la modalidad ilustrada, el disipador de calor (24) está fabricado en al menos dos secciones (24a) y (24b) que se fijan o ajustan con las secciones adyacentes mediante pestañas (42) superpuestas definidas en la base (40), como mejor se muestra en las figuras 4 y 5. La sección (24a) del disipador de calor (24) se muestra a la izquierda de la ilustración de la figura 4 y tiene una anchura de forma que se extiende por dos barras de luz (12). La sección (24b) del disipador de calor (24) se muestra a la derecha de la ilustración de la figura 4 y tiene una anchura de forma que se extiende por una barra de luz (12). Al combinar ambas secciones (24a) y (24b), tres barras de luz (12) son térmicamente acopladas de manera operativa al disipador de calor (24). Por otra parte, sólo dos barras de luz (12) podrían ser montadas en la placa (16) y sólo la sección (24a) acoplada a la misma, como se muestra en el ensamble de luminaria (20) Cabeza de Cobra como se muestra en las figuras 8 a 10. Fácilmente se puede entender observando la vista de la figura 7 cómo las dos barras de luz (12) y el disipador de calor (24) pueden ser selectivamente escalables. La figura 7 muestra una modalidad de tres barras de luz, pero dos barras de luz también pueden ser proporcionadas y acopladas a la placa (16) alineadas a lo largo del centro de la placa (16) por los agujeros de montaje en placa (16) provistos para los pernos (44) para esta alineación en particular. La sección (24b) es removida de la placa (16) en la configuración de las figuras 4 y 7 y entonces la sección (24a) es similarmente montada y alineada a lo largo del centro de la placa (16) en alineación con las dos barras de luz (12) opuestas. Las secciones (24a) y (24b) están provistas con canales prismáticos (27) a lo largo de la extensión longitudinal de las secciones (24a) y (24b) como se observa en la vista en sección transversal de extremo de la figura 4 en la cual las tuercas (45) en los pernos (44) son capturadas y que también sirven para unir las secciones (24a) y (24b) a la placa (16). En la modalidad en donde se desea una sola barra de luz (12), solamente la sección (24b) de la vista de las figuras 4 y 7 se proporciona, monta y alinea a lo largo del centro de la placa (16) en alineación con la única barra de luz (12) opuesta. De esta manera, el módulo (10) puede ser fácilmente cambiado de una barra de luz a modalidades de varias (por ejemplo, dos, tres, etc.) barra de luz, ya sea en el sitio o en el momento del montaje original sin que sea necesaria ninguna modificación en el diseño del módulo ( 10 ) .
La energía y el control de energía se proporciona a las barras de luz (22) a través del módulo (28) montado a un lado de una pestaña de montaje (32), que también está acoplada a la placa (16) y que se acopla eléctricamente al cable a tierra (30). El módulo (28) incluye una cubierta resistente a la intemperie. Las conexiones eléctricas al módulo (28) se pueden hacer directamente a través de acoplamientos de enroscar o de compresión de cable unido a las paredes de la cubierta o por medio de un bloque de terminales (34) que se muestra en la modalidad de la figura 2. Otros métodos de rápida conexión/desconexión pueden ser utilizados también. El módulo (28) también pueden albergar otro tipo de controles de alumbrado de las calles y circuitos de comunicación. Por ejemplo, el aparato de iluminación comprende además circuitos de modulación por ancho de pulso (PWM, por sus siglas en inglés) o un circuito de conversión de energía a bordo y en donde la energía eléctrica se suministra a la por lo menos una barra de luz a través del circuito de modulación por ancho de pulso (PWM, por sus siglas en inglés) o del circuito de conversión de energía a bordo. El aparato de iluminación comprende además controles de regulación, controles de color o electrónica aplicable a la iluminación al aire libre. La electrónica aplicable a la iluminación al aire libre cuenta con un circuito de direccionamiento de red, un circuito de frecuencia de radio control o un circuito de comunicación. Estos ejemplos, de ninguna manera agotan el posible número o tipos de circuitos de iluminación que se pueden alojar y explotar en el módulo (10).
Cuando el despiece del ensamble de los componentes como se muestra en la figura 5 son ensamblados, aparecen como se muestra en la vista en planta inferior de la figura 6 y en la vista en sección transversal lateral como se observa en las líneas C-C de la figura 6 como se muestra en la figura 7. La mitad inferior de la luminaria (20) está articulada en su extremo posterior (48), abriéndose como una concha de almeja, como se muestra en la figura 9. Entonces, el ensamble de las figuras 1 a 7 o una modalidad del mismo se instala en la cubierta inferior (50) y se fija o retiene por un borde de pestaña en un extremo y se asegura mediante la placa de retención (46) en el extremo opuesto, la placa (46) está fija a la cubierta (50) por seguros roscados convencional como se muestra en la figura 6. La placa de retención (46) incluye pestañas anguladas (47) que resisten contra los extremos de las barras de luz (12) adyacentes para asegurar a los LEDs (14) en el extremo adyacente de las barras de luz (12) y el extremo de la barra de luz (12) correspondiente en contacto térmico y/o físico con el disipador de calor (24), ya que no hay pernos (44) de soporte adyacentes o contiguos debido a su posición de extremo como es el caso con cada uno de los otros LEDs (14) en cada barra de la luz y el extremo opuesto de la barra de luz (12). Por los mismos medios, la placa de retención (46) sirve para mantener a las barras de luz (12) en la placa (16). Como se muestra en la modalidad de la figura 6, una pestaña separada (47) esta provista para cada una de las tres barras de luz (12) separadas, pero se deberá entender que la placa de retención (46) es también escalable en el sentido de que el espacio y la longitud de las pestañas (47) son tales que la placa de retención (46) es igualmente eficaz con una o dos barras de luz (12) instaladas en la placa (16) sin la necesidad de rediseño.
Cuando se instala en la cubierta inferior (50), la superficie interior o superior del módulo (10) de una modalidad de tres barras de luz, como la que se muestra en las figuras 1 a 7, es similar a la representada en la vista fotográfica de la figura 10 que muestra una modalidad de dos barras de luz y está cableada en las conexiones de energía eléctrica convencionales en la cubierta superior (52) como mejor se observa en la figura 9. Como se muestra en la figura 10, el módulo (10) se mantiene en la instalación de la Cabeza de Cobra por la inserción de un extremo de la placa (16) debajo de las pestañas fijas (54) que se extienden desde el borde anterior interno de la cubierta inferior (50) y aflojando uno o más clips de tornillo (56) que se extienden sobre el borde opuesto de la placa (16) desde el borde opuesto de la cubierta inferior (50). Cuando se necesita dar servicio o reemplazo, todo el módulo (10) de las figuras 1 a 7 se puede remover de media cubierta inferior (50) como se muestra en la figura 10 al aflojar uno o más clips (56), desacoplando el cableado conducido a través de media cubierta superior (52), el módulo (10) se saca afuera de pestañas (54) y un módulo (10) nuevo o renovado es insertado y asegurado mediante la inversión de estos pasos. Todo el proceso sólo requiere menos de media hora para llevarse a cabo.
Muchas alteraciones y modificaciones se pueden hacer por aquellos que tienen habilidad ordinaria en la materia sin salir del espíritu y alcance de la invención. Por lo tanto, se deberá entender que las modalidades ilustradas se han descrito sólo para el fin de proporcionar ejemplos y no deberán ser consideradas como limitación de la invención tal como se define en las reivindicaciones a continuación.
En resumen, ahora se puede apreciar que lo que se ha descrito anteriormente en las modalidades ilustradas es un aparato de iluminación para la adaptación de una luminaria existente que comprende: una pluralidad de diodos emisores de luz (LED, por sus siglas en inglés) de longitudes de onda similares o diferentes arreglados y configurados en por lo menos un arreglo de barra de luz; un módulo disipador de calor térmicamente acoplado a por lo menos un arreglo de barra de luz, un módulo electrónico de energía eléctricamente acoplado a por lo menos un arreglo de barra de luz y una placa acoplada a por lo menos un arreglo de barra de luz, módulo electrónico de energía y el módulo disipador de calor, la placa está arreglada y configurada para acoplarse a la luminaria para proporcionar una rápida y fácil instalación y sustitución de por lo menos un arreglo de barra de luz, módulo disipador de calor y módulo electrónico de energía en y desde la luminaria. Se deberá entender expresamente que el aparato de iluminación para la adaptación de una luminaria existente no necesita incluir el módulo de energía como una parte integral de su ensamble, sino que un módulo de energía preexistente en la luminaria podría utilizarse en su caso, o que un módulo de energía adaptado o nuevo se puede instalar por separado en la luminaria. Los usos de la invención incluyen alumbrado público, iluminación de estacionamiento e iluminación de calles o cualquier lugar bajo techo o al aire libre donde se desea un amplio haz de luz a bajo costo y de larga duración. En un caso, la luminaria preexistente comprende una luminaria de Cabeza de Cobra. La luminaria preexistente está provista de origen de una fuente de luz no-LED convencional, que se retira de la luminaria y se sustituye in situ por lo menos un arreglo de barra de luz, módulo disipador de calor, módulo electrónico de energía y placa, sin rediseño mecánico o eléctrico o modificación de la luminaria. La luminaria tiene una abertura preexistente a través de o desde la cual se proporciona la luz y donde la placa comprende una placa conformada que encaja en la abertura existente de la luminaria, la placa incluye una cavidad de receso para alojar la por lo menos una barra de luz y para proporcionar sombreado de la luz del por lo menos un arreglo de barra de luz para alcanzar el cumplimiento ecológico de la iniciativa Cielo Oscuro. La cavidad de receso en la placa comprende un receso formado en una placa estampada conformada. La luminaria incluye características preexistentes de montaje, en donde la placa incluye un perímetro y en donde el perímetro de la placa se enrolla o forma y corta para adaptarse a las características preexistentes de montaje de la luminaria. La placa tiene un lado posterior, la luminaria tiene una cavidad interior y el módulo disipador de calor comprende una protuberancia de disipación de calor acoplada al lado posterior de la placa para transferir el calor generado por los LEDs en la cavidad interior de la luminaria, así como la transferencia de calor a través de los lados de la placa de receso actuando como una aleta periférica de calor. La placa está dispuesta entre el módulo disipador de calor y la por lo menos una barra de luz. El aparato de iluminación además comprende un transformador o fuente de energía acoplada a la por lo menos una barra de luz y en donde la por lo menos una barra de luz incluye una pluralidad de LEDs eléctricamente acoplados en serie, paralelo o ambos. El resumen anterior se establece con el propósito de ilustrar algunas modalidades y no se deberá entender como definición o limitación de la invención.
Ahora, las modalidades ilustradas de la invención pueden también ser entendidas para incluir dentro de su alcance de aplicación un método de adaptación de una luminaria existente como se ilustra en el diagrama de flujo de la figura 11 que comprende los pasos de: proporcionar en el paso (60) una pluralidad de diodos emisores de luz (LED, por sus siglas en inglés) de longitudes de onda similares o diferentes arreglados y configurados en por lo menos un arreglo de barra de luz, un módulo disipador de calor térmicamente acoplado a por lo menos un arreglo de barra de luz, un módulo electrónico de energía eléctricamente acoplado a por lo menos un arreglo de barra de luz y una placa acoplada a por lo menos un arreglo de barra de luz, módulo electrónico de energía y módulo disipador de calor, la placa está arreglada y configurada para acoplarse a la luminaria para proporcionar una rápida y fácil instalación y sustitución de por lo menos un arreglo de barra de luz, módulo disipador de calor y módulo electrónico de energía en y desde la luminaria, la por lo menos una barra de luz, disipador de calor, módulo electrónico de energía y placa se combinan en un ensamble de LED arreglado y configurado para ser fácilmente dispuesto en el interior o fuera de la luminaria y eléctricamente acoplarse a la misma o a su través; remover en el paso (62) una fuente de luz preexistente de la luminaria incluyendo cualquier revestimiento de protección de vidrio y/o lentes; e instalar en el paso (64) el ensamble de LED en el interior o sobre la luminaria sin ninguna otra modificación de la luminaria. Los pasos de remover una fuente de luz preexistente e instalar el ensamble de LED se realizan in situ sin rediseño mecánico o eléctrico o modificación de la luminaria. La luminaria tiene una abertura preexistente a través de o desde la cual se proporciona la luz y la placa comprende una placa conformada que encaja en la abertura existente de la luminaria, la placa incluye una cavidad de receso para alojar la por lo menos una barra de luz. El método además comprende el paso de sombrear la luz del por lo menos un arreglo de barra de luz para alcanzar el cumplimiento ecológico de la iniciativa Cielo Oscuro. La luminaria incluye características preexistentes de montaje, en donde la placa incluye un perímetro y el paso de instalar el ensamble de LED en el interior o sobre la luminaria sin ninguna otra modificación de la luminaria comprende enrollar o formar y cortar el perímetro de la placa para adaptarse a las características preexistentes de montaje de la luminaria. La placa tiene un lado posterior, la luminaria tiene una cavidad interior y el módulo disipador de calor comprende una protuberancia de disipación de calor acoplada al lado posterior de la placa. El método además comprende los pasos de generación de calor de los LEDs y la transferencia del calor generado por los LEDs hacia la cavidad interior de la luminaria. El método además comprende el paso de alimentar la por lo menos una barra de luz con un circuito de modulación por ancho de pulso (PWM, por sus siglas en inglés) o un circuito de conversión de energía a bordo. El método además comprende el paso de regular la por lo menos una barra de luz, controlar y formar el color de la luz generada por la por lo menos una barra de luz, direccionar a una red, controlar la por lo menos una barra de luz utilizando control de radio frecuencia o comunicar la información de o para la por lo menos una barra de luz con un sistema remoto. El resumen anterior se establece con el propósito de ilustrar algunas modalidades y no se deberá entender como definición o limitación de la invención.
Por lo tanto, a la luz de la descripción de las modalidades indicadas anteriormente, ahora se puede apreciar que las ventajas de al menos algunas de las modalidades ilustradas pueden incluir una lámpara modular de sustitución eficiente que proporciona todos los patrones básicos de luz IES (por sus siglas en inglés) de iluminación al aire libre (tipos 1 a 5), que cumple con los parámetros de la iniciativa Cielo Oscuro, que se adapta en una multiplicidad de luminarias Cabeza de Cobra y que proporciona un ahorro energético del 50% o más que las fuentes tradicionales de luz. Otra ventaja de por lo menos algunas de las modalidades ilustradas es la capacidad de remplazar los vastos sistemas de iluminación tradicional al aire libre con luces LED en una fracción del costo de la instalación de nuevas luminarias LED.
Por lo tanto, se deberá entender que las modalidades ilustradas se han descrito sólo con la finalidad de proporcionar ejemplos y no deberán tomarse en cuenta como limitación de la invención según lo definido por las siguientes reivindicaciones .· Por ejemplo, a pesar de que los elementos de una reivindicación figuran a continuación en una cierta combinación, se deberá entender expresamente que la invención puede incluir otras combinaciones de menos, más o diferentes elementos, que son descritos anteriormente, aún cuando no son reclamados inicialmente en tales combinaciones. Una enseñanza de que dos elementos se combinan en una combinación reivindicada se deberá entender además como también permitiendo a una combinación reivindicada en la que los dos elementos no se combinan entre sí, pero pueden, usarse solos o combinados en otras combinaciones. La supresión de cualquier elemento descrito en la invención est explícitamente contemplada dentro del alcance de la invención.
Las palabras utilizadas en esta descripción para describir la invención y sus varias modalidades se deberán entender no sólo en el sentido de sus significados comúnmente definidos, sino para incluir por definición especial en esta descripción estructura, material o actos más allá del alcance de los significados definidos comúnmente. Así, si un elemento puede ser entendido en el contexto de esta descripción como incluyendo más de un significado, entonces su uso en una reivindicación deberá ser entendido como genérico a todos los significados posibles soportados en la descripción y por la propia palabra.
Por lo tanto, las definiciones de las palabras o los elementos de las siguientes reivindicaciones se definen en esta descripción para incluir no sólo la combinación de elementos que son literalmente establecidos, sino toda estructura, material o actos equivalentes, para realizar sustancialmente la misma función esencialmente de la misma manera para obtener sustancialmente el mismo resultado, por consiguiente, en este sentido se contempla que una sustitución equivalente a dos o más elementos se pueden hacer por cualquiera de los elementos en las reivindicaciones abajo o que un solo elemento puede ser sustituido por dos o más elementos en una reivindicación. Aunque los elementos se puede describir anteriormente como actuando en ciertas combinaciones, e incluso inicialmente reivindicados como tales, se deberá entender expresamente que uno o más elementos de una combinación reivindicada puede en algunos casos pueden ser suprimidos de la combinación y que la combinación reivindicada se puede dirigir a una sub-combinación o variación de un sub-combinación .
Las modificaciones no sustanciales de la materia reivindicada según sea observado por una persona con conocimientos básicos en la materia, conocido actualmente o desarrollado más adelante, están expresamente contempladas como equivalente en el alcance de las reivindicaciones. Por lo tanto, sustituciones obvias conocidas actualmente o más adelante por aquellos con conocimientos comunes en la materia se definen dentro del alcance de los elementos definidos.
Por lo tanto, se deberá entender que las reivindicaciones incluyen lo que está específicamente ilustrado y descrito anteriormente, lo que es conceptualmente equivalente, lo que puede ser sustituido y, obviamente, también lo incorpora esencialmente la idea esencial de la invención.

Claims (20)

Reivindicaciones
1. Un aparato de iluminación capaz de adaptarse a una luminaria existente que comprende: una pluralidad de diodos emisores de luz (LED, por sus siglas en inglés) arreglados y configurados en por lo menos un arreglo de barra de luz; un módulo electrónico de energía eléctricamente acoplado a por lo menos un arreglo de barra de luz; y una placa acoplada a por lo menos un arreglo de barra de luz y módulo electrónico de energía, la placa está arreglada y configurada para permitir escalabilidad del número de barras de luz acopladas a la placa sin rediseñar la placa y arreglada y configurada para acoplarse a la luminaria para proporcionar una rápida y fácil instalación y sustitución de por lo menos un arreglo de barra de luz y módulo electrónico de energía en y desde la luminari .
2. El aparato de la reivindicación 1, que además comprende por lo menos un disipador de calor térmicamente acoplado a por lo menos un arreglo de barra de luz, la placa está arreglada y configurada para permitir escalabilidad del número de disipadores de calor térmicamente acoplados a por lo menos un arreglo de barra de luz sin rediseñar la placa.
3. El aparato de la reivindicación 2, que además comprende una pluralidad de disipadores de calor y una pluralidad de barras de luz acopladas a la placa, el número de disipadores de calor y de barras de luz es seleccionable sin rediseñar la placa.
4. El aparato de la reivindicación 1, en donde por lo menos un arreglo de barra de luz está térmicamente acoplado a la luminaria, que sirve como disipador de calor para por lo menos un arreglo de barra de luz.
5. El aparato de iluminación de la reivindicación 1, en donde la luminaria preexistente comprende una luminaria Cabeza de Cobra.
6. El aparato de iluminación de la reivindicación 1, en donde la luminaria preexistente está provista de origen de una fuente de luz no-LED convencional, que se retira de la luminaria y se sustituye in situ por lo menos un arreglo de barra de luz, módulo disipador de calor, módulo electrónico de energía y placa, sin rediseño mecánico o eléctrico o modificación de la luminaria.
7. El aparato de iluminación de la reivindicación 1, en donde la luminaria tiene una abertura preexistente a través de o desde la cual se proporciona la luz y donde la placa comprende una placa conformada que encaja en la abertura existente de la luminaria, la placa incluye una cavidad de receso para alojar la por lo menos una barra de luz y para proporcionar sombreado de la luz del por lo menos un arreglo de barra de luz para alcanzar el cumplimiento ecológico de la iniciativa Cielo Oscuro.
8. El aparato de iluminación de la reivindicación 7, en la cavidad de receso en la placa comprende un receso formado en una placa estampada conformada.
9. El aparato de iluminación de la reivindicación 1, donde la luminaria incluye características preexistentes de montaje, en donde la placa incluye un perímetro y en donde el perímetro de la placa se forma y corta para adaptarse a las características preexistentes de montaje de la luminaria.
10. El aparato de iluminación de la reivindicación 1, en donde la placa tiene un lado posterior, la luminaria tiene una cavidad interior y el módulo disipador de calor comprende un disipador de calor acoplado al lado posterior de la placa para transferir el calor generado por los LEDs en la cavidad interior de la luminaria.
11. El aparato de iluminación de la reivindicación 1, en donde la placa está térmicamente acoplada a la luminaria y en donde el calor se transfiere de las barras de luz a través de la placa hacia la luminaria.
12. El aparato de iluminación de la reivindicación 1, que además comprende controles de regulación, controles de color o controles de iluminación exterior.
13. El aparato de iluminación de la reivindicación 1, en donde la luz irradiada desde por lo menos una barra de luz se irradia directamente desde la luminaria sin transmisión a través de cualquier cubierta de la luminaria.
14. Un método de adaptación de una luminaria existente que comprende : proporcionar una pluralidad de diodos emisores de luz (LED, por sus siglas en inglés) arreglados y configurados en por lo menos un arreglo de barra de luz, un módulo disipador de calor térmicamente acoplado a por lo menos un arreglo de barra de luz, un módulo electrónico de energía eléctricamente acoplado a por lo menos un arreglo de barra de luz, y una placa acoplada a por lo menos un arreglo de barra de luz, al módulo electrónico de energía y al módulo disipador de calor, la placa está arreglada y configurada para acoplarse a la luminaria para proporcionar una rápida y fácil instalación y sustitución de por lo menos un arreglo de barra de luz, módulo disipador de calor y módulo electrónico de energía en y desde la luminaria, la por lo menos una barra de luz, disipador de calor, módulo electrónico de energía y placa se combinan en un ensamble de LED arreglado y configurado para ser fácilmente dispuesto en o sobre de la luminaria y eléctricamente acoplarse a la misma o a su través; remover una fuente de luz preexistente desde la luminaria incluyendo cualquier revestimiento de protección de vidrio y/o lentes; e instalar el ensamble de LED en o sobre la luminaria sin ninguna otra modificación de la luminaria.
15 . El método de la reivindicación 14 , en donde remover una fuente de luz preexistente e instalar el ensamble de LED se realizan in situ sin rediseño mecánico o eléctrico o modificación de la luminaria.
16 . El método de la reivindicación 14 , en donde la luminaria tiene una abertura preexistente a través de o desde la cual se proporciona la luz y en donde la placa comprende una placa conformada que encaja en la abertura existente de la luminaria, la placa incluye una cavidad de receso para alojar la por lo menos una barra de luz que además comprende sombrear la luz del por lo menos un arreglo de barra de luz para alcanzar el cumplimiento de la iniciativa Cielo Oscuro.
17 . El método de la reivindicación 14 , en donde la luminaria incluye características preexistentes de montaje, en donde la placa incluye un perímetro y en donde instalar el ensamble de LED en o sobre la luminaria sin ninguna otra modificación de la luminaria comprende formar y cortar el perímetro de la placa para adaptarse a las características preexistentes de montaje de la luminaria.
18. El método de la reivindicación 14, en donde la placa tiene un lado posterior, la luminaria tiene una cavidad interior y el módulo disipador de calor comprende una protuberancia de disipación de calor acoplada al lado posterior de la placa, que además comprende generar calor desde los LEDs y transferir el calor generado por los LEDs hacia la cavidad interior de la luminaria.
19. El método de la reivindicación 14, que además comprende remover cualquier cubierta protectora de la luminaria.
20. Un módulo de iluminación capaz de adaptarse a una luminaria existente que comprende: una primera pluralidad de diodos emisores de luz (LED, por sus siglas en inglés) dispuestos y configurados en una segunda pluralidad de barras de luz o por lo menos una barra de luz, la barra de luz se utiliza sin ningún tipo de cubierta protectora incluida en el luminaria; y una placa acoplada a la segunda pluralidad de barras de luz o por lo menos una barra de luz, la placa arreglada y configurada para permitir la escalabilidad del número de barras de luz acopladas a la placa sin rediseñar la placa y arreglada y configurada para acoplar a la luminaria para proporcionar una rápida y fácil instalación y/o sustitución del módulo en la luminaria, la placa está conformada para bloquear y para proporcionar la eliminación sustancial de los rayos de cielo de la segunda pluralidad de barras de luz o por lo menos una barra de luz .
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