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CN106415111B - Led照明系统 - Google Patents

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Abstract

一种LED照明系统，包括可稳固连接到灯的结构的基底(2)、用于至少一个LED(4)的支撑体(3)、用于可拆卸地将所述支撑体(3)连接到所述基底(2)的装置(18)、用于电连接基底(2)和支撑体(3)的装置(21)，该连接装置(21)包括公连接器(19)和母连接器(20)，用于消散当所述至少一个LED(4)开启时产生的热的散热装置(24)。

Description

LED照明系统
技术领域
本发明涉及一种照明系统。
更特别地，本发明涉及一种使用发光二极管(LED)的照明系统。
背景技术
近些年来，由于其相对于传统的白炽灯、霓虹灯和卤素灯的众多优势，LED在照明系统中的使用已变得越来越普遍。
尽管LED灯泡的平均价格比传统灯泡的平均价格更高，但是其平均寿命明显更长，容易超过50,000小时。
而且，不像白炽灯泡当灯丝断裂时突然地停止工作，LED的工作寿命逐渐地结束，光强损失可感知但不过分，使得计划更换变得可能，而不用冒突然完全损失光的风险。
但是，LED灯泡的明显不可阻挡的传播几乎确定地是由于其能量效率：实际上，由于其相较于传统灯泡来说以红外线和释放到环境的热的形式浪费的能量更少，它们比灯丝(或甚至是卤素)灯泡更有效率得多。
因此，灯泡制造商已经开始生产具有标准连接器的LED灯泡，使得其适于替代传统灯泡的安装。
然而，由于LED技术的不断发展，工业生产不仅在需要的投资量上，而且在用于将新产品投入生产的最小需要时间量上都不能跟上新发展。
实际上，新的越来越高性能LED的创新，使得目前市场上的LED灯泡快速地过时。
而且，在操作多样性方面，由于LED灯泡仅有对应正负极的两个电极，目前市场上可用的LED灯泡在电子方面上不允许容易的管理。
目前市场上可用的LED灯泡的又一个缺点是由于其对于散热能力的物理限制。实际上，由于LED灯泡通常被设计用于中等瓦数照明，例如照明商店窗户所需要的高瓦数LED不能安装于这样的灯泡中，因为其不能消散它们产生的热量。
上述缺点反过来导致在灯具设计领域中强烈地感觉到问题，这正是因为预测潜在可用LED灯泡的技术进步的难度(不仅是在功能方面，而且尤其是在尺寸方面)。换句话说，当设计一种灯或照明设备时，例如预测灯或光源已经投入生产至少一年后可能出现在市场上的性能更好或更强大的LED灯泡的尺寸是特别困难的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LED照明系统，其能克服现有技术的缺点，和立刻适于使用，并且易于制造。
附图说明
本发明的技术特征，参考上述目的，在下面的权利更求书中清楚地描述，其优点从下面的详细说明中、参考附图更为明显，附图以例子的方式说明非限制性实施方式，并且在附图中：
图1以示意性透视图示出了根据本发明的LED照明系统的优选实施方式；
图2以示意性正视图示出了图1的照明系统；
图3是穿过图2的线III-III的剖视图；
图4和5以从上方和从下方的各自示意性透视图示出了部分拆开的前述附图的照明系统；
图6是上述附图的照明系统的从上方的示意性透视图，为了更好地说明其他部件而去掉了某些部件。
具体实施方式
如图1中所示，数字1代表根据本发明制造的LED照明系统的整体。
根据本发明的系统1被设计为整合于未示出的灯中，该灯中装备有能支撑该系统的结构。
通过非限制性的例子，适于整合附图中说明的系统1的未示出的灯包括基底和用于支撑系统1的至少一个杆。
参考图1，根据本发明的LED照明系统包括可稳固连接到灯的结构的基底2，该结构未示出，该灯也未示出。
系统1进一步包括用于至少一个LED4的支撑体3。
LED4优选是安装于盘或板上的类型，最好是公知的SMD，表面安装器件的缩写。
如附图、特别是图5所示，支撑体3是轴对称的，且具有内圆柱壁5和外圆柱壁6，两者相对于该体3自身的共用中心轴C而彼此同轴。
在两个内和外圆柱壁5，6之间，有空的环形空间V，其限定了具有圆柱皇冠形状的间隙(gap)。
外圆柱壁6具有多个第一开口7，其纵向平行于轴C延伸。
第一开口7被设计为放置环形空间V与外界环境连通，以允许空气在环形空间和外界环境之间流动。
参考图6，LED4被安装于支撑体3的顶面3a上，并且通过保持环8与其固定。保持环8通过两个螺钉9而可拆卸地连接到支撑体3。
在未示出的可替换实施例中，保持环8通过开口接合杆(slotted joint)而可拆卸地连接到支撑体3。
在LED4和支撑体3的顶面3a之间，有未示出的热粘层，以便于将由LED4产生的热量通过传导到支撑体3来消散。
如图3和6中所示，支撑体3在外圆柱壁6上具有圆形螺纹上边缘10。
系统1还包括用于由LED4发出的光的漫射器元件11。
漫射器元件11优选但不是必须地由玻璃制成。
如图3所示，漫射器元件11包括位于其端部的螺纹环12。
对于该系统1来说，螺纹环12与螺纹上边缘10一起限定了用于可拆卸地连接漫射器11和支撑体3的螺纹连接装置13。
如图3和5中所示，支撑体3在外圆柱壁6上具有圆形螺纹下边缘14。
特别参考图5和6，基底2是轴对称的，且包括圆形部分15和螺纹环16，螺纹环16可旋转地连接到圆形部分15。
圆形部分15具有中心部15a，被设计为优选但不是必须地通过螺丝接合上述的且未示出的灯结构。
圆形部分15还具有外环形部15b，其具有沿其圆周角度隔开的多个第二开口17。
如图1至3中清晰说明的，基底2的螺纹环16被设计为螺纹接合支撑体3的螺纹下边缘14。
因此，对于系统1来说，螺纹环16和螺纹下边缘14限定了用于可折卸地连接基底2和支撑体3的装置18。
如图3，4和5中所说明的，公电连接器19被安装于支撑体3内，而母电连接器20被固定到基底2的圆形部分15。
对于系统1来说，公和母电连接器19，20限定了用于电连接基底2和支撑体3的装置21。
如图3中清晰地示出，内圆柱壁5限定了用于容纳(contain)电连接装置21的元件。
当支撑体3和基底2被彼此组装时，在限定用于容纳连接装置21的元件时，内圆柱壁5还构成了对装置21的保护。
优选地，在附图中说明的优选但不排他的实施方案中，公和母电连接器19，20包括多个极。更特别地，图中说明了五个电极，都用参考字母P来指示。
在公连接器19上的极P用多个突出插脚来限定，在母连接器20上的极P用接收插脚的相应插座来限定。
多于两个极P的存在允许不仅提供用于LED4的电源供应，而且提供用于LED4的电子控制特征。
优选地，出于该目的，根据本发明的系统1包括连接到极P的控制电路，该控制电路被构造为根据数字控制协议来控制LED4。
优选地，上述且未示出的控制电路至少部分地安置(house)在基底2中，在由母连接器20限定的圆柱空间内。
最广泛使用的数字控制协议已知为DALI(数字可寻址照明界面)和DMX(数字多路复用信号)。
参考图4和5，公连接器19包括参考插脚22，其平行于且进一步探出于在偏心位置限定极P的插脚而突出，同时母连接器20包括用于接收插脚22的插座23。对于系统1，该参考插脚22和相关的插座23限定了用于相对于彼此、快速牢固地定位两个公母电连接器19，20的装置。
如附图中说明的，对于系统1，在外圆柱壁6内形成的前述第一开口7，连同在基底2的圆形部分15的环形部15b内形成的前述第二开口17，限定了散热装置24，用于消散当LED4开启时产生的热量，术语“开启”的意思是将LED保持在点亮状态。
更详细地观察，在组装状态，特别是如图3中说明的，其中基底2的圆形部分15被定位成与支撑体3的内圆柱壁5共轴，在圆形部分15内形成的第二开口17开口进入前述环形空间V，并形成用于空气流循环的各自通道，用于冷却支撑体3。
换句话说，，在附图中说明的例子中由各自的圆孔组成的第二开口17限定了相同数量的通道，在通道中通过将冷空气通过第二开口17自身被吸入环形空间V，而相应的热空气流通过第一开口7被排出而产生对流运动。
显然地，刚刚描述的流动指的是如附图中说明的系统1的布置。
或者说，由于由在支撑体3和基底2内各自形成的第一和第二开口7，17所限定的空气循环通道，系统1的冷却能力被显著提高。
实际上，从下方通过第二开口17吸进冷空气，通过与支撑体3的圆柱壁5，6接触加热该空气并将其通过第一开口7排出，产生了对流运动，从而阻止热空气保留在LED4附近，并且使热交换更有效，而因此使系统1的冷却整体上更有效。
不同的布置，例如其中基底2向上指向(如同灯从天花板悬吊的情况)，将产生等同于刚刚描述的布置、但沿相反方向的对流，使得冷空气通过第一开口7被吸进环形空间V，同时相应的热空气流通过在基底2的圆形部分15内形成的第二开口17被排到外界环境。
本发明还涉及一种用于替代如上所述的照明系统1内的LED4的有效方法。
该方法包括通过在可拆卸连接装置18上操作、也就是说通过拧松螺纹环16来从各自的基底2释放支撑体3的步骤。
这跟随以在这种特定情况下通过解除螺钉9和提升保持环8来将LED4从支撑体3移除的步骤。
该方法的进一步步骤需要在支撑体3上定位新LED4并进行必要的电连接。
最后，根据本发明的方法包括使用连接装置18、也就是说通过紧固螺纹环16再次将支撑体3啮合在各自的基底2上的步骤。
本发明提供相当多的优点。
与使用根据本发明的LED照明系统相关联的第一个优点是特别易于更换LED4的可能性，这使得具有其功能相对于现在可用的照明技术优化的灯和照明系统成为可能。
这种可能性在商店环境下特别受欢迎，其中非常重要的是能使用例如用于显示窗口照明的前沿和高水平技术。
本发明提供的另一个优点是以下事实，即使在高瓦数照明的情况下，LED4的有效冷却通过散热装置24的不同的结构和布置来确保。
再一个优点是在照明设计师的创作中采用根据本发明的照明系统1的照明设计师能将灯泡的选择推迟到任一以后的阶段，因为支撑体3能适合于多种多样的不同LED4。换句话说，当创作新灯时，采用根据本发明的照明系统1对于设计师没有约束，就像使用传统灯泡时一样。
因此，所述和说明的本发明实现了设定目的。

Claims (9)

1.一种LED照明系统，包括：
基底(2)，可稳固连接到灯的结构，
支撑体(3)，用于至少一个LED(4)，该支撑体(3)具有共用中心轴(C)，
用于可拆卸地将所述支撑体(3)连接到所述基底(2)的可拆卸连接装置(18)，
用于电连接所述基底(2)和所述支撑体(3)的电连接装置(21)，所述电连接装置(21)包括公连接器(19)和母连接器(20)，所述公连接器(19)被固定于或者所述基底(2)或者所述支撑体(3)中的一个上，并且所述母连接器(20)被固定于或者所述基底(2)或者所述支撑体(3)中的另一个上，
散热装置(24)，用于消散当所述至少一个LED(4)开启时产生的热量，
其中所述支撑体(3)包括用于容纳所述电连接装置(21)的内圆柱壁(5)，和外圆柱壁(6)，有位于所述内圆柱壁(5)和外圆柱壁(6)之间的空的环形空间(V)，并且，所述散热装置(24)包括纵向平行于共用中心轴(C)延伸的多个第一开口(7)，被制成在所述外圆柱壁(6)内并且被设计为允许所述环形空间(V)和外界环境之间的空气流动。
2.根据权利要求1所述的照明系统，其中所述基底(2)包括圆形部分(15)，在使用中被设计为位于与所述内圆柱壁(5)共轴，其特征在于所述散热装置(24)包括多个第二开口(17)，被制成在所述圆形部分(15)内并且开口进入所述环形空间(V)，用于形成用于空气流循环的各自通道，以冷却所述支撑体(3)。
3.根据权利要求2所述的照明系统，其特征在于它包括用于由所述LED(4)发出的光的漫射器元件(11)，所述漫射器元件(11)可拆卸地连接到所述支撑体(3)。
4.根据权利要求3所述的照明系统，其特征在于它包括用于螺旋连接所述漫射器元件(11)和所述支撑体(3)的连接装置(13)，所述连接装置(13)包括位于所述漫射器元件(11)上的螺纹环(12)。
5.根据权利要求1到4任一项所述的照明系统，其特征在于所述公连接器(19)和母连接器(20)包括多个电极(P)。
6.根据权利要求5所述的照明系统，其特征在于所述公连接器(19)和母连接器(20)包括至少三个电极(P)。
7.根据权利要求6所述的照明系统，其特征在于它包括控制电路，并且所述至少三个电极(P)被连接到所述控制电路，所述控制电路被设计为根据数字控制协议控制LED(4)。
8.根据权利要求7所述的照明系统，其特征在于所述控制电路至少部分地安置于基底(2)内。
9.一种用于替换根据任一前述权利要求1至8的照明系统内的LED的方法，其特征在于它包括以下步骤：
通过在所述可拆卸连接装置(18)上操作来从各自的基底(2)释放所述支撑体(3)，
将LED(4)从支撑体(3)拆除，
在支撑体(3)上定位新LED(4)并形成必须的电连接，
使用所述可拆卸连接装置(18)来又一次将所述支撑体(3)接合在各自的基底(2)上。
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