凹陷照明器具.pdf

一种照明器具，包括反射器(100)和双端伸长的灯(200)，反射器主体包括具有镜面腔体的外壳(110)，所述镜面腔体具有顶点和孔径边缘，其中所述双端灯的灯端部分(220，220’)封闭在位于所述外壳中所述孔径边缘的相对侧处并且基本上与所述孔径边缘平齐的狭槽(131，131’)中，极其扁平和细长并且因而可用作搁架、天花板或者壁面板中的凹陷嵌顶灯。

1.  一种照明器具，包括反射器(100)和双端伸长的灯(200)，反射器主体包括具有镜面腔体(120)的外壳(110)，所述镜面腔体具有顶点和孔径边缘，其中所述双端灯的灯端部分(220，220’)封闭在位于所述外壳中所述孔径边缘的相对侧处并且基本上与所述孔径边缘平齐的狭槽(131，131’)中。

2.  依照权利要求1的照明器具，其中所述反射器腔体的顶点到边缘的距离小于2d，d为所述管状灯的直径。

3.  依照权利要求1的照明器具，其中所述双端灯的纵轴长度大于所述孔径边缘的内直径并且小于所述反射器外壳的外直径。

4.  依照权利要求1的照明器具，其中所述反射器主体包括具有截断镜面腔体的截断外壳部分。

5.  依照权利要求4的照明器具，其中所述截断的镜面腔体包括圆柱形、椭圆形或者抛物面形侧壁部分(121)以及桶状后壁部分(122)。

6.  依照权利要求4的照明器具，其中所述截断的外壳为圆顶状并且包括圆柱形侧壁(111)以及桶状罩(112)。

7.  依照权利要求1的照明器具，其中所述孔径边缘由支撑透明板的框架部件覆盖。

8.  依照权利要求1的照明器具，其中所述双端伸长的灯选自白炽灯、卤素灯以及高压和低压放电灯构成的组。

9.  依照权利要求1的照明器具，其中所述双端伸长的灯为市电电压或者低压卤素灯。

凹陷照明器具
技术领域
本发明涉及照明器具，更特别地，涉及适于安装到天花板、壁或搁架的凹陷处的照明器具。这样的器具通常称为“嵌顶灯(downlight)”，可以插入到壁、搁架或者某种其他表面中以便在其紧邻处提供照明。
以新的构造以及在式样翻新的情况下能够放入壁或家具搁架的凹陷处的照明器具由于这些器具本身的不向外突出、美观的性质以及由于这些器具提供的有效照明而已经在许多照明场合下变得有用。
背景技术
常规凹陷照明器具被设计用于安装在支撑结构中，特别是安装在支撑吊顶或天篷装置的栅格件或者托梁之间，其将灯以及诸如插座、配线、接线盒、镇流器、温度开关之类的内部部件隐蔽在安装表面的平面之后。
随着工作于所谓的卤素再生周期的灯的开发，在减小灯以及与灯关联的反射器的尺寸方面已经取得了进步。这使得设计能够不用任何单独的支撑结构进行安装的照明器具成为可能。
DE4105056A1公开了一种浅的低压卤素辐射器组件，其能够不用支撑结构安装到搁架的盲孔中。尽管依照DE4105056A1的灯组件比先前的灯组件扁平得多，但是它仍然延伸可观的距离到达搁架或面板的宽度并且可能削弱家具或天花板的刚度。
因此，本发明的目的是提供所提及类型的照明器具，其可以放入最小高度的搁架、天花板或者壁的凹陷处，其可以经济地加以制造，并且其可以容易地和精确地加以安装并且在烧坏时可以方便地加以替换。
发明内容
为此目的，本发明提供了包括反射器和双端伸长的灯的照明器具，反射器主体包括具有镜面腔体的外壳，所述镜面腔体具有顶点和孔径边缘，其中双端灯的灯端部分封闭在位于外壳中孔径边缘的相对侧处并且基本上与孔径边缘平齐的狭槽中。
本发明提供了新颖的且改进的照明器具，其除其他用途之外特别适于照明其中希望在一定位置处将该单元永久地插入到优选地为搁架或壁的表面中的地方，在所述位置中，该器具的部分很大程度上不会伸出到所述搁架或壁的表面之外。
本照明器具构造简单、制造成本低廉并且在壁或搁架中的安装简易。
此外，本发明避免了在反射器顶点处用于引入电气连接的任何开口。
因此，本发明避免了反射器顶点处需要任何灯安装组件，例如折边的支架(crimped leg)和/或插座，因为灯的安装和接触发生在反射器边缘处。因此，本发明导致反射器内表面的放大以及从而导致所述照明器具的更高的光输出。
在一个优选的实施例中，所述照明器具包括反射器和双端伸长的灯，反射器主体包括具有截断镜面腔体的截断外壳，所述截断镜面腔体具有顶点和孔径边缘，其中双端灯的灯端部分封闭在位于外壳中孔径边缘的相对侧处并且基本上与孔径边缘平齐的狭槽(slot)中。
依照本发明的反射器的截断的形状实现了非常高程度的扁平度。
所述截断外壳使得该照明单元能够被设置在最小高度的表面或者竖直壁中，并对壁的弱化最小，以及因而使得该照明器具能够被设置在家具搁架的盲孔中，由此对该结构的弱化最小。
如果腔体的顶点到边缘的距离被选择成小于2d，其中d为所述伸长的灯的直径，那么可以将所述照明器具安装在壁或搁架(shelf)的盲孔凹陷中，其中对用作支撑的搁架或壁的弱化最小。
其中双端灯的纵轴长度大于孔径边缘的内直径并且小于反射器外壳的外直径的依照本发明的照明器具具有相对较小的轴向尺寸并且将不会降低家具搁架或者壁面板的强度。
优选地，在依照本发明的照明器具中，所述截断镜面腔体包括圆柱形、椭圆形或抛物面形侧壁部分和桶状后壁部分，并且所述截断圆顶状外壳包括圆柱形侧壁和桶状罩。
一般而言，所述孔径边缘由承载透明板的框架部件覆盖。
所述双端伸长的灯可以选自白炽灯、卤素灯、高压和低压放电灯的组，但是依照本发明的优选实践，所述照明器具包括低压或市电电压卤素灯，从而允许实现紧凑而扁平构造的低压和市电电压灯器具。
具体实施方式
本发明涉及照明器具，其包括两个基本子组件：反射器主体以及该反射器主体内容纳的双端灯(double-ended lamp)。
图1为依照本发明第一实施例的灯/反射器单元的前视图。具有纵向对称轴的伸长的、基本上为管状的双端灯200沿轴向设置在反射器主体100内。
由图2和图3可知，反射器主体(reflector body)100包括：
a)具有外表面111的浅的反射器外壳110，
b)具有内部镜面121的开口反射器腔体120，以及
c)覆盖反射器的孔径边缘的框架部件140。
为了进行参照，可以在附图中定义矩形三维笛卡尔坐标系统，其中将z轴定义为反射器腔体的光轴，边缘孔径定义了xy平面，x轴被设置成与纵向灯轴x*平行，y轴与其垂直。
在下文中，措词“后”、“侧”、“前”以及“下”仅用来帮助描述本发明，并且没有限制所述照明器具的取向，即在天花板、竖直壁、搁架(shelf)或者地板中。
图4为依照本发明一个优选实施例的灯/反射器单元的前视图，其包括截断(truncated)反射器。
由图5和图6可知，该截断的反射器主体100包括：
a)具有外表面111、112的浅的截断反射器外壳110，
b)具有内部镜面121、122的截断开口反射器腔体120，以及
c)覆盖反射器的孔径边缘的框架部件140。
众所周知，所述截断反射器腔体的内部镜面被设计成使得入射到其上的所有光线将主要沿向下的方向投射。
特别地，所述截断反射器腔体的内部镜面121、122包括两个90°轴向偏移壁部分：第一壁部分121，其限定了反射器侧壁部分；以及第二部分122，其限定了扁圆的反射器后壁部分。
第一壁部分121即侧壁部分的光学轮廓形成为以竖直轴z为中心并且由围绕所述竖直轴z旋转的几何曲面所限定的旋转表面，以便产生具有聚焦孔径的环孔部分(annular ring segment)。
优选地，反射器侧壁部分121呈现抛物面形、椭圆形、圆锥形或者圆柱形的部分。
该侧壁部分与第二壁段即后壁部分122邻接。后壁部分的表面的光学轮廓形成为中心在所述伸长的双端灯的纵轴x^*的旋转表面。一般而言，后壁部分形成直径等于或大于双端灯长度的圆柱部分，从而形成用于反射器腔体的浅拱顶。
优选地，后壁部分122的低侧边的部分在垂直于灯轴的相对位置处接触该腔体的边缘平面。
这些对应的壁部分121和122具有截然不同的功能。
内部镜面的侧壁部分121用来从通常的观察角度提供美观的外观，同时也将光平滑地扩展成宽的光束。
内部镜面的后壁部分122也用作热屏蔽，其将过剩的热反射回灯填充物。
本发明的反射器的截断形状实现了非常高程度的扁平度。
反射器外壳110具有浅的截断外部轮廓，其形状为通常沿着反射器腔体的内部轮廓的低圆顶。
因此，反射器主体的外表面配置有与镜面腔体类似的但是不一定相同的曲率，使得腔体与其平齐(flush)。
结果，截断的反射器外壳100的外部轮廓也包括第一和第二侧部分(segment)111以及截断侧壁部分111的后壁部分112。
在图5和图6所示的一个优选的实施例中，所述反射器外壳包括沿90°偏移方向借助于桶状罩截断侧壁部分的后壁部分。
在一个优选的实施例中，所述外壳具有合并到圆柱形后壁部分中的圆柱形弯曲的侧壁部分。然而，该反射器外壳可以具有不同的形状，例如基本上为方形或矩形。
所述反射器主体包括限定了反射器腔体的底部孔径的较低环形边缘。
该环形边缘限定了与光轴z成预定固定关系定位的参考平面xy。在该优选的实施例中，环形边缘所在的平面与光轴z垂直。
优选地，所述孔径边缘形状上基本上为圆形以便匹配内部镜面的形状。然而，可替换地，中心开口可以是任何多边形或者弯曲的形状。
反射器主体的较低边缘被框架部件(frame piece)140隐蔽。该框架部件也被提供来隐蔽在该框架之后延伸的壁架(walls helf)或天花板部分。
优选地，该框架部件也具有圆柱形状，其中在搁架或面板中具有其容纳位置的区域中有圆形截面。因此，可以容易地在其高度和旋转位置方面对所述灯进行调节。
为了提高从所述器具向下引导的光的光学性能，框架部件还可以包括覆盖所述孔径的透明盖板142。
如图9中相当清楚地示出的，框架部件140包括梯形内表面，其包括凸缘141，透明盖板142靠着该凸缘放置。凸缘141保证了所述盖紧紧压靠在所述框架部件上，并且适于接合所述盖板以便提供该盖板与面罩(faceplate)之间的防水连接。
一般而言，所述盖板借助于胶粘物或其他适当装置固定在合适位置。
所述盖(cover)可以具有清晰的或者磨砂的内表面，使得该透明盖板散射光。从而，消除了直接观看高亮度部件的可能性。
在本发明的一个有利的实施例中，所述外壳、镜面腔体和框架部件被构造为整体的单件部件，其可以由诸如加工的或者模制的金属或者金属化塑料之类的任何适当的材料制成，所述金属例如铝，其可以经过抛光或者金属化，所述金属化塑料例如具有防紫外以及防刮擦漆的真空金属化注射成型聚碳酸酯聚合物。目前的典型的反射器由诸如酚醛树脂之类的模制热塑或热固材料制成。
所述内表面是镜面的或者半镜面的。用于此目的的典型的合适材料是铝。
这种构造最适用于由绝缘材料制成的反射器元件。然而，该构造可以容易地适用于金属反射器元件。
所述照明器具也包括在反射器腔体的前端容纳双端灯的灯容器。
依照本发明的照明器具通常被设计用于以市电电压以及不同的额定功率工作，所述市电电压应当被理解为范围从大约60V到250V。其优选地与市电电压卤素白炽灯或者与某种其他的特别小格式的白炽灯或荧光灯组装在一起。
本发明同样可应用于包括设计用于以低压(60V以下)工作的低压双端卤素灯的照明器具。
可替换地，所述光源可以是高压气体放电灯，例如在单晶或多晶氧化铝放电容器中具有钨电极的高压钠放电灯，或者可能具有金属卤化物的高压汞放电灯，或者在由石英玻璃或氧化铝制成的放电容器中具有高压氙填充物以及钨电极的灯。
通常，双端灯包括伸长的玻璃质封套，其封闭作为光源的灯丝或者电极并且在两端处密封。
该伸长的玻璃质封套限定了旋转中心纵轴x^*。
在一个优选的实施例中，该伸长的封套为圆柱形、管状或者椭圆形形状。
双端灯200具有第一(220)和第二(220’)端部分，其被设置成彼此相对并且每个设有密封物，通过所述密封物各电流导体(未示出)从所述灯的端部分延伸到外部。
在一个优选的实施例中，所述双端灯为具有灯丝的卤素白炽灯，所述灯通常由将钨灯丝封闭在灯丝腔中的石英管制成并且在其两端借助于钼箔密封组件上的扁平箍缩(flat pinch)或者收缩密封(shrinkseal)而密封。一种或多种卤素密封在灯丝腔中，所述灯丝腔的表面可以包括或者不包括透射和/或反射由灯丝发射的光辐射的选择性部分的涂层或者滤光器。这样的灯的端部分通常包括极薄的扁平化带状物或箔部分，其嵌入到熔融硅石封套的壁中并且通过该壁密封，因为硅石(silica)被坍缩(collapse)并且作为基本上扁平的箍缩密封而紧紧地围绕箔密封。
所述双端灯被安装成使得其纵轴与所述反射器的纵向光轴成直角设置，并且所述封套基本上与所述孔径边缘平齐。
为此，中断所述反射器边缘的侧壁部分以便提供一对互相相对的狭槽131、131*，所述双端灯的颈部被装配到所述狭槽中。
由图8可以最好地看出，狭槽131、131*适于与反射器孔径的边缘对准。
这些狭槽设有与反射器的孔径平齐的衬套(bushing)以便包围灯支撑和电气馈入装置。
灯端部分通过任何适当的、标准的、公知的将灯固定到反射器主体的方法而固定在衬套中。
依照本发明的一个优选的实施例，所述双端灯的纵轴长度大于所述孔径边缘的内直径并且小于所述反射器外壳的外直径。因此，所述灯端部分延伸到反射器主体内。
同时，所述衬套是连接到所述灯的灯丝或电极并且被设计用于连接到外部电源的引线的承载物。
如果希望的话，突出物150可以从所述反射器的外表面向外突出，并且所述引线可以固定在这些突出物中。在金属反射器元件中，这些突出物便利地用来包含灯接触元件和反射器元件之间的绝缘密封物。
在一个实施例中，所述灯端部分以及关联的引线利用灯颈部的端部分周围的接合剂固定到所述衬套中。本领域中已知的材料用作接合剂(cement)，例如滑石、氧化铝、氮化铝、基于硅树脂的接合剂等等。特别优选地用于本文的是商业上可获得的材料，如L3滑石，其包含SiO2-MgO-BaO。
可替换地，所述灯支撑为中空的扣环(clasp)部件，其环绕并且夹紧灯的密封端。该扣环部件具有互相相对的凹陷以用于与灯的密封端上相应形状的肋状物配合，并且被设计成使得所述密封迅速与其接合。
尽管所述衬套主要被设计用于永久地安装灯200，但是它们也可以用在可将它们拆卸的地方以便允许将其替换。
在本发明的一个实施例中，为了向所述灯提供电流，管脚连接器160固定到所述引线。这些引线从所述反射器主体向外延伸，并且适于与管脚连接器接合。这些管脚连接器可以在适当配置的插座中携带。这些管脚连接器可以借助于接合剂相对于所述反射器固定。图7示出了一种照明器具，其中管脚连接器160固定到所述反射器主体。
电气接触可替换地可以在不同的配置中提供，其优选地与所述狭槽对准并且放置在大约这些狭槽延伸到所述突出物的水平。在图3的实施例中，弹簧接触230被用于电源。
因此，所述灯单元具有相对较小的轴向尺寸，并且不需要管脚连接器。
对于所述照明器具组件而言，灯100置于所述反射器的腔体内并且保持在该位置，如图1所示。所述引线通过狭槽131、131*并且通过突出物150横向向外延伸。
接合剂置于这些狭槽内，直到这些狭槽完全被填充。透明盖板胶合到所述框架部件中。管脚连接器(pin connector)优选地紧固到所述引线。之后，所述照明器具可供使用。
因此，完整的照明器具包括灯200，其借助于包围灯端部分以及关联的引线的衬套与反射器主体100的底部平齐地被安装，所述引线伸过边缘部分反射器处的孔。
由于所述照明器具的几何结构主要由用以使所述双端灯在适当位置以及允许其调节所需要的机械结构的尺寸和形状所限定，因而显然的是，所述反射器主体在该器具的高度和宽度方面不起重要的作用。
所述灯的轴向尺寸可以在宽的界限之内变化，并且可以例如处于10和60mm之间。该灯的直径小得多，例如为5-10mm。
市电电压照明器具的典型尺寸为包括其50mm的端部分的所述伸长的灯的长度以及65mm的框架部件的外直径。该灯的直径典型地为10mm，该器具的总体高度为20mm。
低压照明器具的典型尺寸为具有30mm的总体长度以及5mm的直径的灯。于是，该照明器具的尺寸为50mm长、8mm顶点到边缘的距离以及12mm总体高度。
将所述照明器具安装在常规凹陷盲孔或者栅格(grid)中的方式对于本领域技术人员是众所周知的，不必进行详细的描述。
附图说明
图1为依照本发明的照明器具的前视图。
图2为与灯轴平行的本发明照明器具的示意性侧视图。
图3为与灯轴垂直的本发明照明器具的示意性侧视图。
图4为包括截断的反射器的照明器具的前视图。
图5为与灯轴平行的依照图4的照明器具的示意性侧视图。
图6为与灯轴垂直的依照图4的照明器具的示意性侧视图。
图7为与灯轴平行的、包括管脚连接器的本发明照明器具的示意性侧视图。
图8为所述反射器主体的腔体的视图。
图9为通过所述反射器主体的截面。