СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА Российский патент 2013 года по МПК H01L33/00 

Изобретение относится к светодиодным лампам.

Современные светодиодные лампы, например, серии LED E27 внешне имеют неэстетичный вид, громоздкие, слабо светят (в среднем - 300…500 лм) и из-за того, что нет возможности и некуда передать тепло с диодов.

Обычно на диодных лампах диоды стоят на большой массе металла, которая аккумулирует тепло в себя, но очень плохо его сбрасывает в пространство, и как недостаток (и следствие) - все подобные лампы светят секторно из-за того, что подложку лампы занимает огромнейший металлический радиатор.

Из уровня техники известно решение US 2009046458, представляющее собой классический светильник, где ребра радиатора стоят за зоной угла раскрыва диода. Схема не позволяет снять с диодов достаточного тепла вообще, поскольку у диодов угол раскрыва 120 градусов, и они в итоге должны стоять достаточно далеко друг от друга, т.е. плотность светоизлучателей растет, в лампу эту схему не уместить, либо уместить с очень слабыми диодами, около 200-300 лм света.

Известны патенты US 2009021944, CN 101349411, в которых описана тепловая трубка в количестве 3 штук, которые отбирают тепло у металлического шестигранника, на котором стоят платки (звездочки) с установленными на них диодами. Т.е. непосредственно диод на трубке не стоит, источник света получается не точечный, огромное количество света при этом теряется (отражается от защитной колбы обратно на этот шестигранник). Конструкция очень громоздкая и тяжелая, много металла внутри излучателя, где он совершенно бесполезен. Радиатор в этой схеме стоит снизу и реализует классическую схему светодиодной лампы.

Наиболее близким аналогом является (патент RU 101270 U1) светодиодная лампа, содержащая колбу, цоколь для вставки в патрон, светодиоды, подключенные через микросхему к контактам цоколя, радиатор для передачи тепла от светодиодов, отличающаяся тем, что светодиоды установлены на тепловой трубке, которая выполнена с основанием и полой ножкой-теплоносителем, а вокруг колбы лампы и под ней размещены элементы радиатора, соединенного с основанием тепловой трубки, причем внутри полости тепловой трубки расположен теплоноситель, работающий на фазе кипения, а контакты электропитания на светодиоды проведены через токоведущие дорожки провода, идущие по поверхности тепловой трубки. Лампа оснащена конусом из зеркального материала, размещенным у основания тепловой трубки с функцией отражения лучей, падающих на верхнюю часть основания тепловой трубки.

Техническим результатом данного решения является компактный светоизлучатель, не создающий светопотерь и освещающий под углами 360×270×270 градусов, в котором радиатор охлаждения выполнен с возможностью значительного увеличения его площади без значительного роста размера лампы.

Однако и данное решение не идеально с технической точки зрения, поскольку нагрев светодиодов снижает ресурс их работы и возникают светопотери при светимости.

Техническим результатом заявленного изобретения является устройство, обеспечивающее более холодное состояние светодиодов, и соответственно повышается их светимость (более яркие) и ресурс службы.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что светодиодная лампа, содержащая колбу, цоколь для вставки в патрон, светодиоды, подключенные через микросхему к контактам цоколя, радиатор для передачи тепла от светодиодов, причем светодиоды установлены на тепловой трубке, которая выполнена с основанием и полой ножкой-теплоносителем, а вокруг колбы лампы и под ней размещены элементы радиатора, соединенного с основанием тепловой трубки, причем внутри полости тепловой трубки расположен теплоноситель, работающий на фазе кипения, а контакты электропитания на светодиоды проведены через токоведущие дорожки либо провода, идущие по поверхности тепловой трубки, отличающаяся тем, что светодиоды размещены на основании, которое соединено с тепловой трубкой через теплопроводящий материал. Кроме того, защитная колба выполнена с нанесенным изнутри светоизлучающим люминофором. В основании защитной колбы вокруг тепловой трубки расположен светоотражающий элемент. Внутри радиатора расположен веер обдува, который подсоединен к пьезоэлементу, выполненному с возможностью создания высокочастотных механических колебаний веера.

Изобретение может быть реализовано следующим способом.

Лампа состоит из следующих элементов (см. Фиг.1):

защитной колбы (1), светодиодов (2), основания для установки светодиодов (3), промежуточного теплопроводящего материала (4), тепловой трубки (5), светоотражающего конуса (6), комбинированного радиатора (7), веера обдува (8), промежуточного теплопроводящего материала (9), корпуса лампы (10), пьезоэлемента (11).

Защитная колба (1) выполнена с нанесенным изнутри светоизлучающим люминофором (на эскизе светоизлучающий люминофор не отображен), что позволяет применить в конструкции лампы безлюминофорные светодиоды, излучающие в голубом спектре. Эта модернизация снимет со светодиодов часть тепловой нагрузки, образующейся в диодах за счет внутреннего отражения света внутри слоя люминофора в светодиоде. Данное усовершенствование позволит сделать лампу более холодной, а соответственно и более яркой (у светодиодов имеется сильная деградация как по ресурсу работы, так и по создаваемой ими светимости, в зависимости от собственной температуры).

Светодиоды (2) установлены на основании (3), что позволяет расставить их под нужными углами для получения картины правильного бестеневого светораспределения. Основание (3) соединено с тепловой трубкой (5) посредством промежуточного теплопроводящего материала (4).

Материал (4) облегает тепловую трубку и обеспечивает плотный тепловой контакт для передачи тепла тепловой трубке.

Светоотражающий конус (6) служит для минимизации потерь света, попадающих в основание цоколя. Он может быть изготовлен из хорошо отражающего свет материала и отбрасывает паразитные лучи в нужную сторону, делая их полезными.

Комбинированный радиатор (7) соединен с тепловой трубкой (5) посредством промежуточного теплопроводящего материала (9). Это позволяет передавать тепло от тепловой трубки (5) на различные секции радиатора, которые благодаря этому могут быть разнесены в пространстве.

Внутри радиатора (7) находится веер обдува (8), который подсоединен к пьезоэлементу (11). Пьезоэлемент (11) создает высокочастотные механические колебания веера (8). Эти колебания создают движение воздуха внутри радиатора, этим самым увеличивая кпд теплосъема.

Лампу формируют путем вставки в светораспределяющую матовую колбу (1) (может быть выполнена пластиковой или стеклянной) вокруг ее боковых поверхностей вторичного металлического радиатора (7), который может быть изготовлен из легкого металла либо сплавов металлов.

Стандартный цоколь с пластиковым пускорегулятором (10) представляет собой корпус лампы и содержит электронику управления для питания светодиодов, электроконтакты на которые идут через полость тепловой трубки (5).

Изобретение относится к светодиодным лампам. Заявленная светодиодная лампа содержит колбу, цоколь для вставки в патрон, светодиоды, подключенные через микросхему к контактам цоколя, и радиатор для передачи тепла от светодиодов. Причем светодиоды установлены на тепловой трубке, которая выполнена с основанием и полой ножкой-теплоносителем, а вокруг колбы лампы и под ней размещены элементы радиатора, соединенного с основанием тепловой трубки. Внутри полости тепловой трубки расположен теплоноситель, работающий на фазе кипения, а контакты электропитания на светодиоды проведены через токоведущие дорожки либо провода, идущие по поверхности тепловой трубки. Светодиоды размещены на основании, которое соединено с тепловой трубкой через теплопроводящий материал, а внутри радиатора расположен веер обдува, который подсоединен к пьезоэлементу, выполненному с возможностью создания высокочастотных механических колебаний веера. Технический результат - обеспечение более холодного состояния светодиодов и соответственно повышение их светимости (более яркие) и ресурса службы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Светодиодная лампа, содержащая колбу, цоколь для вставки в патрон, светодиоды, подключенные через микросхему к контактам цоколя, радиатор для передачи тепла от светодиодов, причем светодиоды установлены на тепловой трубке, которая выполнена с основанием и полой ножкой-теплоносителем, а вокруг колбы лампы и под ней размещены элементы радиатора, соединенного с основанием тепловой трубки, причем внутри полости тепловой трубки расположен теплоноситель, работающий на фазе кипения, а контакты электропитания на светодиоды проведены через токоведущие дорожки либо провода, идущие по поверхности тепловой трубки, отличающаяся тем, что светодиоды размещены на основании, которое соединено с тепловой трубкой через теплопроводящий материал, а внутри радиатора расположен веер обдува, который подсоединен к пьезоэлементу, выполненному с возможностью создания высокочастотных механических колебаний веера.

2. Светодиодная лампа по п.1, отличающаяся тем, что защитная колба выполнена с нанесенным изнутри светоизлучающим люминофором.

3. Светодиодная лампа по п.2, отличающаяся тем, что в основании защитной колбы вокруг тепловой трубки расположен светоотражающий элемент.