專利名稱：絕緣玻璃中帶有改進(jìn)的能量管理的通用led照明的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明組件 裝置相互分開的第一嵌板和第 用于通用照明應(yīng)用的窗口元件 溫室的內(nèi)部照明。
,該照明組件包括照明裝置以及由絕熱 二嵌板。特別地，這種照明組件可用作 ，這些照明應(yīng)用如用于建筑物、汽車和
背景技術(shù)：
通常要求內(nèi)部照明在例如建筑物、汽車或任何其它內(nèi)部應(yīng)用中產(chǎn) 生舒適而安逸的環(huán)境。特別是當(dāng)日光量變得不足時(shí)內(nèi)部照明用于提供 充足的照明條件。然而已知的是，由于內(nèi)部照明的功率輻射性質(zhì)的緣 故，內(nèi)部照明是一種熱發(fā)生器。在過去的十年里，由內(nèi)部照明產(chǎn)生的 總熱量顯著增加。
在大部分應(yīng)用中，必須將內(nèi)部照明產(chǎn)生的熱從該內(nèi)部帶走以便保 持舒服的室內(nèi)溫度。不過，通過如風(fēng)扇和空氣調(diào)節(jié)器來運(yùn)行的熱傳導(dǎo) 要求額外的昂貴裝備、空間和能量。因此，需要提供會(huì)克服這些問題 的新式內(nèi)部照明設(shè)備和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于全部或部分地克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點(diǎn)和缺 陷并提供上述技術(shù)和現(xiàn)有技術(shù)的更加有效的替代形式。更明確地來講， 本發(fā)明的目的在于提供一種允許內(nèi)部照明而最小化熱的內(nèi)部產(chǎn)生的照 明組件。
本發(fā)明基于這樣一種理解，即可在照明組件中布置照明裝置，以 便朝一個(gè)方向引導(dǎo)從該照明組件的照明裝置發(fā)出的光，并且朝不同的 方向引導(dǎo)由該照明組件的照明裝置產(chǎn)生的熱，優(yōu)選地，所述不同的方 向是相反的方向。
因此，提供一種照明組件，該照明組件包括第一嵌板、第二嵌板 和照明裝置，其中，該笫一嵌板和第二嵌板由絕熱裝置相互隔開，且 將所述照明裝置布置在第一嵌板處，以按照朝向第二嵌板的方向引導(dǎo)
4從照明裝置發(fā)出的光，并且朝不同的方向引導(dǎo)由照明裝置產(chǎn)生的熱。
這種創(chuàng)造性照明組件的有益效果在于最小化熱的內(nèi)部產(chǎn)生，因?yàn)?最小化了由照明裝置所產(chǎn)生的熱向第二嵌板的傳遞。因此，本照明組 件在內(nèi)部照明中提供了有效的節(jié)能解決方案。而且，在構(gòu)造房屋或建 筑物時(shí)，將照明組件作為窗口來使用提供了一種節(jié)省成本的解決方案。 在將該第一嵌板暴露給外部空氣時(shí)，若將這種照明組件用作建筑物內(nèi) 的窗口 ，則由照明裝置所產(chǎn)生的熱將經(jīng)由第一嵌板傳遞到外部空氣， 且將極少的熱傳遞到第二嵌板，即傳遞到建筑物的內(nèi)部。
所述照明組件的第一嵌板和第二嵌板可具有平行表面，這當(dāng)將照 明組件與其它元件結(jié)合時(shí)在建筑施工中是有益的。
第一嵌板和第二嵌板可以透光，這是有利的，因?yàn)榭蓪⒗缛展?或其它任何光源的外部光源用于產(chǎn)生另外的內(nèi)部光。
該第 一嵌板可由高熱導(dǎo)性材料組成，以有效地將由照明組件的照 明裝置所產(chǎn)生的熱傳遞到組件之外。
所述絕緣裝置可以是包括低熱導(dǎo)率材料、真空和低熱導(dǎo)率氣體的 組中的至少一種，以便最小化從布置在該第一嵌板處的照明裝置向第 二嵌板的熱傳遞。
可將這種照明組件的第二嵌板布置成按層布置的多個(gè)嵌板。
可將這種照明組件的第一嵌板布置成單嵌板，所述照明裝置布置 在該單嵌板處。不過，該第一嵌板可選擇性地包括按層布置的多個(gè)嵌 板，以進(jìn)一步最小化從該第一嵌板向該第二嵌板的熱傳遞。
照明組件的第一嵌板可包括按層布置的至少兩個(gè)分離的嵌板，這 些照明裝置布置在這些層之間。這種結(jié)構(gòu)是有利的，因?yàn)榭蓪⑦@些照 明裝置封裝在至少兩個(gè)層之間，從而保護(hù)這些照明裝置不受不利的外 部環(huán)境(如濕度)的影響。
這種照明組件可包括布置在該絕熱裝置與第二嵌板之間的反射 層，這種反射層用于朝向該第一嵌板反射由這些照明裝置所產(chǎn)生的紅 外輻射，這是有利的，因?yàn)檫@減少了由紅外輻射所產(chǎn)生的熱從這些照 明裝置朝向該第二嵌板的傳遞，即朝向該內(nèi)部的傳遞。
這種照明組件的這些照明裝置可以是發(fā)光二極管，這是有利的， 因?yàn)榕c其它光源相比，用于照明目的的發(fā)光二極管產(chǎn)生少量的紅外輻 射。而且，可以選擇產(chǎn)生少量紫外輻射的發(fā)光二極管用于環(huán)境照明，
5如博物館或展示中心，在這些環(huán)境中，諸如繪畫之類的物品不應(yīng)暴露 給紫外輻射。對于建筑物應(yīng)用而言，發(fā)光二極管的使用是有利的，因 為與大多數(shù)普通的光源相比，這些發(fā)光二極管具有相當(dāng)長的使用壽命。 所述照明組件的照明裝置可包括來自包括用于避免眩光的低功率 二極管、用于引導(dǎo)光的高功率二極管以及用于產(chǎn)生發(fā)射白色光的照明
表面的紅色、綠色和藍(lán)色(RGB) 二極管的組中的至少一種二極管。 光輸出可高達(dá)照明物體的水平。不過，光輸出的水平可以甚至是
低的，以達(dá)到裝飾效果，而不是將物體照明。
這種照明組件可包括布置在該第一嵌板附近的控制器，這種控制
器用于控制這些發(fā)光裝置的光輸出。
該第一嵌板和第二嵌板可包括玻璃，這是有利的，因?yàn)榻^緣玻璃
普遍地用于將例如建筑物中的內(nèi)部環(huán)境與外部環(huán)境隔離。
作為一種替代形式，該第一嵌板和第二嵌板可由塑料組成。 另外，可用高耐沖擊材料制成該第一嵌板和第二嵌板，這種材料
特別適用于如汽車應(yīng)用。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種窗口元件，這種窗口元件包括
上述照明組件。
這種窗口元件可以是彎曲的，以將這種照明組件的光輸出聚集在 這種內(nèi)部環(huán)境的特定位置并控制所照明的區(qū)域的形狀。
對"一/該(元件、設(shè)備、元器件、裝置、步驟等)"的所有引用 解釋為是指這些元件、設(shè)備、元器件、裝置、步驟等的至少一個(gè)實(shí)例， 除非另有明確說明。在研究下面的詳細(xì)披露、附圖和所附的權(quán)利要求 書時(shí)就會(huì)明白本發(fā)明的進(jìn)一步的目的、特征和有益效果。本領(lǐng)域技術(shù) 人員會(huì)認(rèn)識到，可將本發(fā)明的不同特征結(jié)合，以產(chǎn)生不同于上述實(shí)施 例的其他實(shí)施例。


通過下面參考附圖進(jìn)行的對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的說明性非限制 性詳細(xì)描述就會(huì)更好地理解本發(fā)明的上述以及其他的目的、特征和有 益效果，在這些圖中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的照明組件的截面圖。 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的照明組件的截面圖。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例的照明組件的截面圖。
圖4示出了包括兩個(gè)窗口元件的窗口，其中的一個(gè)元件包括根據(jù)
本發(fā)明的照明組件。
所有的視圖是示意性的且不一定按比例繪制，而且僅示出了闡述
本發(fā)明所必需的部分，其中，其他部分可略去或者僅間接地表明。
具體實(shí)施例方式
參看圖l，下面將對本發(fā)明的第一實(shí)施例進(jìn)行描述。 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的照明組件1的截面圖。照 明組件1包括由絕緣裝置12相互隔開的第一嵌板10和第二嵌板14。 照明組件1還包括布置在第一嵌板IO處的照明裝置16，以朝向第二嵌 板14引導(dǎo)從這些照明裝置16發(fā)出的光，并以相反的方向引導(dǎo)由這些 照明裝置16所產(chǎn)生的熱，如圖l中的箭頭所示。優(yōu)選地，將照明裝置 16布置在照明組件1的第一嵌板10的周面，即在示于圖1的第一嵌板 l中，或者在與第一嵌板10的面10b相對的第一嵌板10的面10a，面 10b與絕熱裝置12接觸。不過，還可將這些照明裝置16布置在第一嵌 板10的面10b。
在一種構(gòu)造中，由絕熱裝置12相互隔開的第一嵌板10和第二嵌 板14的這些面平行；不過，還可實(shí)現(xiàn)其他構(gòu)造，在這些構(gòu)造中，第一 嵌板10和第二嵌板14的表面不平行。
第一嵌板和第二嵌板均可由透光材料組成，優(yōu)選地，這些透光材 料是透明材料，以使從不同于照明組件1的照明裝置16的光源發(fā)出的 光(如日光)可以有助于光通過照明組件1從第一嵌板10向第二嵌板 14傳輸。
優(yōu)選地，第一嵌板IO包括高熱導(dǎo)性材料，如高熱導(dǎo)性玻璃，絕熱 裝置12包括低熱導(dǎo)性材料?；蛘?，絕熱裝置12可以是真空或低熱導(dǎo) 性氣體。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，照明組件l的第二嵌板14包括單嵌板， 如圖1所示。不過，第二嵌板14可替代地包括按層布置的多個(gè)嵌板。
所述照明組件的第一嵌板可以是單嵌板，照明裝置布置在該單嵌 板處，如圖1所示。不過，也可使用按層布置的多個(gè)嵌板，以進(jìn)一步 最小化從該第一嵌板向該第二嵌板的熱傳遞。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，可將任何類型的光源用在本發(fā)明的照明 組件中。不過，在優(yōu)選實(shí)施例中，使用發(fā)光二極管。這些類型的光源 是有利的，因?yàn)樗鼈冃?，并因此易于結(jié)合在這種照明組件中。而且， 可對發(fā)光二極管進(jìn)行選擇，以使含在這些發(fā)光二極管的輸出功率鐠內(nèi) 的紅外輻射水平低，以最小化由這種輻射產(chǎn)生的熱。特別地，可采用 聚合物發(fā)光二極管。
另外，可根據(jù)這種照明組件將用在其中的應(yīng)用對發(fā)光裝置16進(jìn)行 選擇。在第一替代形式中，發(fā)光裝置16可以是低功率發(fā)光二極管，這 些發(fā)光二極管用于避免眩光并因此而避免針對使用由照明組件1發(fā)射 的光的人員的打擾。在另一種替代形式中，發(fā)光裝置16可以是高功率 發(fā)光二極管，這些發(fā)光二極管用于向第二嵌板有效地引導(dǎo)光并用于增 加照明組件l的光輸出。在再一種替代形式中，發(fā)光裝置16可以是紅 色、綠色和藍(lán)色發(fā)光二極管的組合，該組合用于產(chǎn)生發(fā)射白色光的照 明表面。另外，可對發(fā)光二極管進(jìn)行選擇，以使這些發(fā)光二極管的輸 出功率譜內(nèi)的紫外輻射部分非常少，這在將這種照明組件用在例如用 于博物館或展示中心的窗口元件中時(shí)特別有利，以使物品如繪畫的品 質(zhì)降低最小化。
本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，可按照任何圖案布置這些發(fā)光二極管在 第一嵌板10上的空間分布，以實(shí)現(xiàn)任何優(yōu)選的照明圖案。發(fā)光二極管 的密度(每單位面積的二極管數(shù)量)通常根據(jù)應(yīng)用而發(fā)生變化。
在再一個(gè)實(shí)施例中，照明組件IO設(shè)有控制器15，控制器15用于 控制從照明裝置16發(fā)出的光的輸出?？刂破?5可用于實(shí)現(xiàn)從日光至 由照明組件1提供的光的平滑過渡，尤其是用于在日光變得不足時(shí)補(bǔ) 償光的衰落。作為發(fā)光裝置的發(fā)光二極管結(jié)合控制器15的使用允許從 日光至人工照明的無縫過渡，因?yàn)榘l(fā)光二極管是可調(diào)光的。
參看圖2，圖中示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。
圖2示出了照明組件2的截面圖，照明組件2類似于參考圖1所描 述的照明組件，但照明組件2中的第一嵌板10包括按層布置的兩個(gè)分 離的嵌板lla、 llb。在本實(shí)施例中，第一嵌板10包括兩層lla、 llb， 照明裝置16布置在這兩層lla、 lib之間。這種布置允許保護(hù)照明裝 置16免受外部環(huán)境的不利條件(如濕度)的影響，并因此而延長照明 裝置16的使用壽命。參看圖3，圖中示出了本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例。
圖3示出了照明組件3的截面圖，照明組件3類似于參考圖1所描 述的照明組件，但照明組件3具有布置在絕熱裝置12與第二嵌板14 之間的熱反射層13，熱反射層13用于朝向第一嵌板IO反射從這些照 明裝置16發(fā)出的紅外輻射?；蛘撸蓪岱瓷渫繉?3涂覆在第二嵌 板14與絕熱裝置12接觸的面上。
在優(yōu)選實(shí)施例中，第一嵌板10和第二嵌板14用玻璃制成，這是 有利的，因?yàn)榻^緣玻璃普遍地用于將建筑物的內(nèi)部環(huán)境與外部環(huán)境隔 離。因此，可將標(biāo)準(zhǔn)材料用于實(shí)施本發(fā)明。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一 嵌板10和第二嵌板14包括塑料。
參考圖4，圖中示出了本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例。
圖4示出了窗口4，窗口 4包括兩個(gè)窗口元件40和42，其中，第 一元件40包括在前面的實(shí)施例中所描述的類型的照明組件，且第二元 件42包括標(biāo)準(zhǔn)材料，如絕緣玻璃。標(biāo)準(zhǔn)的絕緣玻璃包括兩個(gè)玻璃嵌板， 這兩個(gè)玻璃嵌板由絕熱裝置相互隔開。
在優(yōu)選構(gòu)造中，第一窗口元件40位于第二窗口元件42上方，以 優(yōu)化從本發(fā)明的照明組件的這些照明裝置16發(fā)出的光的入射角。不過， 可根據(jù)應(yīng)用實(shí)施任何種類的構(gòu)造，本發(fā)明的照明組件用在這些構(gòu)造中。 在本實(shí)施例中，照明裝置的第一嵌板10表示窗口元件40的外面，而 這些照明裝置的第二嵌板14表示表示窗口元件40的內(nèi)面。因此，外 部空氣對流用于冷卻第一嵌板IO，以將由這種照明組件的照明裝置16 所產(chǎn)生的熱傳遞到外部。這樣就促進(jìn)了從內(nèi)部的熱傳導(dǎo)，而且避免了 要求附加空間、能量和成本的最終的附加裝備，如空調(diào)。
例如，通常將恒定的光水平用在工作環(huán)境中，且可能難以實(shí)現(xiàn)變 化的日光條件之間的平滑過渡。在例如辦公樓中使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí) 施例的窗口元件為工作在該建筑物中的人們提供了舒適的照明條件。 當(dāng)日光衰落時(shí)，人們可接通來自窗口元件的光。集成在所述窗口元件 中的照明裝置對衰減的外部光條件進(jìn)行補(bǔ)償，自然日光也通過所述窗 口元件進(jìn)入該建筑物。可借助于受所述控制器控制的發(fā)光二極管的可 調(diào)光特性獲得平滑過渡。
在再一個(gè)實(shí)施例中，所述窗口元件可以是彎曲的，以將從所述照 明組件的照明裝置發(fā)出的光聚集在該內(nèi)部環(huán)境的特定位置，并控制所
9聚焦的光線的形狀。
本發(fā)明可用在任何照明應(yīng)用中，在這些應(yīng)用中，接收從所述照明 裝置發(fā)出的光的內(nèi)部環(huán)境中的熱管理是必要的。本發(fā)明尤其適用于針 對例如辦公樓、單個(gè)的家庭或溫室的人工照明、園藝照明、為了特殊 內(nèi)部效果的環(huán)境照明以及針對小汽車、公共汽車、火車等的玻璃車頂/ 窗口的汽車照明，以用于功能性目的和/或日光衰落的補(bǔ)償。
雖然在前面結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本
領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)明白，在并不背離由下面的權(quán)利要求書所限定的本發(fā) 明的范圍的前提下，可構(gòu)思出幾種變化形式。
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權(quán)利要求
1. 照明組件(1)，該照明組件(1)包括第一嵌板(10)、第二嵌板(14)和照明裝置(16)，其中，所述第一嵌板(10)和所述第二嵌板(14)由絕熱裝置(12)相互隔開，且其中將所述照明裝置(16)布置在所述第一嵌板(10)處，以按照朝向所述第二嵌板(14)的方向引導(dǎo)從所述照明裝置(16)發(fā)出的光，并且以不同的方向引導(dǎo)由所述照明裝置(16)產(chǎn)生的熱。
2. 如權(quán)利要求l所述的照明組件，其中所述第一嵌板(10)和所 述第二嵌板(14)的面平行。
3. 如權(quán)利要求l或2所述的照明組件，其中所述第一嵌板UO) 和所述第二嵌板(14)透光。
4. 如前面的權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的照明組件，其中所述第一 嵌板(10)包括高熱導(dǎo)性材料。
5. 如前面的權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的照明組件，其中所述絕熱 裝置(12)包括來自包括低熱導(dǎo)率材料、真空和低熱導(dǎo)率氣體的組中 的至少一種材料。
6. 如前面的權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的照明組件，其中所述第二 嵌板(14 )包括按層布置的多個(gè)嵌板。
7. 如前面的權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的照明組件，其中所述第一 嵌板(10)包括按層布置的至少兩個(gè)嵌板(lla， lib),所述照明裝 置(16)布置在所述至少兩個(gè)嵌板(lla， lib)之間。
8. 如前面的權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的照明組件，其中將反射層 (13)布置在所述絕熱裝置(12)與所述第二嵌板(14)之間，以朝向所述第一嵌板(10)反射由所述照明裝置(16)產(chǎn)生的紅外輻射。
9. 如前面的權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的照明組件，其中所述照明 裝置(16)是發(fā)光二極管。
10. 如前面的權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的照明組件，其中所述照 明裝置(16)是包括用于避免眩光的低功率二極管、用于引導(dǎo)光的高 功率二極管以及用于產(chǎn)生白色光的紅色、綠色和藍(lán)色二極管的組中的 至少一種二極管。
11. 如前面的權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的照明組件，其中將控制 器(15 )布置在所述第一嵌板(10 )附近，以控制從所述照明裝置(16 )發(fā)出的光。
12. 如前面的權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的照明組件，其中所述第 一嵌板(10)和所述第二嵌板(14)包括玻璃。
13. 如權(quán)利要求1至11中的任一項(xiàng)所述的照明組件，其中所述第 一嵌板(10)和所述第二嵌板(14)包括塑料。
14. 如前面的權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的照明組件，其中所述照 明裝置的光輸出水平足夠地低，以僅具有裝飾性效果。
15. —種窗口元件(42)，所述窗口元件(42)包括如前面的權(quán) 利要求中的任一項(xiàng)所述的照明組件。
16. 如權(quán)利要求15所述的窗口元件，其中所述窗口元件是彎曲的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于內(nèi)部照明的照明組件。該照明組件(1)包括由絕熱裝置(12)相互分開的第一嵌板(10)和第二嵌板(14)。將照明裝置(16)布置在該第一嵌板(10)處，以按照一個(gè)方向引導(dǎo)光，并且以不同的方向引導(dǎo)熱，該不同的方向主要是相反的方向。這種照明組件可用在如窗口中，以提供內(nèi)部照明，同時(shí)避免經(jīng)由這種窗口的內(nèi)面的熱傳導(dǎo)。
文檔編號E06B3/66GK101512222SQ200780032416
公開日2009年8月19日 申請日期2007年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月31日
發(fā)明者P·A·瓦克特斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司