本發(fā)明涉及一種燈，尤其是一種烤箱燈，該烤箱燈包含：可以固定在烘烤室壁凹槽中的固定套筒；封閉烘烤室壁凹槽的透光罩蓋；布置在透光罩蓋后面的照明燈具，照明燈具發(fā)出的光用于烘烤室的照明，其中照明燈具由至少一個LED構(gòu)成，LED以光錐形式發(fā)出光，LED布置在一個散熱體上，散熱體用于散去LED工作中產(chǎn)生的熱量，罩蓋和LED之間安裝有一隔熱裝置，該裝置保護LED免受烘烤溫度影響，其中光錐能夠穿過隔熱裝置的裝配平面。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)下，存在采用各種各樣設(shè)計的烤箱燈。如果利用LED作為照明燈具，在現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)下特別注重以下方面：或者有效導出烤箱-烘烤室在LED照明燈具范圍內(nèi)輻射的熱量，或者通過適當隔熱裝置保護LED免受烘烤室熱量的影響。

比如文件DE102005044347A1公布了一種方法：在照明燈具和烘烤室之間的空腔內(nèi)注滿二氧化硅氣凝膠，其作用是隔絕烘烤室的熱輻射。文件DE10200902775A1提出以下建議：在烘烤室和LED之間安裝一個透光的圓筒狀部件，該部件保護LED免受熱輻射影響。此外該文件還公布了一種用于有效散熱的通風方案。文件EP2233839A1通過示例說明：可以利用充滿氣體的圓筒，以便使LED與烘烤室保持距離并確保烘烤室內(nèi)光線充足。

但事實證明：現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)下用于保護LED免受烘烤室熱量影響的已知隔熱方案，對于發(fā)光效率存在不利影響，并且為實現(xiàn)烘烤室理想照明條件而進行的燈光校正變得十分困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此本發(fā)明的目的是：設(shè)計一種具有能夠保護LED的隔熱裝置，且盡可能不影響光輻射的烤箱燈。

以上目的通過根據(jù)本發(fā)明的烤箱燈完成，這種烤箱燈尤其具備以下標志性特征：隔熱裝置具有至少一個有孔的隔熱板，LED燈光沿著罩蓋方向穿過這個孔。

本發(fā)明的關(guān)鍵出發(fā)點是：盡可能大面積地保護LED免受熱輻射影響，隔熱板僅在光必須通過的位置存在通孔。因此不使用大厚度隔熱層，而是使用相對較薄的片狀隔熱板。本發(fā)明的優(yōu)化結(jié)構(gòu)形式做了一下設(shè)計：隔熱板中的孔在形狀和/或孔徑方面與隔熱板裝配平面中的光錐輪廓基本相符。本發(fā)明利用了以下實際情況：LED發(fā)射出的光方向基本確定，散射程度很低。這樣就可以在隔熱板中設(shè)計直徑和形狀與光錐輪廓相同的孔。其中隔熱板位置越靠近LED，孔設(shè)計得越小。通過這種設(shè)計，可以確保光線暢通無阻地穿過隔熱裝置，并同時增大防止烘烤室熱輻射的隔熱板保護面。

在本發(fā)明一個特別有利的設(shè)計結(jié)構(gòu)中，隔熱裝置包含多個片狀隔熱板，這些隔熱板布置在LED和罩蓋之間，與LED存在不同距離，其中每個隔熱板上的孔在形狀和/或孔徑方面，都與相應裝配平面中的光錐輪廓基本相符。

事實證明，在烤箱燈LED和罩蓋之間依次布置多級隔熱板，能夠十分有效地降低熱負荷。需要注意的是：相對于LED布置在不同位置的隔熱板中，確保燈光通過的孔隨著與LED距離的變遠而增大。每個孔都與相應裝配平面中光錐的輪廓和直徑基本相符，從而使光線基本可以暢通無阻。這里還有很重要的一點：隔熱板中的孔可以設(shè)計為無填充形式，從而避免光程中存在的透光材料所造成光損耗。當然采用這一設(shè)計時，同樣可以在分級布置(尤其是靠近LED)的隔熱板孔中，安裝反射器支架和光學元件。

如果隔熱板以分級形式依次布置，則這些隔熱板相互之間通過縫隙進行間隔。本發(fā)明做了以下設(shè)計：烘烤室和烤箱外壁之間存在的、用于散熱的空氣循環(huán)，穿過隔熱板之間的縫隙并促進這個范圍內(nèi)的散熱。

為了實現(xiàn)一個便于安裝的單元，本發(fā)明做了以下設(shè)計：隔熱板相互連接，隔熱裝置在其背向罩蓋的末端具有散熱體固定件。

如前所述，靠近LED孔構(gòu)成反射器和/或光學元件的支架。

此外固定套筒還具有隔熱裝置固定件。

此外本發(fā)明還有一個專有特征：隔熱板由具有中等至較低導熱性的材料制造。因此可以使用耐熱性強的塑料設(shè)計隔熱板。比如液晶聚合物類塑料即屬于上述高耐熱性塑料。

此外所有隔熱板都可以通過礦物材料(尤其是云母)生產(chǎn)。如果可能出現(xiàn)的熱負荷特別高，則礦物材料尤其具有優(yōu)勢。一方面礦物材料的膨脹特性優(yōu)于上述塑料，另一方面礦物材料的耐熱性能顯著高于塑料。云母具有一個顯著的優(yōu)點：它含有反射性成分。這樣云母不但因?qū)嵝圆钍篃崃侩y于向著LED方向滲透，還能對熱輻射產(chǎn)生反射作用。

如果在朝向罩蓋的隔熱板表面采用熱反射設(shè)計，則熱反射作用可以得到顯著增強。

在本發(fā)明中還做了以下設(shè)計：罩蓋、固定套筒、隔熱裝置、LED和散熱體構(gòu)成一預裝配部件。

為了確保對燈光的散射實施控制，固定套筒具有可反射光的內(nèi)表面。

附圖說明

以下說明有助于更好理解本發(fā)明，并描述了本發(fā)明的其他優(yōu)點。其中：

圖1展示了本發(fā)明所述烤箱燈中隔熱裝置的原理示意圖，

圖2展示了本發(fā)明所述烤箱燈(采用第一種結(jié)構(gòu)形式)的分解圖，

圖3展示了圖2所示烤箱燈的縱向截面圖，

圖4展示了本發(fā)明所述烤箱燈(根據(jù)圖2)的光輻射簡化示意圖

圖5展示了本發(fā)明所述烤箱燈第二種結(jié)構(gòu)形式的分解圖，

圖6通過縱向截面圖展示了圖5所示烤箱燈。

所有圖中烤箱燈都通過標記數(shù)字10表示。

具體實施方式

通過圖2所示分解圖可以看出，烤箱燈10包含一個用于將烤箱燈10固定在烘烤室壁凹槽中的固定套筒11。固定套筒11在其背向LED15的一側(cè)，裝有一個玻璃罩13形式的透光罩蓋12。玻璃罩13具有一個帶外螺紋16的桿體17。固定套筒11在其內(nèi)腔具有構(gòu)成螺紋線區(qū)段的定向凸起18。通過外螺紋16和凸起18的共同作用，玻璃罩13可以旋入固定套筒11中。固定套筒11的翼形卡接片19，在LED15方向上與一個法蘭狀凸緣20保持一定距離。翼形卡接片連接自身和凸緣20之間的烘烤室壁，并通過這種方式將烤箱燈10固定在烘烤室壁上。

固定套筒11在其朝向LED15的末端具有第一固定件21以及定位銷22。第一固定件21用于將隔熱裝置14固定在固定套筒11上。隔熱裝置14具有與定位銷22相對應的定位孔23。

為了將隔熱裝置14固定在固定套筒11上，定位銷22插入定位孔23中。固定件21將隔熱裝置14固定在固定套筒11上。

此外烤箱燈10還包含一個散熱體24，LED15連同其電路板布置在這個散熱體上。散熱體24用于將LED15工作中產(chǎn)生的熱量散至周圍空氣中。反射器25以及光學元件26用于確保良好的發(fā)光效率并控制由LED1發(fā)出的光。

隔熱裝置14包含三個相互間隔一定距離的隔熱板。隔熱板通過標號27至29表示。隔熱板27和28以及28和29被設(shè)計為片狀，并通過間隔元件30相互固定在一起，從而在第一隔熱板27和第二隔熱板28、以及第二隔熱板28和第三隔熱板29之間各形成一個間隙31。

隔熱裝置14在其朝向LED15的末端具有第二固定件32，它們可以是(比如)卡接元件。這些固定件用于將散熱體24固定在隔熱裝置14上，其中LED電路板被固定在隔熱裝置14和散熱體24之間。因此沒有必要將LED-電路板單獨固定在散熱體24上。

在本發(fā)明的第一結(jié)構(gòu)示例(圖2和3所示)中，隔熱裝置14被設(shè)計為一體式塑料注塑件。

圖5和6展示了本發(fā)明的第二結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)形式的不同之處主要體現(xiàn)在隔熱裝置14的結(jié)構(gòu)方面，在這里隔熱裝置由單個片狀隔熱板27至30組成。這些隔熱板借助固定夾子33相互固定在一起，這個固定夾子又構(gòu)成了用于將散熱體安裝在隔熱裝置14上的第二固定件32。為了能夠在LED15范圍內(nèi)安裝反射器25和/或光學元件26，在這種結(jié)構(gòu)形式中設(shè)計有單獨的光學支架34。在上述第二結(jié)構(gòu)形式中，固定夾子33定義了隔熱板27至29的位置以及它們之間的間距。

本發(fā)明所述烤箱燈10的一個關(guān)鍵部件是采用新型設(shè)計的隔熱裝置14?，F(xiàn)在根據(jù)圖1所示原理示例圖闡述本發(fā)明中的這個部件。圖1省略了烤箱燈10的一系列部件，以確保表述的清晰性。圖中首先展示了LED15以及隔熱板27、28和29。第一隔熱板27布置在靠近LED15的位置，第三隔熱板29遠離LED。第二隔熱板28位于第一隔熱板27和第三隔熱板29之間。隔熱板27、28、29的主要特征是其片狀設(shè)計結(jié)構(gòu)。每個隔熱板27至29都平行于LED電路板。每個隔熱板27至29均由不透光材料生產(chǎn)并具有一個孔。孔用標號35至37表示。

LED光線方向基本確定，因此從LED15將發(fā)出具有確定張開角的圓錐形光束。在圖1中光錐K通過示例光束L定義。光錐K張開角大約為120°。

隔熱板27至29位于LED15和罩蓋12(此處未繪出)之間的裝配平面E1至E3中。光錐K穿過所有裝配平面E1至E3，其中光錐母線在相應平面E1至E3中定義了輪廓基本相同、但大小不同的面。這些面是光錐輪廓在相應平面E1至E3中的映像。

為了確保光線不受阻礙地穿過隔熱板27至29，在相應隔熱板27至29中設(shè)計了上述孔35至37。其中每個隔熱板27至29上的孔35至37，在形狀和/或孔徑方面與光錐K的輪廓基本相符。換句話說，就是在相應隔熱板27至29中以孔35至37的形式，切割出與裝配平面E1至E3相交的母線所定義面。

隨著隔熱板27至29與LED15之間距離的增加，相應孔35至37越來越大。因此第一隔熱板27中的孔35是最小的孔，第二隔熱板28中的孔36隨著變粗的光錐增大。在圖1所示結(jié)構(gòu)示例中，第三隔熱板29中的孔37孔徑最大。

如果裝配平面E1至E3中的相應孔35至37，與裝配平面E1至E3中的光錐K輪廓相符，那么在理想情況下光錐K的邊緣光線也能自由穿過相應孔35至37。如果在本專利說明中提到“孔在輪廓和/或孔徑方面與相應裝配平面中的光錐輪廓基本相符”，是指用戶在落實本發(fā)明時具有一定回旋余地?？?5至37可以略大于根據(jù)相應裝配平面E1至E3中的光錐K尺寸的所需孔。通過這一措施能夠補償可導致光錐K張開角產(chǎn)生輕度變化的LED15生產(chǎn)公差。此外還可以通過處理LED15和隔熱板27至29之間的安裝公差實現(xiàn)最大發(fā)光效率。

不過也可以將孔35至37設(shè)計得較小。采用這種設(shè)計時，由于光錐K邊緣光線被遮擋會出現(xiàn)光效率損失，但隔熱性能得到了改善。人們也已知道，LED15并非必須以圓錐形式發(fā)出光，因此可以通過與LED15錐體形狀的差異，控制實際發(fā)出光錐K的輪廓。在使用以圓錐形式發(fā)出光的傳統(tǒng)LED15時，可以采用不同于圓錐輪廓的設(shè)計，以便控制符合要求的光錐K輪廓。

在對圖1的研究中，可以明顯看出隔熱板如何用于LED15的隔熱。熱輻射通過箭頭W的形式表示。熱輻射基本垂直指向電路板15。每個隔熱板27至29吸收一部分熱輻射W。熱輻射的吸收可以針對裝配平面進行專門優(yōu)化。其中每個隔熱板27至29通過孔35至37敞開，開口尺寸正好相當于光線以最佳狀態(tài)射出所需要的尺寸。相應裝配平面E1至E3中隔熱板27至29的其余部分用于吸收熱輻射。

隔熱板27至29通過導熱性差的材料生產(chǎn)，以便使從隔熱板27至29向下一個隔熱板27至29傳導的熱量盡可能少。事實證明，耐熱性高的塑料(比如液晶聚合物類塑料)適合生產(chǎn)上述隔熱板。不過礦物材料、尤其是層狀礦物(比如云母)更加適用于以上用途。

除了采用低導熱性材料以外，本發(fā)明還做了以下設(shè)計：同樣用于散熱的空氣，沿著隔熱板27至29之間的間隙31循環(huán)。另外通過在隔熱板27至29朝向罩蓋12的表面加工熱反射層，將顯著改善隔熱性能。

總的來說，說明書中所述的本發(fā)明所有結(jié)構(gòu)形式都具有以下優(yōu)點：與現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)不同，通過在不同裝配平面E1至E3中依次分級布置多個片狀隔熱板27至29，在考慮實現(xiàn)最大發(fā)光效率的情況下，對烘烤室發(fā)出的熱輻射進行了優(yōu)化。本發(fā)明實現(xiàn)上述優(yōu)點的方法是：每個隔熱板27至29僅按照從LED15所發(fā)出光錐K要求的尺寸開口，其余部分處于封閉狀態(tài)。

由于采用了結(jié)構(gòu)不同的隔熱板27至29，圖2和3以及圖5和6所示烤箱燈10結(jié)構(gòu)形式存在一些設(shè)計差別。如前文所述，圖2和3所示第一結(jié)構(gòu)示例中隔熱裝置14作為一體式塑料注塑件生產(chǎn)。選擇塑料作為制造隔熱板27至29的材料，可以通過簡單方式設(shè)計用于固定反射器25和光學元件26的第一隔熱板27。根據(jù)圖3，第一隔熱板27形成一個圍繞其孔35、垂直指向LED-電路板的環(huán)形隔板38。這個環(huán)形隔板在高度方面按照以下要求設(shè)計：能夠容納一個反射器25以及一個玻璃罩或者透鏡形式的光學元件26。

為了確保反射器25和光學元件26的可靠固定，環(huán)形隔板38在其朝向罩蓋12的末端具有一個指向內(nèi)側(cè)的定位法蘭39。因為固定法蘭39的內(nèi)周，定義了第一隔熱板孔35在光學上有效的開口尺寸和開口輪廓，在實現(xiàn)最大光效率方面應對這種情況予以考慮。

因為在使用礦物材料生產(chǎn)隔熱板27至29時，材料特性要求作出某些設(shè)計更改，在圖5和6所示第二結(jié)構(gòu)示例中對此作了考慮。圖中的隔熱板27至29均被設(shè)計為單獨部件。這些隔熱板通過一個金屬固定夾子33加以固定。為了安裝反射器25或者光學元件26(比如采用透鏡或者LED15玻璃罩的形式)，設(shè)計有單獨的光學支架34。這個光學支架也擁有一個環(huán)形隔板38，環(huán)形隔板內(nèi)部布置有反射器25或者光學元件26。這個環(huán)形隔板38穿過第一隔熱板27的孔35，并擁有一個直徑加寬的環(huán)形法蘭40。這個環(huán)形法蘭貼靠在朝向LED15的第一隔熱板27底側(cè)，從而以這種方式確保實現(xiàn)位置符合要求的布置和固定。此外光學支架34可以通過卡接鉤41固定在散熱體24上。

無論圖2和3還是圖5和6，都顯示固定套筒11既是罩蓋12的承載件、又是隔熱裝置14和隔熱裝置上所安裝的散熱體24的承載件。反射器25和光學元件26以及LED15，同樣可以通過部件連接相互固定。通過這種方式實現(xiàn)了可預裝配的烤箱燈10，在烤箱裝配過程中通過少量操作即可很容易地將烤箱燈裝入烘烤室-凹槽中。

借助圖4，可以看出從LED15發(fā)出的光如何穿過隔熱裝置14和罩蓋12進入烘烤室。因為隔熱裝置14的隔熱板27至29的孔35至37的尺寸經(jīng)過優(yōu)化，LED15發(fā)出的光可以無阻礙地進入固定套筒11范圍。一部分光能夠不受阻礙地穿過透光罩蓋12、以直射光dL的形式進入烤箱的烘烤室。因為烘烤室壁中的的孔小于光錐K在這個平面內(nèi)的尺寸，光錐K的邊緣光線通過固定套筒11的反射性在其內(nèi)表面產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)、并穿過透光罩蓋12進入烘烤室。這一部分光作為非直射光iL照進烘烤室。其中用于光錐K邊緣光線的固定套筒11反射區(qū)域和烘烤室壁凹槽之間的距離按照以下原則設(shè)計：靠近烤箱壁凹槽邊緣的邊緣光線能夠穿過透光罩蓋12。通過這一方式可以確保在該范圍內(nèi)也不會產(chǎn)生顯著的光損耗。

標號列表

10 烤箱燈

11 固定套筒

12 透光罩蓋

13 玻璃罩

14 隔熱裝置

15 LED

16 外螺紋

17 桿體

18 凸起

19 翼形卡接片

20 凸緣

21 第一固定件

22 定位銷

23 定位孔

24 散熱體

25 反射器

26 光學元件

27 第一隔熱板

28 第二隔熱板

29 第三隔熱板

30 間隔元件

31 間隙

32 第二固定件

33 固定夾子

34 光學支架

35 隔熱板27的孔

36 隔熱板28的孔

37 隔熱板29的孔

38 環(huán)形隔板

39 固定法蘭

40 環(huán)形法蘭

41 卡接鉤

K 光錐

L 光束

dL 直接光

iL 間接光

W 熱輻射

E1至E3 裝配平面