CN102803832B - 照明设备及连接器板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适于安装于外壳内的照明设备和结构。外壳可为预先存在的外壳，诸如适于安装高强度放电（HID）或其它类型照明灯具的那些外壳。照明设备可包括照明单元（例如照明器），其具有所需类型的一个或多个光源，例如，LED阵列。照明设备可包括适用于外壳的结构，其使得安装照明单元所需的用户时间和精力为最低。这种照明设备以及相关的安装方法可相应地提供高效照明。还描述了相关的装配和安装技术。

Description

照明设备及连接器板

相关申请

本申请要求于2010年3月24日提交的美国专利申请No.12/731,077的权益。其整个教导纳入本文作为参考。

背景技术

灯面板（有时称为“照明器”）通常设计成提供向下和向外的灯光分布，以便适于许多应用，例如包括汽油服务站、便利店和免下车餐厅的外部照明。顶棚式照明器通常包括盒状的顶棚式器具外壳，其安装到水平天花板或顶棚支撑结构上以便封装和支撑照明部件和顶棚式照明器的相关结构。顶棚式照明器的照明组件包括电耦联至高强度放电（HID）灯的电气控制元件，诸如镇流器、电容器和点火器。上述灯通常水平安装于顶棚式器具的灯座内，且在灯发光部分的上方设置反射器，以便透过封装灯的玻璃或塑料透镜组件将灯光向下分布。

更换或改装顶棚式照明器通常需要将照明器的几个或所有现有的照明部件和相关结构从现有的顶棚式器具外壳中拆除以便在器具外壳内提供用于安装所更换的照明器的足够空间。在过去，更换的顶棚式照明器作为拆卸部件从制造商处运送过来，然后这些拆卸部件单独安装并布线到顶棚式器具外壳内。然而应该意识到，将单独的改装照明器部件安装并布线于现有的顶棚式器具内是一个复杂且耗时的过程，其原因在于顶棚式器具通常只能通过梯子才可够到。由于任何地点或场所会需要更换或改装十个或更多个的顶棚式照明器，因此有关对顶棚式照明器的单独改装组件进行安置、安装以及布线的难度显著增加。

因此，需要一种照明器组件，其最大限度地减少改装现有的顶棚式照明器所需的时间。还需要一种照明器组件，其提高在现有的顶棚式器具外壳内安装改装的照明器组件的简易度。

发明内容

应该理解，无论是本公开的上述总结还是下面的详细描述都是示例性和解释说明性的，而并不意旨限制本公开的范围。此外，关于本文使用的术语，单数元素的引用并非意旨意味着“一个且仅仅一个”，除非特别声明，否则意味着“一个或多个”。术语“一些”指代一个或多个。带下划线的和/或斜体的标题和副标题仅仅是为了便于使用，但并不限制本公开，而且并不作为关于本公开描述的解释而被提及。

本公开的各方面和实施例通过提供适于安装在外壳内的照明设备来致力于解决前面描述的问题。外壳可以是预先存在的，诸如用于高强度放电（HID）或其它类型的照明灯具而安装的那些外壳。照明设备可包括所需类型的一个或多个光源，例如，LED阵列。照明设备可包括适用于外壳的结构，其使得安装照明单元所需的用户时间和精力为最低。

本公开的一方面涉及一种可适于安装在器具外壳内的照明设备，所述器具外壳具有处于其下端部处的围绕和限定器具外壳内开口的凸缘。该照明设备可包括具有上表面、下表面、外周边和由内周边限定的开孔的连接器板。连接器板适于抵靠外壳的凸缘配合并且连接到外壳的凸缘。连接器板可配置和布置成牢固地接纳适于照明电源单元的驱动器板。该照明设备可包括灯面板，其包括照明单元。该照明设备还可包括外部安装面板。外部安装面板可配置和布置成牢固地接纳连接器板和灯面板。

连接器板的实施例可包括邻近内周边和邻近外周边的紧固件结构。

照明设备可包括用于操作照明单元且电耦联到照明单元的照明电源单元。

照明电源单元可支撑于固定到连接器板的驱动器板上。

壳体的凸缘可包括一个或多个弹性夹。

连接器板可包括安全钩，其配置成接纳附连到外部安装面板的安全线缆。

外部安装面板可包括用于接纳相应紧固件（如螺钉）的一个或多个（例如两个）键孔槽。

外壳凸缘可包括与外壳的顶棚件间隔开的内表面，且其中连接器板进一步包括一个或多个突片，其具有适于与外壳凸缘的内表面配合的支撑表面。

照明单元可包括多个发光二极管。

照明单元可包括具有光学镜片的外壳。

密封剂可设置于连接器板和外壳凸缘之间。

照明设备可包括将连接器板连接到外壳凸缘的多个紧固件。

照明设备可包括将外部安装面板连接到连接器板的多个紧固件。

照明设备可包括将灯面板连接到外部安装面板的多个紧固件。

本公开的另一方面涉及将照明设备安装于具有外壳的现有器具内的方法，所述外壳具有处于其下端部处的指向内部的凸缘，该凸缘围绕并限定器具外壳内的开口，器具外壳还具有通过第一组电导线耦联到电源的镇流器、通过第二组电导线耦联到镇流器的第一灯座、安装于第一灯座内的灯、反射器以及覆盖开口的透镜组件。该方法可包括将透镜组件从器具外壳拆除以通过其内的开口暴露外壳内部。可将耦联到镇流器的第一组电导线断开连接。可将灯和反射器从器具外壳拆除。设置连接器板，其包括上表面和下表面、外周边和由内周边限定的开孔。连接器板适于抵靠外壳的凸缘配合并且连接到外壳的凸缘。连接器板可配置和布置成牢固地接纳适于照明电源单元的驱动器板。设置有包括照明单元或照明器的灯面板。还可设置外部安装面板以作为该方法的一部分。外部安装面板可配置和布置成牢固地接纳连接器板和灯面板。

灯面板可连接到外部安装面板。

连接器板可连接到外壳凸缘。

外部安装面板可连接到连接器板。

将外部安装面板连接到连接器板可包括将附连到连接器板的安全钩连接到安全线缆，所述安全线缆连接到外部安装面板。

可设置电源控制单元。

密封剂可施加/设置于凸缘和连接器板之间。

外壳凸缘可包括与外壳的顶棚件间隔开的内表面。连接器板可包括一个或多个突片，其具有适于与外壳凸缘的内表面配合的支撑表面。

照明单元包括多个LED。

应该理解，上述实施例和各方面能够以任何实际操作的组合而结合或布置。

本公开实施例的其它特征在本文的说明书、附图和权利要求中显而易见。

附图说明

参照附图阅读以下说明书，能够更充分地理解本公开的特征。附图被视为具有说明性而非限定性的性质。附图不一定按比例绘制，而是将重点放在本公开的原理上。附图中：

图1是根据本公开示例性实施例的照明设备的分解视图；

图2包括示出根据本公开示例性实施例的照明设备的三幅视图（A）-（C）；

图3描绘出根据本发明示例性实施例的具有镇流器的连接器板的透视图；

图4描绘出根据本发明示例性实施例的安装于外部安装面板上的灯面板的平面视图；

图5描绘出图1的照明设备的横截面视图；

图6描绘出图1的照明设备的另一横截面视图；

图7包括一组附图（A）-（B），上述附图分别示出根据本发明示例性实施例的连接器板的顶部和底部视图；以及

图8包括一组附图（A）-（B），上述附图分别示出根据本发明示例性实施例的外部安装面板的顶部和底部视图。

尽管在附图中描绘了某些实施例，本领域的技术人员可以理解所描绘的实施例是解释说明性的，而且在本文中所示的那些的变型以及在本文中所述的其它实施例可在本发明的范围内设想到并且实施。因此，附图和详细说明本质上被认为是解释说明性的而并非是限制性的。

具体实施方式

在下面的详细描述中阐述了许多具体的细节，以提供对本公开的各方面和实施例的充分理解。但是对于本领域的技术人员而言显而易见的是，本公开的各方面和实施例可以实施为不具有这些具体细节中的某些细节。在其它情况下，为了易于理解未详细示出众所周知的结构和技术。

本公开的实施例涉及适于安装于外壳内的照明设备。外壳可以是预先存在的，诸如为了高强度放电（HID）或其它类型的照明而安装的那些外壳。照明设备可包括照明单元（例如，照明器），其具有所需类型的一个或多个光源，例如LED阵列。该照明设备可包括适用于外壳的结构，其使得安装照明单元所需的用户时间和精力为最低。这种照明设备以及相关的安装方法可以相应地提供高效率照明的安装和使用。

图1描绘了根据本发明示例性实施例的照明设备100的分解视图。照明设备100包括包含一个或多个光源的灯面板（或照明器）110、外部安装面板130以及适于适配外壳150的内部安装面板或“连接器板”140。灯面板110可包括包含一个或多个光源（例如市售的LED阵列）的照明单元120，以及用于保护光源和/或导引/聚焦光输出的可选的光学镜片（未示出）。

如图所示，外壳150可包括凸缘152和顶棚件154。凸缘152可具有如图所示的向内突出的表面153。表面153可与顶棚件154间隔开（竖直地和/或水平地）。还示出可选的防水护罩158。灯面板110可通过外部安装面板130和连接器板140适配或连接到外壳150。如图所示，外部安装面板130可通过所需数量的紧固件（例如图示的螺钉116）连接到连接器板140。连接器板140包括开孔141并且适于与外壳150的凸缘152和/或凸缘153适配。并适用于外壳150。连接器板140包括多个紧固件结构149，例如用于接纳螺钉142或螺栓等的表面或开孔（有螺纹或无螺纹）。如图所示，紧固件结构149可位于连接器板140上的所需位置处，例如围绕外周边以及位于内周边中（如图示）。

照明单元120可以是任何合适的类型。示例性实施例可以包括由LSIIndustries Inc.制备得到的CRO LED 100单元。其它合适的照明单元以及相关的驱动器或电源控制单元在于2009年10月20日提交，名称为“固态照明，驱动电路及相关软件（Solid State Lighting,Driver Circuits,and RelatedSoftware）”的共同拥有的美国专利申请No.12/582,654中有所描述，其全部内容以参考文献纳入本文。

在组装时，灯面板110可通过外部安装面板130和连接器板140连接到外壳150。可以例如以串的方式围绕凸缘152以及以串的方式在顶棚件154上施加密封剂156，以便将连接器板140密封到外壳150。可使用任何合适的密封剂，例如RTV化合物或基于硅树脂的化合物。适于灯面板110的相关镇流器或驱动器（未示出）可位于连接器板140的开口或开孔141中。连接器板140本身可以通过所需数量的连接件/紧固件142（例如，六颗螺钉）而附连到外壳150，如图所示，使用穿过现有的自锁金属片接收器或弹性夹（例如，所谓的“Tinnerman”夹）放置的3个＃10螺钉以及三个自攻＃10螺钉。

继续参考图1，为了增加安装过程中的安全性和易用性，例如在改装安装中，安全钩144（或扣）可位于连接器板140上（如图示）。在安装过程中，连接到外部安装面板130和灯面板110的安全线缆146（或绳索）可悬挂于安全钩144上，使得连接器板140和外壳150保持灯面板110的重量。例如，在安装过程中，外部（或外侧）安装面板130可经由钢缆绳146和扣144临时地保持到连接器板140，同时完成安装的布线部分，其中外部（或外侧）安装面板130具有照明单元110（例如，LED单元）和附连到其的驱动器安装板（例如，图2的板262）。之后，外部安装面板130可以摆动到位且经由紧固件（例如，（4）＃10螺钉）附连到连接器板，以完成安装。可以设置安全夹148并例如通过安装者将它们弯曲且抵靠外壳150的内表面来将连接器板140固定到外壳150。外部安装板130本身也可以具有用于促进安装过程易用性（包括高速）和安全性的特征。例如，在某些应用中，外部安装板130可具有一个或多个键孔槽132（如图所示，优选地处于相反的角落处），以便允许将外部安装板130和灯面板110快速悬挂到连接器板140和外壳150上。

在示例性实施例中，外壳，例如图1所示的外壳150，可以是预先存在的外壳，诸如适用于高强度放电（HID）照明的一个外壳。HID外壳的常见类型包括但不仅限于由LSI Industries Inc.制备得到的所谓的Richmond（或“RIC”）外壳，由Hubbell Lighting Inc.制备得到的所谓的WhitewayCivic（或“CVC”）外壳，以及由Jet-Phillips Lighting制备得到的Icon外壳。当然，本公开的实施例可以使用任何其它合适类型的外壳。

图2包括示出根据本公开示例性实施例的照明设备组件200的三幅视图（A）-（C）。视图（A）示出组件200的顶视图，其包括灯面板210、外部安装面板230以及具有附连的驱动器（电源控制单元）260和支撑驱动器板262的连接器板240。视图（B）-（C）描绘了（A）的正交侧视图，一个垂直于照明设备组件200的长轴线以及一个垂直于照明设备组件200的短轴线。

如图2中所示，外部安装面板230例如通过中央螺纹连接件270和螺纹连接器272（只示出两个或四个）可连接到连接器板240，且还可连接到灯面板210。中央螺纹连接件270可为中空的以便灯面板210和驱动器260之间的进行电连接。驱动器260可支撑于支撑表面上，例如支撑于驱动器板262上。可设置可选的防水护罩248和249。如图（B）和（C）中所示，可设置垫片274以便使组件200的密封性更好。

图2还示出连接器板240可包括一个或多个突片或凸缘248，上述突片或凸缘248具有适于与相关的外壳凸缘的内表面（例如，图1的表面153）配合（例如通过紧固件248’）的支撑表面。

图3描绘了图2所示的组件200的透视图。该视图示出连接到连接器板240和驱动器板262的外部安装板230。还示出了可选的接地母线280。

图4描绘了示出根据本公开示例性实施例的灯面板组件400的平面视图。灯面板组件400可包括灯面板410，其包括一个或多个光源。图中，灯面板410示出为安装在外部安装板430上。灯面板可包括用于保护光源的光学镜片420。在示例性实施例中，光源可包括如图所示的LED阵列412。

图5描绘了图1所示照明设备100沿着平行于外壳顶棚件154的侧面A-B的切割平面所取的横截面视图。图1的附图标记适用于该幅附图。图中示出了外部安装面板130和灯面板（照明器）110之间的螺纹连接件170、172。

图6是图1所示的照明设备100沿着平行于外壳顶棚件154的侧面C-D的切割平面所取的横截面视图。图1的附图标记适用于该幅附图。

图7包括一组附图，上述附图分别示出根据本发明示例性实施例的连接器板700的顶部视图（A）和底部视图（B）。连接器板700包括主体702，其由例如金属片材的合适材料制成且包括开口或开孔704。多个紧固件结构，例如孔洞706（有螺纹或无螺纹）可围绕连接器板700的外周边定位。多个紧固件结构，例如孔洞708（有螺纹或无螺纹）可围绕开孔704的内周边定位。孔洞，例如708，可具有相关的表面或突片。如图（A）中所示，开孔704的内周边可具有突片或凸缘，其提供与主体702间隔开并且大体平行于主体702的支撑表面710。这种表面710可用于连接到相关外壳（例如，使连接器板设计成与其适配或适于其的外壳）的凸缘（或内表面）。

图8包括一组附图，上述附图分别示出根据本发明示例性实施例的外部安装面板800的顶部视图（A）和底部视图（B）。外部安装面板800包括由例如金属片材的合适材料制成的主体802。可设置多个紧固件孔洞804以便与相关的连接器板（例如，图7的连接器板700）连接。

图8还示出可使用的键孔804’。这种孔洞可允许外部安装板800和任何附连的灯面板（未示出）的快速安装。开孔/孔洞806可设置成允许外部安装面板连接（结构连接和/或电连接）到灯面板。

因此，本公开的实施例可相对于以前的技术提供益处。例如，本公开的实施例可提供将光源和电源控制单元安装于预先存在的灯外壳（如HID外壳）内的快捷、简易的改善照明的改装。

尽管已经具体描述了某些灯面板，在本公开的范围内可设想到其它灯面板。例如，可以使用诸如在共同拥有的美国申请No.12/254,107中所示和所述的具有可调灯盒的灯面板或外壳。也可使用其它合适的灯面板。

虽然本文结合某些实施例对本公开的各方面进行了描述，但是应该意识到在本公开的精神内本领域的技术人员可以进行各种变型。例如，虽然将灯外壳描述为预先存在的，但是本公开的实施例可提供适于照明设备的外壳。此外，尽管本文将紧固件描述为包括螺钉，还可以使用其它类型的紧固件来代替上述紧固件或可另外使用其它类型的紧固件，例如螺栓、铆钉、卡扣连接。此外，适用于本文所述的组件和结构的材料并不限于金属或金属板材，例如，可以使用适当强度的塑料和/或复合材料。

在不偏离本公开的精神和范围的情况下，本文所述的各种功能和元件可与所示的功能和元件以不同方式进行划分。这些实施例的各种变型对于本领域的技术人员而言将是显而易见的，且本文限定的通用原则可适用于其它实施例。因此，在不偏离本公开和要求的实施例的精神和范围的情况下，本领域的技术人员可以进行多种变化和变型。

本领域的技术人员可以理解，本公开的实施例和/或本公开的实施例的一部分可以在计算机可读的存储介质（例如硬件、软件、固件或其任何组合）中进行，或者通过所述存储介质实现，并且可分布于一个或多个网络。本文所述的步骤，其包括用以获得、知晓或计算由本公开的实施例利用和/或产生的公式和/或数学模型的处理功能，可以由一个或多个合适的处理器例如中央处理单元（CPU）来进行处理，所述处理器以任何合适的语言执行合适的代码/指令（依赖于机器或不依赖于机器）。

此外，本公开的实施例可以以信号和/或载体（例如，通过通信信道或网络发送的控制信号）来实施。此外，软件的实现方法、流程和/或本公开的算法可由电信号（例如适用于互联网和/或无线网络的信号）实施或者执行。

Claims (23)

1.一种用于用器具外壳安装在顶棚内的照明设备，所述器具外壳延伸穿过所述顶棚并具有处于其下端部处的凸缘，所述凸缘围绕所述器具外壳内的开口，所述照明设备包括：

连接器板，其具有上表面、下表面、外周边和由内周边限定的开孔，其中所述连接器板适于抵靠所述器具外壳的凸缘配合并且连接至所述器具外壳的凸缘，其中所述连接器板配置和布置成牢固地接纳适于照明电源单元的驱动器板；

具有照明单元的灯面板，以便使所述灯面板的驱动器定位于所述连接器板的开孔内；以及

外部安装面板，其中所述外部安装面板配置和布置成牢固地接纳所述连接器板和所述灯面板。

2.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述连接器板包括邻近所述内周边和邻近所述外周边的紧固件结构。

3.根据权利要求1所述的照明设备，还包括用于操作所述照明单元且电耦联到所述照明单元的照明电源单元。

4.根据权利要求3所述的照明设备，其中所述照明电源单元被支撑于固定到所述连接器板的驱动器板上。

5.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述凸缘包括一个或多个弹性夹。

6.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述连接器板还包括安全钩，其配置成接纳附连到所述外部安装面板的安全线缆。

7.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述外部安装面板包括用于接纳相应紧固件的两个键孔槽。

8.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述器具外壳凸缘包括与所述器具外壳的顶棚件间隔开的内表面，且其中所述连接器板进一步包括一个或多个突片，其具有适于与所述器具外壳凸缘的内表面配合的支撑表面。

9.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述照明单元包括多个LED。

10.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述照明单元包括具有光学镜片的外壳。

11.根据权利要求1所述的照明设备，还包括设置在所述连接器板和所述器具外壳凸缘之间的密封剂。

12.根据权利要求1所述的照明设备，还包括将所述连接器板连接到所述器具外壳凸缘的多个紧固件。

13.根据权利要求1所述的照明设备，还包括将所述外部安装面板连接到所述连接器板的多个紧固件。

14.根据权利要求1所述的照明设备，还包括将所述灯面板连接到所述外部安装面板的多个紧固件。

15.将照明设备安装于具有器具外壳的现有器具内的方法，所述器具外壳具有处于其下端部处的凸缘，所述凸缘围绕并限定所述器具外壳内的开口，所述器具外壳还具有通过第一组电导线耦联到电源的镇流器、通过第二组电导线耦联到镇流器的第一灯座、安装于第一灯座内的灯、反射器以及覆盖所述开口的透镜组件，所述方法包括：

拆除所述透镜组件，以暴露所述器具外壳的内部；

将耦联到所述镇流器的所述第一组电导线断开连接；

从所述器具外壳拆除至少灯和反射器；

设置连接器板，其包括上表面和下表面、外周边和由内周边限定的开孔，

其中所述连接器板适于抵靠所述器具外壳的凸缘配合并且连接到所述器具外壳的凸缘，其中所述连接器板配置和布置成牢固地接纳适于照明电源单元的驱动器板，

设置具有照明单元的灯面板；

将所述灯面板上的驱动器定位于所述连接器板的开孔内；以及

设置外部安装面板，其中所述外部安装面板配置和布置成用于牢固地接纳所述连接器板和所述灯面板。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括将所述灯面板连接到所述外部安装面板。

17.根据权利要求15所述的方法，还包括将所述连接器板连接到所述器具外壳凸缘。

18.根据权利要求15所述的方法，还包括将所述外部安装面板连接到所述连接器板。

19.根据权利要求18所述的方法，其中将所述外部安装面板连接到所述连接器板包括将附连到所述连接器板的安全钩连接到安全线缆，所述安全线缆连接到所述外部安装面板。

20.根据权利要求15所述的方法，还包括设置电源控制单元。

21.根据权利要求15所述的方法，还包括将密封剂施加于所述凸缘和所述连接器板之间。

22.根据权利要求15所述的方法，其中所述器具外壳凸缘包括与所述器具外壳的顶棚件间隔开的内表面，并且其中所述连接器板还包括一个或多个突片，其具有适于与所述器具外壳凸缘的内表面配合的支撑表面。

23.根据权利要求15所述的方法，其中所述照明单元包括多个LED。

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