CN103429955B - 部分嵌入式灯具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种矩形的灯具(12g)，其包括限定具有多个光引擎(30a-30n)的至少一个腔(34g)的矩形的固定物(28g)。热凸缘(32g)围绕矩形的固定物的远端区设置，且包括具有大体上矩形的横截面的中空的、大体上角锥状的截头锥体形状。当矩形的固定物收纳在支撑表面的凹口中时，热凸缘的最远端构造成用以设置成离支撑表面(20)的距离为D，该距离D大于或等于固定物半宽W的0.4倍。通过矩形的固定物将热能从光引擎传导地传递到热凸缘，在该处将热能从热凸缘传导地传递到周围空气中，以产生沿支撑表面流动的空气流，从而降低接点温度。

Description

部分嵌入式灯具

相关申请的交叉引用

本申请和与其同时提交的共同未决的申请代理人卷号第2010P25288US号、美国专利申请序列第13/076,118号PARTIALLYRECESSEDLUMINAIRE有关，其内容通过引用而全部并入本文中。

技术领域

本公开内容涉及灯具，且更具体而言，关于灯具和用于降低光引擎的接点温度的方法。

背景技术

灯具(如，筒灯等)可包括筒体和设置在由筒体限定的腔内的光引擎。光引擎包括构造成用以生成光的光源。一种此类光源包括发光二极管LED。尽管与传统的灯泡(例如，白炽灯灯泡)相比，LED可生成较少的热能，但LED仍生成热能，热能应被管理，以便控制接点温度。较高的接点温度大体上与较少的光输出、较低的照明效率，和/或缩短的使用寿命相关。令人遗憾的是，在设计天花板固定物时管理热能特别具有挑战性，因为房间中的温度梯度在离天花板最近处发送最热的空气。此外，安装在天花板中且特别接近天花板固定物的热绝缘体可减少和/或抑制自然对流。例如，热绝缘体可具有大约0.04W/(m-K)的导热率，且结果，热绝缘体大体上仅可容许由以远慢于天花板之上的热对流的速率出现的导热性除去从天花板固定物向上的热能。

天花板固定物设计面临的另一个挑战包括在整个房间安装的多个天花板固定物。具体而言，由其它天花板固定物围绕的天花板固定物(例如，在房间中央的天花板固定物)最易于变得过热，因为它们离墙壁(其可有助于当作散热器)最远。此外，附近的天花板固定物生成热能，该热能减小和/或最大限度地减小跨天花板的任何横向温度梯度。结果，热能大体上限于向上和向下。由于热空气上升，故大部分热能必须行进穿过绝缘的天花板。

附图说明

所主张的主题的特征和优点将从与其一致的实施例的以下描述中变得明显，该描述应与所附附图相结合来考虑，在附图中：

图1为根据本公开的系统的一个示例性实施例的框图；

图2为根据本公开的灯具的一个实施例的横截面视图；

图3为根据本公开的收纳在支撑表面的凹口内的图2的灯具的横截面视图；

图4为根据本公开的灯具的另一个实施例的横截面视图；

图5为根据本公开的灯具的又一个实施例的横截面视图；

图6为根据本公开的灯具的另一个实施例的横截面视图；

图7为根据本公开的改造的灯具的另一个实施例的横截面视图；

图8为根据本公开的灯具的另一个实施例的横截面视图；

图9A和图9B为示出热电偶T1和T2的放置的横截面视图；

图10绘出了根据本公开的部分嵌入式灯具和平壁式灯具中的热电偶T1的温度比较；

图11绘出了根据本公开的部分嵌入式灯具与平壁式灯具中的热电偶T2的温度比较；

图12绘出了随热凸缘深度与腔的比的变化而变化的最高温度和排热；

图13绘出了在改变了热凸缘的深度与腔的比时的最大水平空气速度；

图14绘出了随凸缘的半宽r与归一化的灯具直径的比变化的最高温度和排热；

图15绘出了随归一化的灯具直径变化的沿天花板的最大水平空气速度；

图16为根据本公开的一种示例性方法的框状流程图；

图17为根据本公开的矩形灯具的一个实施例的透视图；

图18为沿线A-A截取的图17的矩形灯具的横截面视图；

图19为根据本公开的矩形灯具的另一个实施例的透视图；

图20为沿线B-B截取的图19的矩形的灯具的横截面视图；以及

图21为根据本公开的矩形灯具的又一个实施例的横截面视图。

具体实施方式

通过概观，根据本公开的一个方面可具有一种灯具，其包括固定物、联接到固定物上的光引擎，以及构造成用以向外延伸超过灯具的安装表面的热凸缘。热凸缘通过增加周围空气中的对流量来减小光引擎的接点温度，从而增大穿过固定物的体积空气流以及空气流速。如本文中使用的用语"接点温度"旨在表示当光引擎以稳态功率操作时的最高温度。具体而言，通过固定物将热能从光引擎传导地传递到热凸缘，在该处将热能从热凸缘传导地传递到周围空气中，以产生沿支撑表面流动的空气流。增大的体积空气流和流速将较大量的热能从固定物传递到周围空气中，从而降低光引擎的接点温度。此外，热凸缘的形状增大了跨灯具的安装表面的空气流速，从而使热空气暴露于较大面积的安装表面，且减小了将热能从空气传递到安装表面所需要的温差。降低光引擎的接点温度可延长光引擎的使用寿命和/或可允许光引擎以较高的亮度操作，同时还保持可接受的服务寿命。

现转向图1，大体上示出了一个实施例，该实施例示出了根据本公开的照明系统10。照明系统10包括联接、安装、固定或以其它方式固定到至少一个安装基底14a-n上的至少一个部分嵌入式灯具12。为了简洁起见，部分嵌入式灯具12(也被简单地称为"灯具")将描述为联接到天花板14a上；然而，将认识到的是，灯具12还可联接到任何安装基底14a-n上，如但不限于，墙壁14b、地板14n、屋顶等。

现在参看图2和图3，大体上示出了与天花板14a一起使用的灯具12a的一个实施例的横截面视图。例如，大体上如图3中所示，灯具12a可构造成至少部分地收纳在形成于天花板14a内的凹口16中。天花板14a可包括具有底部表面20的外层18(例如但不限于，石板、木材、吊顶等)、至少一个支柱或支撑件22a-n，以及可选择的绝缘体24(如但不限于，热绝缘体和/或声绝缘体)。如本文中使用的那样，外层18和其底部表面旨在表示暴露于由灯具12照明的区域的天花板14a的层和表面。可选择的是，根据建筑规范，凹口16可包括电箱26。例如，电箱26可包括可兼容UL?等的任何电箱。可提供一个或多个电线(为了清楚而未示出)，以向灯具12供应AC和/或DC电流。凹口16和/或电箱26可具有任何形状，如但不限于，大体上正方形、大体上矩形或大体上圆形的形状。

灯具12a包括固定物28a、构造成用以联接到固定物28a上的光引擎30，以及构造成用以在灯具完全收纳在凹口中(如图3中所示)时向外延伸超过天花板14a的底部表面20的热凸缘32a。固定物28a可限定具有基部36、至少一个侧壁38，以及开口端40的腔34。固定物28a可由具有高导热率的材料制成，如但不限于，具有100W/(m*K)或更大的(例如，200W/(m*K)或更大的)导热率的材料。根据一个实施例，固定物28a可包括金属或金属合金(如但不限于，铝、铜、银、金等)、塑料(例如但不限于，掺杂的塑料)，以及复合材料。固定物28a的大小、形状和/或构造(例如，表面面积)可取决于一定数目的变量，包括但不限于，光引擎30的最大额定功率、凹口16和/或电箱26的大小/形状等。

固定物28a可包括一个或多个安装装置42a-n，以用于将灯具12a固定到凹口16和/或电箱26。安装装置42a-n可包括延伸穿过固定物28a的一个或多个开口或通道42a,b，以用于收纳可接合凹口16和/或电箱26(为了清楚未示出)的对应特征的紧固件(如但不限于，螺钉、螺栓等，为了清楚未示出)。作为备选(或此外)，安装装置42a-n可包括构造成用以接合凹口16和/或电箱26的一部分侧壁的一个或多个偏压装置(如但不限于，偏压凸片、弹簧等42c)。

可选择的是，固定物28a可包括覆盖基部36与侧壁38中的至少一个的内表面的至少一部分的一个或多个表面层44。该表面层44可包括构造成用以将光引擎30生成的光反射和/或引导出开口端40的光学涂层。例如，光学涂层可包括构造成用以将从光引擎30发射的光引导和/或集中离开灯具12a的开口端40的反射镜和/或透镜。作为备选(或此外)，表面层44可包括构造成用以增加从光引擎传递到热凸缘32a的热能的量的热层。例如，热层也可具有高导热率k(例如但不限于，1.0W/(m*K)或更大的导热率k)，以将热能从光引擎30传递到固定物28a和传递到热凸缘32a，从而减小光引擎30的接点温度。可选择的是，固定物28a还可包括延伸穿过开口端40的构造成用以漫射由光引擎30发射的光的透镜和/或漫射器50。

光引擎30可包括任何光源，包括但不限于，气体放电光源(如但不限于，高强度放电灯、日光灯、低压钠灯、金属卤化物灯、高压钠灯、高压汞气灯、霓虹灯，和/或氙气闪光灯)以及一个或多个固态光源(例如但不限于，半导体发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)或聚合物发光二极管(PLED)，下文统称为"LED46")。LED46的数目、颜色和/或布置可取决于灯具12a的预期应用/性能。LED46可联接和/或安装到基底上(例如但不限于，镇流器、PCB等48)。PCB48可包括附加电路(为了清楚而未示出)，包括但不限于，电阻器、电容器等，可选择地将电阻器、电容器联接到构造成用以驱动或控制(例如，供能)LED46的PCB48上。根据一个实施例，PCB48可直接联接到固定物28a上。例如，PCB48的第一表面49可接触或抵靠固定物28a的表面51，以传导热能离开LED46。

可选择的是，光引擎30还包括设置在PCB48与固定物之间的一个或多个热界面材料(例如，填隙垫，为了清楚而未示出)，以减少PCB48(和LED46)与固定物28a之间的接触热阻。热界面材料可包括分别直接接触(例如，抵靠)PCB48与固定物28a的表面49,51的外表面。热界面材料可包括具有较高导热率k的材料，其构造成用以减小PCB48与固定物28a之间的热阻。例如，热界面材料可具有1.0W/(m*K)或更大的、1.3.W/(m*K)或更大的、2.5.W/(m*K)或更大的、5.0W/(m*K)或更大的、1.3-5.0W/(m*K)、2.5-5.0W/(m*K)，或其中的任何值或范围的导热率k。热界面材料可包括构造成用以减小和/或消除PCB48与固定物28a的外表面49,51之间的气穴的可变形的(例如，可回弹性地变形的)材料，以减小接触阻力。热界面材料可具有较高的顺应性，以减小界面阻力。

在未压缩时，界面材料可具有从0.010"到0.250"的厚度。可选择的是，第一热界面材料的一个或多个外表面可包括构造成用以将热界面材料分别固定到PCB48或固定物28a上的粘结层。可选择粘结剂，以便于热能传递(例如，粘结剂可具有1W/(m*K)或更大的导热率k)。此外(或作为备选)，可使用一个或多个紧固件将PCB48和固定物28a联接(例如，固定)在一起，如但不限于，螺钉、铆钉、螺栓、夹具等。热界面材料还可为不导电的(即，电绝缘体)，且可包括介电材料。

如以上论述的那样，灯具12a还包括联接到固定物28a上的热凸缘32a。热凸缘32a可由构造成用以将热能传递离开固定物28a的具有高导热率的材料(如但不限于，具有100W/(m*K)或更大的，例如200W/(m*K)或更大的导热率的材料)制成，从而降低组成光引擎30的LED46的接点温度。根据一个实施例，固定物28a可包括金属或金属合金(如但不限于，铝、铜、银、金等)、塑料(例如但不限于，掺杂的塑料)以及复合材料。热凸缘32a可与固定物28a相同或为不同于固定物28a的材料。

热凸缘32a可包括具有大体上圆形的横截面的中空的、大体上圆锥形的截头锥体形状，其大体上从最远端57朝固定物28a径向地向外线性地成锥形。换言之，圆锥形热凸缘32a的半宽r(即，凸缘半宽r)从热凸缘32a的最远端57到最近端59增大。如本文中使用的用语"大体上圆锥形的截头锥体"旨在意指圆锥体的顶部和基部可平行于彼此，但不必须平行于彼此。

热凸缘32a的最远端57还向下延伸深度D，以超过天花板14a的底部表面20。可选择热凸缘32a的深度D，使得热凸缘32a具有足够大的表面面积，以通过热对流将足够的热能从热凸缘32传递到周围空气中，以产生跨热凸缘32a的锥形的外表面60的空气流(如由箭头C代表的)。热凸缘32a的形状也生成空气流C，该空气流C跨热凸缘32a向上流动，且大体上径向地向外平行于天花板14a的底部表面20。由于热的空气流C大体上沿天花板14a的底部表面20流动，故较大面积的天花板14a暴露于热的空气流C，从而减小了将热能从热的空气流C传递到天花板14a所需的温差。最终结果在于，更多的热能从光引擎30传递到空气中，且最终传递到天花板14a，从而减小了光引擎30的接点温度。

根据一个实施例，热凸缘32a具有等于或大于固定物28a的半径R的0.4倍(即，等于或大于固定物28a的直径的0.2倍)的深度D。例如，深度D可等于或大于固定物28a的半径R的0.6倍(即，等于或大于固定物28a的直径的0.3倍)；等于或大于固定物28a的半径R的0.8倍(即，等于或大于固定物28a的直径的0.4倍)；和/或等于或大于固定物28a的半径R的1.2倍(即，等于或大于固定物28a的直径的0.6倍)。作为备选，热凸缘32a的深度D可选择为大于或等于0.4R且小于或等于2R；大于或等于0.4R且小于或等于1.4R；大于或等于0.8R且小于或等于1.6R；大于或等于0.8R且小于或等于1.4R，和/或在其间的任何值。应理解的是，根据图1至图15和本公开的所有灯具都以具有距离D与半径R之间的上述关系的热凸缘为特征。

圆锥形的热凸缘32a可具有等于或大于固定物28a的半径R的0.4倍的最大凸缘半宽r(例如，在构造成邻近天花板14a的热凸缘32a的最远端59处)。例如，圆锥形的热凸缘32a可具有等于或大于固定物28a的半径R的最大凸缘半宽r。应理解的是，根据图1至图15和本公开的所有灯具都以具有最大凸缘半宽r与半径R之间的上述关系的热凸缘为特征。

现转向图4，灯具12b可包括固定物28b、光引擎30，以及使用例如，粘合剂、摩擦连接和/或一个或多个紧固件(为了清楚而未示出)联接到固定物28b上的热凸缘32。热凸缘32b包括与固定物28b相同的材料或不同于固定物28b的材料。可选择的是，灯具12b可包括设置在固定物28b与热凸缘32b之间的一个或多个热界面材料56(例如，填隙垫)，以进一步增大从固定物28b传递到热凸缘32b(且最终离开LED46和PCB48，为了清楚而未在图4中示出)的热能的速率。例如，热界面材料56可包括外表面，该外表面至少部分地接触(例如，抵靠)热凸缘32b和/或固定物28b的表面的至少一部分。根据一个实施例，热界面材料56可分别设置在热凸缘32b与固定物28b的一个或多个凸缘52,54之间(且可选择地抵靠)。

热界面材料56可包括具有相当高的导热率k的材料，其构造成用以减小热凸缘32b与固定物28b之间的热阻。例如，热界面材料56可具有1.0W/(m*K)或更大的、1.3.W/(m*K)或更大的、2.5.W/(m*K)或更大的、5.0W/(m*K)或更大的、1.3-5.0W/(m*K)、2.5-5.0W/(m*K)，或其中的任何值或范围的导热率k。热界面材料56可包括构造成用以减小和/或消除热凸缘32b与固定物28b的表面之间的气穴的可变形的(例如，可回弹性地变形的)材料，以减小接触热阻。热界面材料56可具有较高的顺应性，以减小界面阻力。

在未压缩时，热界面材料56可具有从0.010"到0.250"的厚度。可选择的是，热界面材料56的一个或多个外表面可包括构造成用以将热界面材料56固定到固定物28b或热凸缘32b上的粘结层(为了清楚而未示出)。此外(或作为备选)，可使用一个或多个紧固件(为了清楚而未示出)将固定物28b和热凸缘32b固定在一起，如但不限于，螺钉、铆钉、螺栓、夹具等。界面材料56还可为不导电的(即，电绝缘体)，且可包括介电材料。

可选择的是，当固定在一起时，热凸缘32b与固定物28b可限定透镜腔58，该透镜腔58构造成用以收纳透镜/漫射器50的外周的至少一部分，使得透镜/漫射器50被夹在固定物28b与热凸缘32b之间。当然，可以以多种不同的方式将透镜/漫射器50固定在固定物28b和/或热凸缘32b之间和/或固定到固定物28b和/或热凸缘32b上。例如，尽管不是详尽的清单，但透镜/漫射器50可为与表面层44的整体结合的构件和/或可使用紧固件、粘结剂、焊接(例如但不限于，超声波焊接)等(为了清楚而未示出)来固定到固定物28b和/或热凸缘32b上。

现转向图5，大体上示出了灯具12c的另一个实施例的横截面视图。灯具12c包括固定物28c、光引擎30，以及具有中空的、大体上圆锥形的截头锥体形状的热凸缘32c，该截头锥体形状具有大体上圆形的横截面，其从最远端57朝固定物28c径向地向外弯曲或外扩。弯曲的热凸缘32c可增大暴露于周围空气中的热凸缘32c的表面60的面积，从而增强所产生的空气流。结果，与直的热凸缘32a(例如，如图2和图3中所示)，可传递来自弯曲的热凸缘32c的更多的热能，且可进一步减小光引擎30的接点温度。

现参看图6，大体上示出了灯具12d的又一个实施例的端部透视图。灯具12d包括固定物28d、光引擎30(由于视线而未示出)，以及具有从热凸缘32d大体上向外延伸的一个或多个(例如，多个)翅片61a-n的热凸缘32d。例如，翅片61a-n可沿灯具12d的纵轴线延伸；然而，翅片61a-n可成对角线地和/或垂直于灯具12d的纵轴线延伸。翅片61a-n可进一步增大暴露于周围空气中的热凸缘32d的表面60的面积，从而与直的热凸缘32a相比，传递来自热凸缘32d的更多热能，且进一步减小光引擎30的接点温度。热凸缘32d可具有大体上直的横截面(例如，大体上如图2中所示)和/或弯曲的横截面(例如，大体上如图5中所示)。翅片61a-n大体上可以以恒定距离向外延伸离开热凸缘32d，和/或可具有锥形的形状。翅片61a-n可沿热凸缘32d均匀地和/或不均匀间隔开。此外，翅片61a-n可具有大体上销状形状或大体上圆柱形的形状。

在图7中大体上示出了根据本公开的灯具12e的又一个实施例。具体而言，灯具12e可构造成用以对现有的灯插座70改造。灯插座70可包括具有构造成用以收纳灯具12e的对应的螺纹部分74的螺纹插座72的Edison螺旋型灯插座。例如，灯插座70可包括但不限于，E12、Ell、E17、E14、E26、E27、E39、或和E40。灯具12e还可包括固定物28e、光引擎30，以及热凸缘32e。热凸缘32e可包括根据本公开的任何热凸缘。

现转向图8，大体上示出了根据本公开的灯具12f的又一个实施例的横截面视图。灯具12f包括固定物28f、一个或多个光引擎30f，以及热凸缘32。热凸缘32f可包括根据本公开的任何热凸缘。不是使光引擎30设置在固定物28f的基部36处，一个或多个光引擎30可联接到固定物28f的侧壁38和/或热凸缘32f上。例如，光引擎30可接近于固定物28f的远端53和/或热凸缘32f的近端55设置。光引擎30可构造成用以使光直接发射出灯具12f的开口端40，和/或发射光到腔34中，光在该腔中反射出开口端40。将光引擎30放置在侧壁38和/或热凸缘32f上可增加从光引擎30传递到热凸缘32f且最终传递到周围空气中的热能的量，从而减小光引擎30的接点温度。尽管未示出，但灯具12f也可包括联接到固定物12f的基部36上的一个或多个光引擎。

实验在根据图3的灯具12a以及平壁式灯具上执行。具体而言，大体上如图9A中所示，第一热电偶T1和第二热电偶T2放置在根据图3的灯具12a的光引擎30(其以加热器代替)和最近端57上。类似地，大体上如图9B中所示，第一热电偶T1和第二热电偶T2放置在平壁式灯具84的光引擎80(其以加热器代替)和最近端82上。图9A和图9B的灯具12a,84两者中的光引擎30,80均生成23瓦的热能。尽管未示出，但灯具12a,84也可由绝缘体24围绕，以模拟天花板14a中的典型安装。然后，记录各个灯具12a,84的热电偶T1和T2随时间变化的温度，大体上如图10和图11中所示。

具体而言，图10大体上示出了分别在各个灯具12,84中的第一热电偶T1的温度85,87。如可看到的那样，图9B的平壁式灯具84在大约3-5小时之后具有大约140℃的稳态温度87(稳态假定为当热电偶T1的温度停止上升的点)。相反，图9A的灯具12a具有大约115℃的稳态温度85(减小了大约25℃)。

现在转向图11，大体上分别示出了各个灯具12a,84中的第二热电偶T2的温度88,89。如可看到的那样，在灯具12a,84的底部57,82处的灯具12a,84之间的T2的温度88,89的差比在光引擎30,80处的大很多。尽管该结果最初似乎是违反直觉的，但原因在于，从部分嵌入式灯具12a的底部处(由于对流)除去了比从平壁式灯具84中除去的更多的热能。部分嵌入式灯具12a的热能的附加流带来了部分嵌入式灯具12a中的顶部与底部的附加温度差。结果，与平壁式灯具84的底部82相比，部分嵌入式灯具12a在底部57处低大约40度。

现在转向图12和图13，在具有带有不同深度D的外扩的热凸缘(例如，大体上如图5中所示的热凸缘)的多种灯具上执行模拟。具体而言，图12大体上示出了随归一化的热凸缘深度D变化的光引擎的最高温度90。此外，还记录了随归一化的热凸缘深度D变化的热凸缘的最近端的最高温度92(即，从热凸缘到空气排放的热能的量)。图13大体上示出了随归一化的热凸缘深度D变化的沿天花板的最大水平空气速度94。如可看到的那样，最大的水平空气速度94(图13)在归一化的热凸缘深度D超过大约0.2的比(即，0.4R)之后明显增大。图12的增大的排热92和对应的低温90是由于图13的较高的空气流速94与热凸缘的较大的暴露表面面积的综合影响。

如图14和图15中所示，还在具有带有不同凸缘半宽r的外扩的热凸缘(例如，大体上如图5中所示的热凸缘)的多种灯具上执行模拟。具体而言，图14大体上示出了随凸缘半宽r与灯具的直径的比(由灯具直径归一化)变化的光引擎的最高温度104。注意，灯具直径等于2R。此外，还记录了随归一化的灯具直径变化的热凸缘的最近端的最高温度106(即，从热凸缘到空气排放的热能的量)。图15大体上示出了随归一化的灯具直径变化的沿天花板的最大水平空气速度108。

图16为减小根据本公开的灯具的接点温度的一种方法160的框状流程图。灯具包括限定腔的固定物、光引擎，以及热凸缘。固定物插入162到支撑表面的凹口中，使得热凸缘大体上径向地向外延伸超过固定物，且热凸缘的最远端设置成离支撑表面的距离为D，该距离D大于或等于0.4R。热能通过固定物从光引擎传导164到热凸缘。将热能从热凸缘对流地传递166到围绕热凸缘的空气中，以产生大体上沿支撑表面流动的空气流。

尽管图16的框状流程图可示出和描述为包括特定的步骤顺序，然而，将理解的是，该步骤的顺序仅提供了怎样可实现本文描述的总体功能。除非以其它方式指出，否则该步骤不必以所呈现的次序执行。

现在转向图17和图18，示出了大体上矩形的灯具12g，其中图18为沿图17的线A-A截取的横截面视图。具体而言，大体上矩形的灯具12g可包括本文描述的任何特征，除了大体上矩形的灯具12g还包括围绕具有大体上矩形的横截面的固定物28g的外周设置的热凸缘32g。如本文中使用的用语"大体上矩形的"旨在意指侧面之间的角可从90略微地变化，例如，+/-10度。矩形的固定物28g限定构造成具有一系列光引擎30a-30n的至少一个腔34g。矩形的固定物28g具有一定高度、宽度和长度，且包括基部36g、四个侧壁38g和开口端40g。可选择的是，矩形的灯具12g可包括如本文所描述的透镜或漫射器50g。如本文中使用的那样，固定物28g的宽度和长度是指公共平面中的固定物28g的横截面距离，该公共平面大体上平行于天花板14a的表面20，其中宽度等于或小于长度。此外，用语"固定物半宽W"旨在表示宽度距离的一半。

如以上所论述的那样，矩形的灯具12g以围绕大体上矩形的固定物28g的外周设置的热凸缘32g为特征。尽管热凸缘32g沿大体上矩形的固定物28g的外周延伸，但热凸缘32g可具有根据本公开的任何构造。例如，热凸缘32g可包括具有大体上矩形的横截面的中空的、大体上角锥状的截头锥体形状(其大体上从最远端57g朝矩形的固定物28g径向地向外线性地成锥形)，具有大体上矩形的横截面的弯曲的或外扩的中空的、大体上角锥状的截头锥体形状。如本文中使用的那样，用语"大体上角锥状的截头锥体"旨在意指角锥的顶部和基部可平行于彼此，但不必须平行于彼此。可选择的是，热凸缘32g可包括如本文所描述的一个或多个翅片。此外，如本文中注解的那样，热凸缘32g可为可固定到矩形的固定物28g上的单独构件(且可选择的是，如本文所描述的那样，可包括一个或多个凸缘和/或热界面材料)或可为与矩形的固定物28g一体的构件。此外，热凸缘32g和矩形的固定物28g可包括本文描述的任何材料。

热凸缘32g具有等于或大于固定物半宽W的0.4倍的深度D。例如，深度D可等于或大于固定物半宽W的0.6倍；等于或大于固定物半宽W的0.8倍；和/或等于或大于固定物半宽W的1.2倍。作为备选，热凸缘32的深度D可选择为大于或等于0.4W且小于或等于2W；大于或等于0.4W且小于或等于1.4W；大于或等于0.8W且小于或等于1.6W；大于或等于0.8W且小于或等于1.4W，和/或在其间的任何值。应理解的是，根据图16至图21和本公开的所有矩形的灯具都以具有距离D与固定物半宽W之间的上述关系的热凸缘为特征。

热凸缘32g具有等于或大于固定物半宽W的0.4倍的最大凸缘半宽r。如本文中使用的用语"最大凸缘半宽r"旨在表示热凸缘32g的最大径向距离。例如，大体上如图所示，最大凸缘半宽r可对应于在构造成邻近于天花板14a的热凸缘32g的最近端59g处的热凸缘32g的径向距离。热凸缘32g还可具有等于或大于固定物半宽W的最大凸缘半宽r。应理解的是，根据图16至图21和本公开的所有矩形的灯具都以具有最大凸缘半宽r与固定物半宽W之间的上述关系的热凸缘为特征。

如图18中所示，矩形固定物28g限定包含多个光引擎30a-n的单个腔34g。作为备选，如图19和图20中所示，矩形固定物28h可限定多个腔34a-n。具体而言，图20为沿图19的线B-B截取的矩形灯具12g的横截面视图。各个腔34a-n均可包括一个或多个光引擎30a-n，且可具有大体上圆形的横截面。各个腔34a-n还可以以构造成用以反射由光引擎30a-n发射的光的反射表面44为特征。

现在转向图21，可选择的是，矩形灯具12f可构造成用以允许使用者调整一个或多个光引擎30a-n的位置。此类布置允许使用者调整由矩形灯具12f生成的照明模式(大体上由箭头100示出)。例如，一个或多个腔34a-n可使用一个或多个滑块102等来联接到固定物28f上。因此，矩形灯具12f可构造成用以允许使用者相对于固定物28f调整腔34a-n和相关联的光引擎30a-n的定向。

尽管根据本公开的矩形灯具的确切大小可取决于预期应用，但矩形灯具12h可具有大体上正方形的固定物28h，该固定物28h具有大体上正方形的热凸缘32h(例如，如图19中所示)。例如，固定物28h可为2英尺乘2英尺。作为备选，矩形灯具12g可具有一定长度，例如，该长度大于如图17中所示的长度。例如，固定物28g可为2英尺乘4英尺。然而，应理解的是，除非像这样明确要求，否则矩形固定物28不限于这些尺寸。

因此，根据本公开的矩形灯具可减小接点温度。矩形灯具可对其中抑制了天花板之上的垂直对流和/或房间内的侧向对流的应用尤其有用。该矩形灯具还可对房间内具有停滞空气地板或近似停滞空气地板的应用尤其有用。因此，矩形灯具可在相比于平壁式灯具的相同电力(即，亮度)下以较低温度(从而延长了光引擎的使用寿命)工作或在相比于平壁式灯具的相同温度下以较大电力(同时也保持了可接受的服务寿命)工作。矩形灯具可包括大体上矩形的固定物、联接到固定物上的至少一个光引擎，以及联接到固定物上的热凸缘。该热凸缘构造成用以在支撑表面之下延伸距离D，其中D大于或等于固定物半宽W的0.4倍。

本公开内容认识到的是，常见安装中的灯具之上的绝缘体减少了来自灯具的热能的传递，且可能产生瓶颈。本公开内容的部分嵌入式灯具通过增大用于传递来自灯具的热能的天花板的表面面积来减少和/或消除该瓶颈。具体而言，热凸缘通过增加周围空气中的对流的量来降低光引擎的接点温度，从而增大跨固定物的体积空气流以及空气速度。具体而言，热能通过固定物将从光引擎传导地传递到热凸缘，在该处将热能从热凸缘传导地传递到周围空气中，以产生沿支撑表面流动的空气流。热凸缘的形状引导热空气向外远离灯具，且大体上沿支撑表面的表面引导。然后，将该热空气暴露于更大面积的支撑表面(即，热流区域)。由于穿过支撑表面的热流的横截面面积因增加的由热凸缘生成的空气流而大得多，故传递热能到支撑表面中所需的温差小得多。增大的体积空气流和速度将较大量的热能从固定物传递到周围空气中，从而降低了光引擎的接点温度。

根据一个方面，本公开内容可以以矩形灯具为特征，该矩形灯具包括大体上矩形的固定物、多个光引擎，以及热凸缘。该大体上矩形的固定物构造成用以大体上收纳在支撑表面的凹口中。光引擎构造成用以设置在固定物内，且分别包括至少一个光源。热凸缘围绕大体上矩形的固定物的远端区设置，且包括大体上圆锥形的横截面，该圆锥形的横截面大体上径向地向外延伸超过大体上矩形的固定物且延伸离开大体上矩形的固定物的远端区。当大体上矩形的固定物收纳在凹口中时，热凸缘的最远端构造成用以设置成离支撑表面的距离为D。距离D大于或等于0.4W，其中W为固定物的半宽。

根据另一个方面，本公开内容可以以矩形灯具为特征，该矩形灯具包括大体上矩形的固定物、多个光引擎，以及热凸缘。该大体上矩形的固定物构造成用以大体上收纳在支撑表面的凹口中。光引擎构造成用以设置在大体上矩形的固定物内，且分别包括至少一个光源。热凸缘围绕大体上矩形的固定物的远端区设置，且包括大体上圆锥形的横截面，该圆锥形的横截面大体上径向地向外延伸超过大体上矩形的固定物且延伸离开大体上矩形的固定物的远端区。当大体上矩形的固定物收纳在凹口中时，热凸缘的最远端构造成用以设置成离支撑表面的距离为D，该距离D大于或等于0.4W，其中W为固定物半宽。热凸缘还具有等于或大于0.4W的最大凸缘半宽r。

用语"第一"、"第二"、"第三"等在本文中并不表示任何次序、数量或重要性，而是用于将一个元件与另一个区分开，且本文中的用语"一个"和"一种"并不表示数量的限制，而是表示存在至少一个所述物品。

尽管本文已经描述了本公开内容的原理，但本领域中的技术人员将理解的是，该描述仅通过实例的方式进行，而不是作为对本发明的范围的限制。参照本文公开的特定实施例描述的特征和方面易受与本文描述的各种其它实施例的组合和/或应用的影响。本文构想了此类描述的特征和方面与此类其它实施例的此类组合和/或应用。除本文示出和描述的示例性实施例外，还构想了在本发明的范围内的其它实施例。本领域中的普通技术人员的修改和替换被认为是在本发明的范围内，其仅由权利要求限制。

Claims (20)

1.一种矩形的灯具，包括：

矩形的固定物，所述固定物构造成用以收纳在支撑表面的凹口中；

多个光引擎，所述光引擎构造成用以设置在所述矩形的固定物内，所述光引擎各包括至少一个光源；以及

热凸缘，所述热凸缘围绕所述矩形的固定物的远端区设置，所述热凸缘具有中空的、角锥状的截头锥体形状，所述截头锥体形状具有矩形的横截面，所述横截面径向地向外延伸超过所述矩形的固定物，并且延伸离开所述矩形的固定物的所述远端区，其中当所述矩形的固定物收纳在所述凹口中时，所述热凸缘的最远端构造成用以设置成离所述支撑表面的距离为D，所述距离D大于或等于0.4W，其中W为所述固定物的半宽。

2.根据权利要求1所述的矩形的灯具，其特征在于，所述热凸缘的所述矩形的横截面从所述热凸缘的近端区到所述热凸缘的所述最远端径向向外线性地成锥形。

3.根据权利要求1所述的矩形的灯具，其特征在于，所述热凸缘具有弯曲的、矩形的横截面。

4.根据权利要求3所述的矩形的灯具，其特征在于，所述弯曲的、矩形的横截面为凹面的。

5.根据权利要求3所述的灯具，其特征在于，所述弯曲的、矩形的横截面为凸面的。

6.根据权利要求1所述的矩形的灯具，其特征在于，所述热凸缘还包括从所述热凸缘向外延伸的至少一个翅片。

7.根据权利要求1所述的矩形的灯具，其特征在于，所述固定物和所述热凸缘为整体式构件。

8.根据权利要求1所述的矩形的灯具，其特征在于，所述热凸缘可除去地固定到所述固定物上。

9.根据权利要求1所述的矩形的灯具，其特征在于，所述矩形的固定物包括多个腔，所述腔各具有至少一个光引擎。

10.根据权利要求9所述的矩形的灯具，其特征在于，与至少一个所述腔相关联的光引擎相对于所述矩形的固定物为可移动的。

11.根据权利要求9所述的矩形的灯具，其特征在于，至少一个所述腔具有圆形的横截面。

12.根据权利要求9所述的矩形的灯具，其特征在于，所述光引擎联接到所述腔的基部区上。

13.根据权利要求1所述的矩形的灯具，其特征在于，所述距离D大于或等于0.6W。

14.根据权利要求1所述的矩形的灯具，其特征在于，所述距离D大于或等于0.8W。

15.根据权利要求1所述的矩形的灯具，其特征在于，所述距离D小于或等于2W。

16.根据权利要求1所述的矩形的灯具，其特征在于，所述光引擎包括至少一个发光二极管。

17.一种矩形的灯具，包括：

矩形的固定物，所述固定物构造成用以收纳在支撑表面的凹口中；

多个光引擎，所述光引擎构造成用以设置在所述矩形的固定物内，所述光引擎各包括至少一个光源；以及

热凸缘，所述热凸缘围绕所述矩形的固定物的远端区设置，所述热凸缘具有中空的、角锥状的截头锥体形状，所述截头锥体形状具有矩形的横截面，所述横截面径向地向外延伸超过所述矩形的固定物并且延伸离开所述矩形的固定物的所述远端区；

其中当所述矩形的固定物收纳在所述凹口中时，所述热凸缘的最远端构造成用以设置成离所述支撑表面的距离为D，所述距离D大于或等于0.4W，其中W为所述固定物的半宽；以及，

其中所述热凸缘具有等于或大于0.4W的最大凸缘半宽r。

18.根据权利要求17所述的矩形的灯具，其特征在于，所述矩形的固定物包括多个腔，所述腔各具有至少一个光引擎。

19.根据权利要求18所述的矩形的灯具，其特征在于，至少一个所述腔具有圆形的横截面。

20.根据权利要求17所述的矩形的灯具，其特征在于，所述光引擎包括至少一个发光二极管。