嵌入式照明装置.pdf

本发明涉及一种嵌入式照明装置，其包括被嵌入在天花板内的反射器。本发明的实施例包括：插入天花板的安装凹陷内的嵌入式外壳；被连接到嵌入式外壳的LED模块；将LED模块和嵌入式外壳彼此互联的连接件；将嵌入在天花板的安装凹陷内的嵌入式外壳紧固到天花板的底部的托架；以及具有圆锥形结构的反射器，所述圆锥结构具有上端开放部分和下端开放部分。所述反射器可以被连接到嵌入式外壳，或从嵌入式外壳上拆除，其中LED模块的发射表面被设置在该圆锥形结构的上端开放部分上，光通过该圆锥形结构的下端开放部分发射。

权利要求书
1.  一种嵌入式照明装置，包括：
安装在天花板的安装凹陷内的嵌入式外壳；
被耦合到所述嵌入式外壳的LED发光二极管模块；
将所述发光二极管模块连接至所述嵌入式外壳的连接件；
将安装在所述天花板的所述安装凹陷内的所述嵌入式外壳紧固到所述天花板的底 部上的托架；以及
具有圆锥形结构的反射器，其中所述圆锥形结构的上端和下端是开放的，所述反 射器以可拆卸方式被耦合到所述嵌入式外壳，使得所述发光二极管模块的发射表面被 设置在所述圆锥形结构的开放的上端内，光通过所述圆锥形结构的开放的下端被发射 到外部。

2.  如权利要求1所述的嵌入式照明装置，还包括保护罩，所述保护罩以可拆卸方 式附着到所述反射器的所述开放的下端，以盖住所述开放的下端。

3.  如权利要求1所述的嵌入式照明装置，其中，所述发光二极管模块包括：
其上安装有多个发光二极管的PCB印刷电路板；
附着到所述印刷电路板的漫射罩，所述漫射罩使从所述发光二极管发出的光均匀 地漫射；以及
将从所述发光二极管产生的热量发散到外部的散热器。

4.  如权利要求1所述的嵌入式照明装置，其中，所述嵌入式外壳包括：
具有框架形状和预定厚度的环形本体；和
沿着所述环形本体的内部圆周边缘并从所述内部圆周边缘突出的垂直突起。

5.  如权利要求4所述的嵌入式照明装置，其中，所述反射器包括：
所述开放的上端；
所述开放的下端；
连接所述开放的上端与所述开放的下端的侧壁；以及
可拆卸的安装装置，其用于以弹性的且可拆卸的方式将所述反射器耦合到所述嵌 入式外壳的所述垂直突起。

6.  如权利要求5所述的嵌入式照明装置，其中，所述开放的下端包括法兰表面， 所述法兰表面沿着所述开放的下端的外边缘并从所述开放的下端的外边缘延伸。

7.  如权利要求5所述的嵌入式照明装置，其中，所述可拆卸的安装装置包括：
围绕所述反射器的所述侧壁的框架本体；和
从所述框架本体突出，并包括导引表面和“L”形的弯曲表面的锁定本体，
其中通过将所述锁定本体的所述弯曲表面锁定到所述垂直突起，使所述反射器被 耦合到所述嵌入式外壳。

8.  如权利要求7所述的嵌入式照明装置，其中，从所述框架本体上突出的所述弯 曲表面的弯曲角度，是比从所述开放的下端水平地突出的所述法兰表面的水平角更大 的钝角。

9.  如权利要求5所述的嵌入式照明装置，其中，不同的反射器的侧壁的内表面的 曲率不同。

10.  如权利要求9所述的嵌入式照明装置，其中，
当所述反射器的所述侧壁的所述内表面的曲率减小时，所述发光二极管模块的光 分布范围增大，和
当所述反射器的所述侧壁的所述内表面的曲率增大时，所述发光二极管模块的光 分布范围减小。

11.  如权利要求5所述的嵌入式照明装置，其中，所述侧壁的所述内表面被涂覆 白色涂料。

12.  如权利要求5至11中任一项所述的嵌入式照明装置，其中，在所述侧壁的所 述内表面上形成预先确定的图案。

13.  如权利要求12所述的嵌入式照明装置，其中，所述图案包括蜂窝图案。

14.  如权利要求7所述的嵌入式照明装置，其中，所述反射器和所述可拆卸的安装 装置由单个模具整体注射成型。

说明书嵌入式照明装置
技术领域
概括而言，本发明涉及嵌入式照明装置，更具体而言，涉及一种被嵌入在天花板 内、并配有反射器的照明装置。
背景技术
一般而言，安装在室内和室外墙壁或天花板之内或之上的照明装置不仅用于照亮 黑暗区域，还用作形成建筑空间的组成部分的建筑部件。对于室内结构，照明装置还 被用作一种改善空间内部环境的附件。由此，照明装置可用作多种用途。为实现这些 用途，照明装置有多种对应于使用目的的结构形状。
近年来，已经推出了一些对建筑物结构的外部或内部进行照明、以营造优美和美 妙气氛的照明装置。此类照明装置主要嵌入在天花板或墙壁内，使得照明装置的主体 免于暴露于外部，且使得安装此类装置的区域整洁。此外，此类照明装置可以配备有 多种灯和反射器，使得灯光可以沿各种方向和角度发射。
图1示出了常规的嵌入式照明装置，其中每个装置均包括LED灯和反射器。
如图1a所示，当反射器具有一个相对小的曲度时，光分布范围增大，使得从LED 灯发射的光被广泛漫射。如图1b所示，当反射器的曲度相对较大时，光分布范围减小， 使得从LED灯发射的光的漫射范围减小。
然而，常规嵌入式照明装置被配置成使得LED灯和反射器以相互结合成一个整体 的方式形成。因此，当需要改变LED灯的光分布范围时，必须将嵌入式照明装置整体 更换为新的装置。例如，当需要将嵌入式照明装置的光分布范围从70°改为40°时， 必须将整个嵌入式照明装置用光分布范围为40°的嵌入式照明装置来代替。这样会造 成浪费，因为需要以新的资源来替代仍然能使用的照明装置。此外，将新的嵌入式照 明装置整体再次嵌入的操作也会对用户造成不便。
公开内容
技术问题
相应地，本发明已考虑到在现有技术中出现的上述问题，本发明的一个目的是提 供一种嵌入式照明装置，其被配置为使得光分布范围可在多种角度中加以改变，而无 需将嵌入式照明装置整体换新。
本发明的另一目的是提供一种嵌入式照明装置，其被配置为使得光分布范围可以 容易地由徒手方式调整，而不需要特别的工具。
本发明还有一个目的是提供一种嵌入式照明装置，其中，当光分布范围被改变时， 可以防止照明装置的外观被工具破坏。
技术方案
为实现上述目的，本发明提供了一种嵌入式照明装置，其包括：安装在天花板的 安装凹陷内的嵌入式外壳；被耦合到嵌入式外壳的LED(发光二极管)模块；将LED 模块连接至嵌入式外壳的连接件；将安装在天花板的安装凹陷内的嵌入式外壳紧固到 天花板的底部上的托架；以及包括具有圆锥形结构的反射器，其中所述圆锥形结构的 上端和下端是开放的；该反射器以可拆卸方式被耦合到嵌入式外壳，使得LED模块的 发射表面被设置在该圆锥形结构的开放的上端内，光通过该圆锥形结构的开放的下端 被发射到外部。
该LED模块可能包括：其上安装有多个LED的PCB(印刷电路板)；附着到PCB的 漫射罩，该漫射罩可以对从LED发射的光进行均匀的漫射；以及包括将从LED产生的 热量发散到外部的散热器。
该嵌入式外壳可以包括：具有框架形状和预定厚度的环形本体；和垂直突起，该 突起沿着环形本体的内部圆周边缘自此边缘突出。
该反射器可能包括：开放的上端；开放的下端；连接开放的上端与开放的下端的 侧壁；以及可拆卸的安装装置，其用于以弹性且可拆卸的方式将反射器耦合至嵌入式 外壳的垂直突起上。开放的下端可能包括沿着开放的下端的外边缘并自此外边缘延伸 的法兰表面。
该可拆卸的安装装置可能包括：围绕反射器的侧壁的框架本体；和锁定本体，该 锁定本体从框架本体突出，并包括导引表面和“L”形的弯曲表面。通过将锁定本体的 弯曲表面锁定到垂直突起上，可将反射器耦合至嵌入式外壳。
此外，从该框架本体上突出的弯曲表面的弯曲角度，可以是一个比从开放的下端 水平突出的法兰表面的水平角更大的钝角。
有益效果
在根据本发明的嵌入式照明装置中，仅需将反射器换新即可容易地改变光分布范 围，而不需要将嵌入式照明装置从天花板上整体拆下。由此，可以容易地进行改变照 明装置光分布范围的操作，因为不需要单独的拆卸工作。因此，改变光分布范围的工 程成本可以被显著降低。此外，可以防止照明装置被工具损坏，因为反射器可徒手更 换，而不需要特别的工具。
附图说明
图1示出了一种包括LED灯和反射器的嵌入式照明装置的光分布角度随反射器曲 率的变化情况；
图2为根据本发明的一个实施例的嵌入式照明装置的透视图；
图3为根据本发明的上述实施例的嵌入式照明装置的分解透视图；
图4为根据本发明的上述实施例的LED模块的部分分解透视图；
图5示出了根据本发明的上述实施例，将反射器从嵌入式外壳上分离的过程；
图6、7和8为根据本发明的上述实施例，光分布范围随反射器的侧壁的内表面的 曲率变化的示意图；
图9为根据本发明的一个实施例的侧壁的内表面上已被涂覆白色涂料的反射器的 光分布范围的示意图；
图10示出了根据本发明的一个实施例，将反射器耦合到嵌入式外壳的过程；
图11为在根据本发明的一个实施例的反射器的侧壁的内表面上形成的蜂窝结构 的视图；
图12示出了具有根据本发明的不同实施例的各类反射器的多种嵌入式照明装置 的照片；
图13示出了一种产品的照片，该产品包括根据本发明的一体化的具有可拆卸式安 装装置的反射器。
最佳模式
在下文中，将参照附图对本发明的实施例进行详细的说明。本发明并不局限于以 下这些实施例，并可进行各种改动。这些实施例仅作示例之用，以使本领域技术人员 能够很容易地理解本发明的范围。在所有不同的图中，相同的参考数字用于指代相同 或相似的部件。
图2为根据本发明的一个实施例的嵌入式照明装置的透视图。图3为根据本发明 的上述实施例的嵌入式照明装置的分解透视图。图4为根据本发明的上述实施例的LED 模块的部分分解透视图。
嵌入式照明装置是指嵌入在天花板内、用于对天花板下方的区域进行照明的照明 装置。从LED模块所发射的光被嵌入式照明装置的反射器反射向天花板下方的区域。
根据本发明的一个实施例的嵌入式照明装置包括：包括LED模块120、嵌入式外 壳110、连接件130和托架140的嵌入式本体100；和用于反射光的反射器200。嵌入 式本体100包括：发射光的LED模块120；设置在形成于天花板上的安装凹陷内的嵌 入式外壳110；对天花板底部上的安装凹陷内的嵌入式外壳提供支承的托架140；以及 将LED模块连接至嵌入式外壳的连接件130。反射器200具有圆锥形结构，圆锥形结 构的上端和下端是开放的。LED模块的发射表面被设置在反射器200的圆锥形结构的 开放的上端内。嵌入式外壳被设置在圆锥形结构的开放的下端250上。反射器200以 可拆卸方式被耦合到嵌入式外壳，将来自LED模块的发射表面的光反射向天花板下方 的区域。
在本发明的一个实施例中，嵌入式照明装置的嵌入式本体100与反射器200可徒 手被彼此耦合或彼此分离，而无需特别的工具。当需要改变从LED模块120发射的光 的分布范围时，根据本发明的嵌入式照明装置仅需要将确定光分布范围的反射器更换 为新的反射器，而不需将该装置整体从天花板上拆除，而在常规技术中，必须将嵌入 式照明装置整体从天花板上拆下并换新。下文将更为详细地对嵌入式照明装置的元件 进行解释。
LED模块120是包括LED灯且发射光的光源。LED模块120包括散热器和在其上安 装有多个LED的PCB。装配有LED 123的PCB 122被耦合到散热器121上。PCB 122的 LED 123接收驱动功率并发射光。根据需要，LED模块120可被配置为使得装配有LED 122的PCB 122与散热器121一体化形成。散热器121可以采用多种形状，例如，圆 柱体、矩形柱体形状、等等。此外，如图中所示，在散热器的外表面上设置有多个散 热翼片。由此，从光源产生的热量可通过散热翼片被有效地分散至外部。LED模块还 包括漫射罩124，漫射罩124在LED发射光的方向上被附着到PCB，使得从LED所发射 的光可以被漫射罩124均匀漫射。也就是说，漫射罩124可以使从LED模块发射的光 变得均匀。
嵌入式外壳110是被安装在形成于天花板内的安装凹陷内的外壳。安装凹陷是指 在天花板内形成，使得照明装置可被嵌入在天花板内的凹陷。嵌入式外壳110包括： 具有环形框架形状和预定厚度的环形本体112；和垂直突起111，该突起从环形本体的 内部圆周边缘处垂直突出，并与安装凹陷的侧壁接触。
环形本体112的内径等于或近似于安装凹陷的直径，由此可被插入安装凹陷内。 环形本体112具有预定的厚度，且其下表面从安装凹陷的下端暴露出来。此外，环形 本体112的形状与安装凹陷的形状相对应。如果天花板内形成的安装凹陷为圆形，则 环形本体112为圆环形状。如果安装凹陷为矩形，则嵌入式外壳也采用矩形环形状。 垂直突起111从环形本体的内部圆周边缘处垂直突出。由此，当嵌入式外壳被插入安 装凹陷内时，垂直突起的外表面会面向安装凹陷的侧壁。当反射器与嵌入式外壳进行 组装时，反射器200的锁定本体220被锁定到垂直突起111的上端。
连接件130是一个将LED模块连接至嵌入式外壳的杆。LED模块通过此连接件被 耦合到嵌入式外壳。LED模块到嵌入式外壳的耦合可通过将LED模块和嵌入式外壳分 别连接到连接件的第一端和第二端的方式得以实施。连接件也可以采用弯曲形状而非 杆状。根据需要，连接件130和LED模块120可以与嵌入式外壳110一体化形成。
托架140用以将设置在天花板的安装凹陷内的嵌入式外壳紧固到天花板的底部。 托架140用于将嵌入式外壳可靠地固定到天花板上，以防止已嵌入天花板的安装凹陷 内的嵌入式外壳发生从天花板上不希望的脱落。托架可由多种已知方法实现。例如， 托架140可以被设置在连接件上，并被配置为可通过众所周知的旋紧或旋松螺栓的方 式对托架高度进行调整。在此情况下，当将嵌入式外壳安装在安装凹陷内之后对螺栓 进行旋紧时，连接至螺栓的托架140沿螺栓螺纹141运动，由此其高度(位置)被降 低。高度(位置)被降低的托架140的下端会对天花板底部的邻近部分施加作用力。 凭借该推力，嵌入式外壳可被更加可靠地固定在安装凹陷内。此外，将设置在安装凹 陷内的嵌入式外壳紧固到天花板的底部的托架还可以通过其他多种方式实现。
反射器200用于反射从LED模块发射的光。反射器200被配置为以可拆卸方式耦 合到嵌入式外壳。为此，反射器200具有圆锥形结构，所述圆锥形结构的上端和下端 是开放的。也就是说，反射器200以可拆卸方式被耦合到嵌入式外壳100，使得LED 模块的发射表面120a被设置在圆锥形结构的开放的上端240内，光可通过开放的下端 250被发射到外部。由此，设置在圆锥形反射器的开放的上端240上的LED模块的光 在经过圆锥形反射器之后，穿过圆锥形反射器的开放的下端250被发射到外部。此外， 上端和下端开放的反射器可以采用多种形状，包括四角锥形、三棱锥形，等等。
更具体而言，具有圆锥形结构的反射器200包括开放的上端240、开放的下端250、 连接该开放的上端240与开放的下端250的侧壁230，以及用于以弹性的且可拆卸的 方式将反射器耦合到嵌入式外壳的垂直突起111上的可拆卸安装装置210和220。
该可拆卸安装装置便于将反射器200耦合到嵌入式外壳100或从嵌入式外壳100 上拆下反射器200。为此，该可拆卸安装装置包括围绕反射器200的侧壁的框架本体 210和从框架本体210上突出的锁定本体220。每个锁定本体220包括“L”形的弯曲 表面222和导引表面221。通过将锁定本体的弯曲表面222锁定到垂直突起111，反射 器被耦合到嵌入式外壳100。具体而言，当反射器200被推入嵌入式外壳100内时， 锁定本体的导引表面221会沿垂直突起111的侧壁移动，然后位于相应导引表面的端 部的弯曲表面222被锁定至嵌入式外壳的垂直突起111的上端。用这样的方式，反射 器200可被容易地安装到嵌入式外壳100上。优选地，弯曲表面222与导引表面221 之间的夹角小于90°。每个锁定本体220均由例如聚碳酸酯或ABS(丙烯腈-丁二烯- 苯乙烯)树脂等塑料制成，以具备适当的弹性。此外，锁定本体220可以与反射器200 一体化形成。
弯曲表面弯曲的角度优选为非90°的角度，使得在需要时，即使采用较小的力也 可容易地使已由“L”形锁定本体220耦合到嵌入式外壳的反射器200与嵌入式外壳 100分离。为实现上述目的，弯曲表面222被配置为，使得从框架本体210上突出的 弯曲表面222的弯曲角度，是比从开放的下端250水平地突出的法兰表面112的水平 角度更大的钝角。由此，凭借弯曲表面的钝角，当用手向下拉反射器时，虽然反射器 的锁定本体220已被锁定至嵌入式外壳的垂直突起111，还是可以很容易地将反射器 与嵌入式外壳分离。
图5示出了根据本发明的实施例，将反射器从嵌入式外壳上分离的过程。如果用 户使用其(他或她的)手掌向下拉动反射器(如图5a所示、该反射器已通过将反射器 的锁定本体220的弯曲表面锁定到嵌入式外壳110上的方式被耦合到嵌入式外壳110)， 则以大于90°的钝角弯曲的弯曲表面可以很容易地在嵌入式外壳110上滑动，如图5b 所示。由此，如图5c所示，反射器可以很容易地与嵌入式外壳分离。
反射器的开放的下端250包括沿开放的下端250的外边缘水平延伸的法兰表面 201。当反射器与嵌入式外壳进行组装时，开放的下端250的法兰表面201与嵌入式外 壳的环形本体110的下表面形成紧密接触。
LED模块的发射表面120a被设置在开放的上端240内。从LED模块发射的光在穿 过圆锥形反射器的开放的下端250被向下发射之前，先通过圆锥形反射器。在此，从 LED模块发射的光被圆锥形反射器的侧壁的内表面反射，然后被发射至开放的下端250 下方，同时形成一个预先确定的光分布范围。光分布范围是指从一个光源发射到一个 所需空间的光的分布状态。光分布范围随反射器的侧壁的内表面的曲率而变化。
侧壁230是连接开放的上端与开放的下端的连接表面。侧壁230的内表面具有预 先确定的曲率。
此曲率表示反射器的侧壁230的内表面的弯曲程度。因此，增大曲率意味着侧壁 的内表面更接近于平面。减小曲率则意味着侧壁内表面的弯曲程度增大。
根据曲率(即表示反射器的侧壁230的内表面的弯曲程度)的不同，从发射表面 发射的光的分布情况会有变化。如果此曲率相对较大，反射器的侧壁将更接近于平面， 从而使光的分布范围相对较小。换言之，光线会聚焦在一个相对较小的区域内，而非 大范围散开。另一方面，如果此曲率相对较小，反射器的侧壁230的弯曲程度会更大， 使得光的分布范围相对较大。换言之，光被较广泛地散开，而非被集中。
图6、7和8为根据本发明的实施例的光分布范围随反射器的侧壁内表面的曲率变 化的示意图。在这三种情况中，图6示出了曲率最大时的光分布范围，图7为曲率为 第二大时的情况，而图8所示为曲率最小时的光分布范围。
图6示出了曲率相对较大时的光分布范围。图6中的反射器的光分布范围为20°。 图7中的反射器的曲率小于图6中的反射器的曲率，图7中的反射器的光分布范围为 30°，大于图6的光分布范围，因为其反射器的侧壁内表面的弯曲程度比图6中的反 射器的侧壁内表面的弯曲程度大。图8中的反射器的曲率小于图7中的反射器的曲率， 其光分布范围为60°，比图7中的大，因为其反射器侧壁内表面的弯曲程度比图7中 的反射器的侧壁内表面的弯曲程度大。由此，可以理解为，随着曲率的减小，光分布 范围增大；而随着曲率的增大，光分布范围会减小。
由此，根据本发明的实施例，可以提供内表面具有不同曲率的若干反射器。当需 要实现第一光分布范围时，仅须将具有对应于第一光分布范围的第一曲率的第一反射 器与嵌入式外壳耦合。当需要改变光分布范围时，例如改变为第二光分布范围，仅须 将具有对应于第二光分布范围的第二曲率的第二反射器与嵌入式外壳耦合。
图10示出了根据本发明的一个实施例的将反射器耦合到嵌入式外壳的过程。在用 于安装照明装置的安装凹陷在天花板内形成之后，将嵌入式外壳插入安装凹陷内，如 图10a所示。随后，如图10b所示，在嵌入式外壳已被嵌入安装凹陷内之后，将连接 至设置在连接件上的托架的螺栓旋紧。随后，连接至螺栓的托架的高度(位置)被降 低，使得托架的下端能够对天花板的底部上与安装凹陷相邻的部分施加作用力。凭借 此推力，嵌入式外壳被固定在安装凹陷内。接下来，如图10c所示，反射器被插入并 推入嵌入式外壳内，直至通过将反射器的锁定本体的弯曲表面锁定到嵌入式外壳从而 使反射器被紧固到嵌入式外壳上为止。随后，如图10d所示，嵌入式照明装置的组装 和安装完成。优选地，反射器配有附着到反射器的开放的下端250的保护罩91。保护 罩91既用于在反射器嵌入并安装在嵌入式外壳内时防止灰尘进入反射器内，还用于防 止出现指纹或静电。由此，在反射器安装完成之后，会将保护罩91从反射器上移除。 为此，保护罩91由透明材料(例如，PET)制成，使得其可通过一种压敏黏合剂附着 到反射器上，并可在需要时很容易地从反射器上移除。
在一个实施例中，反射器的侧壁的内表面可被涂覆白色涂料，使得光分布范围可 以被改变。例如，如果在反射器的侧壁的内表面上施加白色涂料，虽然反射器的侧壁 曲率与图8中反射器的侧壁曲率相同，光分布范围可扩大至75°，如图9所示。白色 涂料可以是用于树脂(塑料的原料)的油漆。
在一个实施例中，反射器可被配置为使得反射器的侧壁的内表面内形成有预定的 图案。此图案的形成可改变光分布范围。在反射器的侧壁的内表面内可形成多种图案。 例如，如图11所示，在反射器的侧壁的内表面内形成的图案可以是蜂窝图案，以形成 预先确定的光分布。
此外，具有预定曲率的反射器可以有多种结构，例如聚焦结构、窄化结构、扩展 结构等。根据使用目的，将具有相应结构的反射器耦合至嵌入式外壳。作为参考，图 12示出了具有根据本发明的不同实施例的各类反射器的多种嵌入式照明装置的照片。
同时，尽管可拆卸安装装置可以与反射器分开形成，但它也可与反射器一体化形 成。如图13所示，反射器和可拆卸安装装置可采用相同材料一体化生成。例如，反射 器和可拆卸安装装置可以由形状对应于反射器和可拆卸安装件的模具被整体注射成 型。作为参考，图13示出了一种产品的照片，该产品包括一体化的具有可拆卸式安装 装置的反射器。
尽管为了示例目的而对本发明的优选实施例进行了披露，但本领域技术人员应可 理解，在不背离所附权利要求中所披露的本发明的范围和精神的条件下，可对其进行 各种改动、加装和替代。