СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА ДЛЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ СВЕТИЛЬНИКОВ Российский патент 2012 года по МПК F21S4/00 

Изобретение относится к области светотехники, а именно к осветительным устройствам.

Изобретение может быть использовано для замены люминесцентных ламп на светодиодный источник света и предназначено для установки в имеющуюся арматуру люминесцентных светильников.

Светодиодный источник света обладает рядом преимуществ по сравнению с люминесцентными лампами. К достоинствам, присущим всем светодиодным источникам света, относятся: низкое энергопотребление; длительный срок службы; отсутствие эффекта пульсации светового потока; устойчивость к механическим и климатическим воздействиям; простота утилизации и экологичность ввиду отсутствия вредных компонентов - в первую очередь паров ртути.

Известны светодиодные лампы, предназначенные для замены люминесцентных ламп в люминесцентных светильниках, содержащие прозрачную трубку с установленными внутри светодиодами. Светодиоды установлены по всей длине трубки и во всех направлениях так, что излучение света происходит во всех направлениях вокруг трубки. На концах трубки имеются разъемы, позволяющие вставить такую трубку в арматуру люминесцентной лампы (заявка США №2005281030 на изобретение «Power controls with photosensor for tube mounted LEDs with ballast», МПК F21K 99/00, опубл. 22.12.2005; заявка США №2003102810 на изобретение «Retrofit light emitting diode tube», МПК F21K 99/00, опубл. 05.03.2003; заявка США №2004189218 на изобретение «Led retrofit lamp», МПК F21K 99/00, опубл. 30.09.2004).

Известна светодиодная лампа для замены люминесцентных ламп в люминесцентных светильниках, содержащая оптически прозрачную трубку со светодиодами, расположенными на теплоотводящих торцевых радиаторах-основаниях трубки и направленными навстречу друг другу, с одним или несколькими фокусирующими линзовыми оптическими элементами и светоотражающей поверхностью вокруг светодиодов, а также со светопреломляющей и светорассеивающей спиралью на поверхности трубки. На торцах трубки лампы содержатся токопроводящие вилки, идентичные по виду и размерам вилкам трубчатых люминесцентных ламп соответствующего типоразмера (патент РФ №69612 на полезную модель «Трубчатая лампа», опубл. 27.12.2007 МПК F21S 4/00).

Недостатком известных светодиодных ламп для замены люминесцентных ламп в люминесцентных светильниках является то, что все они содержат прозрачную трубку, внутри которой размещены светоизлучающие диоды. Использование прозрачной трубки приводит к возникновению эффекта «теплицы», когда светодиоды и электронные схемы, расположенные внутри трубки, не имеют возможности освободиться от тепла. Данное тепло аккумулируется, при этом эффективность светодиода уменьшается пропорционально времени нахождения источника света во включенном состоянии. Другой недостаток, связанный с использованием прозрачной трубки, заключается в том, что часть излучаемого света поглощается в данной трубке, соответственно, в результате потери света эффективность источника света уменьшается еще больше.

Известна наиболее близкая по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению и выбранная в качестве прототипа светодиодная лампа для люминесцентных светильников, устанавливаемая в имеющуюся арматуру светильника. Известная светодиодная лампа для люминесцентных светильников содержит электрическую плату, снабженную расположенными на ней светоизлучающими диодами (светодиодную плату), подключаемую в рабочем положении к источнику питания; средства для фиксации и удержания светодиодной лампы в рабочем положении; трубку из светопрозрачного стекла, надетую на светодиодную плату. В качестве средств фиксации и удержания светодиодной лампы в рабочем положении могут быть использованы штыревые контакты на светодиодной плате. Электрическая цепь подключается в рабочем положении к промышленной сети через последовательно соединенные штыревые контакты или дополнительные клеммы, двухполупериодный выпрямитель с подключенным к его выходу накопительным конденсатором и токоограничительные резистор, или терморезистор, или стабилизатор тока. Светодиодная лампа может включать варистор, стабилитрон или защитный диод (патент РФ №97865 на полезную модель «Светодиодный эквивалент двухцокольной трубчатой прямолинейной люминесцентной лампы со штыревыми контактами», опубл. 20.09.2010 г., МПК H01J 61/00).

Недостатком известного изделия также является низкая эффективность ввиду наличия эффекта «теплицы» и световых потерь. Другим недостатком известного изделия являются высокие трудоемкость и стоимость работ и материалов при замене источников света в люминесцентных светильниках, содержащих несколько люминесцентных ламп.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание высокоэффективного средства для замены люминесцентных ламп на светодиодные источники света в существующих люминесцентных светильниках.

Технические результаты, достигаемые в результате решения поставленной задачи, заключаются в:

- повышении эффективности работы светодиодной лампы и

- снижении трудовых и материальных затрат на изготовление и монтаж при замене люминесцентных ламп на светодиодные источники света в люминесцентных светильниках.

Указанные технические результаты достигаются тем, что светодиодная лампа для люминесцентного светильника, устанавливаемая в имеющуюся арматуру светильника, содержит: - n (где n≥1) соединенных между собой в последовательную электрическую цепь светодиодных плат, каждая из которых представляет собой подключаемую в рабочем положении к источнику питания электрическую плату, снабженную расположенными на ней светоизлучающими диодами; - средства для фиксации и удержания светодиодной лампы в рабочем положении; - основание, по форме и габаритным размерам соответствующее форме и габаритным размерам люминесцентного светильника. Каждая светодиодная плата посредством стоек крепления оппозитно прикреплена к основанию таким образом, чтобы световое излучение было направлено в сторону последнего. Количество n светодиодных плат определено из условия обеспечения светодиодной лампой уровня освещенности, соответствующего уровню освещенности, достигаемому от использования заменяемого комплекта люминесцентных ламп.

В отдельных случаях выполнения в качестве основания может быть использован светорассеиватель люминесцентного светильника.

В других случаях выполнения в качестве основания может быть использован светоотражатель люминесцентного светильника.

Предпочтительно, чтобы светодиодные платы были равномерно размещены по площади основания.

Предпочтительно, чтобы светодиодная лампа содержала штыревые контакты для включения в электрическую схему люминесцентного светильника.

Предпочтительно, чтобы в качестве штыревых контактов для включения в электрическую схему светильника были использованы две токопроводящие вилки, по виду и размерам соответствующие стандартным токопроводящим вилкам заменяемых люминесцентных ламп, при этом одна из вилок была соединена с положительным концом светодиодной электрической цепи, а другая - с отрицательным.

Предпочтительно также, чтобы в одну из токопроводящих вилок была вмонтирована электрическая схема выпрямителя тока и ограничителя всплеска напряжений.

В отдельных случаях выполнения светодиодная лампа может содержать дополнительные клеммы для включения в электрическую схему светильника.

В отдельных случаях выполнения в качестве средств фиксации и удержания светодиодной лампы в рабочем положении могут быть использованы штыревые контакты для включения в электрическую схему светильника.

В отдельных случаях выполнения светодиодная лампа может включать варистор и стабилитрон.

В некоторых случаях выполнения светодиодная лампа может дополнительно содержать технологические отверстия для крепления радиатора.

В отдельных случаях выполнения светодиодная лампа может дополнительно содержать вторичную оптику.

В некоторых случаях выполнения светодиодная лампа может содержать электронные устройства для управления светом.

В отдельных случаях выполнения светодиодная лампа может дополнительно содержать комплект универсального крепежа для крепления к люминесцентному светильнику.

В отдельных случаях выполнения основание светодиодной лампы может иметь круглую, или овальную, или прямоугольную, или фигурную форму.

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показал, что во всех случаях выполнения оно отличается от известного, наиболее близкого технического решения:

- наличием основания, по форме и габаритным размерам соответствующего форме и габаритным размерам люминесцентного светильника;

- наличием n-го (где n≥1) количества светодиодных плат, определяемого из условия обеспечения светодиодной лампой уровня освещенности, соответствующего уровню освещенности, достигаемому от использования заменяемого комплекта люминесцентных ламп;

- выполнением светодиодных плат соединенными между собой в последовательную электрическую цепь;

- выполнением светодиодных плат прикрепленными посредством стоек крепления оппозитно к основанию, таким образом, чтобы световое излучение было направлено в сторону последнего.

В отдельных случаях выполнения заявляемое изобретение отличается от известного, наиболее близкого технического решения:

- использованием светорассеивателя люминесцентного светильника в качестве основания светодиодной лампы;

- использованием светоотражателя люминесцентного светильника в качестве основания светодиодной лампы;

- равномерным размещением светодиодных плат по площади основания;

- наличием технологических отверстий для крепления радиатора;

- использованием в качестве штыревых контактов для включения в электрическую схему светильника двух токопроводящих вилок, по виду и размерам соответствующих стандартным токопроводящим вилкам заменяемых люминесцентных ламп, при этом одна из вилок соединена с положительным концом светодиодной электрической цепи, а другая - с отрицательным;

- выполнением одной из токопроводящих вилок, содержащей вмонтированную электрическую схему выпрямителя тока и ограничителя всплеска напряжений;

- наличием вторичной оптики;

- наличием электронных устройств для управления светом;

- наличием комплекта универсального крепежа для крепления к люминесцентному светильнику;

- выполнением основания имеющим круглую, или овальную, или прямоугольную, или фигурную форму.

Выполнение светодиодных плат, прикрепленных посредством стоек крепления к основанию, исключает «эффект теплицы», поскольку тепло не аккумулируется, а также исключается недостаток, связанный поглощением излучаемого света в трубке, что, в целом, повышает эффективность светодиодного источника света. Размещение светодиодных плат оппозитно основанию, таким образом, чтобы световое излучение было направлено в сторону основания, снижает световые потери, что, в свою очередь, повышает эффективность светодиодной лампы. Выполнение формы и габаритных размеров основания соответствующими форме и габаритным размерам люминесцентного светильника обеспечивает возможность применения светодиодной лампы в различных типах люминесцентных светильников, в том числе напольных, настенных и пр. Наличие n-го количества светодиодных плат, обеспечивающих уровень освещенности, соответствующий общему уровню освещенности, достигаемому от использования всего заменяемого комплекта люминесцентных ламп в люминесцентном светильнике, позволяет использовать одну светодиодную лампу для замены всего комплекта люминесцентных ламп в светильнике за один прием, что значительно снижает стоимость изготовления и монтажа. Выполнение светодиодных плат равномерно распределенными по площади основания обеспечивает равномерность светового потока. Использование в качестве основания светорассеивателя или светоотражателя люминесцентного светильника снижает стоимость светодиодной лампы и увеличивает ее эффективность. Использование в качестве штыревых контактов для включения в электрическую схему светильника токопроводящих вилок, по виду и размерам соответствующих стандартным токопроводящим вилкам заменяемых люминесцентных ламп, упрощает монтаж и расширяет функциональные возможности. Наличие электрической схемы выпрямителя тока и ограничителя всплеска напряжений; варистора и стабилитрона повышает надежность работы и увеличивает срок службы лампы. Наличие технологических отверстий для крепления радиатора; вторичной оптики; электронного устройства для управления светом; комплекта универсального крепежа для крепления к люминесцентному светильнику; выполнение основания различной формы расширяют функциональные возможности светодиодной лампы.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется схемным чертежом светодиодной лампы для люминесцентных светильников, представленным на фиг.1.

Светодиодная лампа для люминесцентных светильников содержит: n (где n≥1) соединенных между собой в последовательную электрическую цепь электрических плат 1, каждая из которых снабжена расположенными на ней светоизлучающими диодами 2 (светодиодных плат), подключаемую в рабочем положении к источнику питания (на чертеже на показан) с помощью штыревых контактов или дополнительных клемм (на чертеже не показаны). Предпочтительно в качестве штыревых контактов для включения в электрическую схему светильника использовать две стандартные токопроводящие вилки 3, 4, одна из которых соединена с положительным концом светодиодной электрической цепи, а другая - с отрицательным. По виду и размерам токопроводящие вилки 3, 4 соответствуют стандартным токопроводящим вилкам заменяемых люминесцентных ламп. В одну из токопроводящих вилок может быть вмонтирована электрическая схема выпрямителя тока и ограничителя всплеска напряжений (на чертеже не показаны). Каждая светодиодная плата 1 прикреплена к основанию 5 посредством стоек крепления 6, таким образом, чтобы световое излучение было направлено в сторону основания 5. В качестве стоек крепления 6 могут быть использованы болты. Светодиодные платы 1 равномерно распределены по площади основания 5, обеспечивая равномерный световой поток. Светодиодная лампа содержит средства для фиксации и удержания в рабочем положении (на чертеже не показаны), в качестве которых могут быть использованы штыревые контакты для включения в электрическую схему светильника. Основание 5 по форме и габаритным размеры выполнено соответствующим форме и габаритным размерам люминесцентного светильника и может иметь любую геометрическую форму, в том числе круглую, или овальную, или прямоугольную, или фигурную и другие формы. В качестве основания может быть использован светорассеиватель либо светоотражатель люминесцентного светильника. Количество n светодиодных плат 1 определяется из условия обеспечения светодиодной лампой уровня освещенности, соответствующего общему уровню освещенности, достигаемому от использования всего заменяемого комплекта люминесцентных ламп в люминесцентном светильнике и зависит от параметров светодиодных плат и заменяемых люминесцентных ламп. Светодиодная лампа для люминесцентных светильников может дополнительно включать варистор, стабилитрон или защитный диод (на чертеже не показаны). Светодиодная лампа может дополнительно содержать технологические отверстия 7 для крепления радиатора (на чертеже не показан). Светодиодная лампа для люминесцентных светильников может также дополнительно содержать вторичную оптику; электронные устройства для управления светом, отражатели; комплект универсального крепежа для крепления к люминесцентному светильнику (на чертеже не показаны).

Изобретение работает следующим образом.

Заявляемая светодиодная лампа подключается в электрическую схему питания люминесцентной лампы люминесцентного светильника без его изменения. Изобретение может быть использовано в любых типах встраиваемых и накладных люминесцентных светильников. В светодиодных платах могут использоваться любые сверхъяркие светодиоды, собранные на любых печатных платах. Основание заявляемой светодиодной лампы может быть любой формы, в зависимости от геометрической формы люминесцентного светильника. В зависимости от условий эксплуатации в конструкции светодиодной лампы может быть использован радиатор, закрепленный болтами в технологические отверстия для его применения. Также в светодиодной лампе могут быть использованы вторичная оптика и любые электронные устройства для управления светом. Основание 5 может быть изготовлено из любых светопропускающих или светоотражающих материалов.

Изобретение относится к осветительным устройствам и может быть использовано для замены люминесцентных ламп на светодиодный источник света путем его установки в имеющуюся арматуру люминесцентных светильников. Техническим результатом, достигаемым в изобретении, является повышение эффективности работы светодиодной лампы, снижение трудовых и материальных затрат на изготовление и монтаж при замене люминесцентных ламп на светодиодные источники света, а также в расширении функциональных возможностей светодиодной лампы. Светодиодная лампа для люминесцентных светильников устанавливается в имеющуюся арматуру светильника и содержит: n (где n≥1) соединенных между собой в последовательную электрическую цепь светодиодных плат, каждая из которых представляет собой подключаемую в рабочем положении к источнику питания электрическую плату, снабженную расположенными на ней светодиодами, средства для фиксации и удержания светодиодной лампы в рабочем положении, а также основание 5, соответствующее по форме и габаритным размерам форме и габаритным размерам люминесцентного светильника. Каждая светодиодная плата 1 посредством стоек крепления 6 оппозитно прикреплена к основанию 5 таким образом, чтобы световое излучение было направлено в сторону последнего. 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Светодиодная лампа для люминесцентных светильников, содержащая электрическую плату, снабженную расположенными на ней светоизлучающими диодами (светодиодную плату), подключаемую в рабочем положении к источнику питания; средства для фиксации и удержания светодиодной лампы в рабочем положении, отличающаяся тем, что дополнительно содержит основание, по форме и габаритным размерам соответствующее форме и габаритным размерам люминесцентного светильника; n (где n≥1) соединенных между собой в последовательную электрическую цепь светодиодных плат, каждая из которых посредством стоек крепления оппозитно прикреплена к основанию таким образом, чтобы световое излучение было направлено в сторону последнего, при этом количество n светодиодных плат определено из условия обеспечения светодиодной лампой уровня освещенности, соответствующего уровню освещенности, достигаемому от использования заменяемого комплекта люминесцентных ламп.

2. Светодиодная лампа для люминесцентных светильников по п.1, отличающаяся тем, что в качестве основания использован светорассеиватель люминесцентного светильника.

3. Светодиодная лампа для люминесцентного светильника по п.1, отличающаяся тем, что в качестве основания использован светоотражатель люминесцентного светильника.

4. Светодиодная лампа для люминесцентных светильников по п.1, отличающаяся тем, что светодиодные платы равномерно размещены по площади основания.

5. Светодиодная лампа для люминесцентных светильников по п.1, отличающаяся тем, что содержит штыревые контакты для включения в электрическую схему светильника.

6. Светодиодная лампа для люминесцентных светильников по п.1, отличающаяся тем, что содержит штыревые контакты для включения в электрическую схему светильника, в качестве которых использованы две токопроводящие вилки, по виду и размерам соответствующие стандартным токопроводящим вилкам заменяемых люминесцентных ламп, при этом одна из вилок соединена с положительным концом светодиодной электрической цепи, а другая - с отрицательным.

7. Светодиодная лампа для люминесцентных светильников по п.6, отличающаяся тем, что в одну из токопроводящих вилок вмонтирована электрическая схема выпрямителя тока и ограничителя всплеска напряжений.

8. Светодиодная лампа для люминесцентных светильников по п.1, отличающаяся тем, что содержит дополнительные клеммы для включения в электрическую схему светильника.

9. Светодиодная лампа для люминесцентных светильников по п.1, отличающаяся тем, что в качестве средств фиксации и удержания в рабочем положении использованы штыревые контакты для включения в электрическую схему светильника.

10. Светодиодная лампа для люминесцентных светильников по п.1, отличающаяся тем, что включает варистор и стабилитрон.

11. Светодиодная лампа для люминесцентного светильника по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит технологические отверстия для крепления радиатора.

12. Светодиодная лампа для люминесцентных светильников по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит вторичную оптику.

13. Светодиодная лампа для люминесцентного светильника по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит электронные устройства для управления светом.

14. Светодиодная лампа для люминесцентных светильников по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит комплект универсального крепежа для крепления к люминесцентному светильнику.

15. Светодиодная лампа для люминесцентных светильников по любому из пп.1-14, отличающаяся тем, что основание имеет круглую, или овальную, прямоугольную, или фигурную форму.