СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА ТИПА ПРЯМОЙ ТРУБКИ Российский патент 2014 года по МПК F21S4/00 

Область техники

Изобретение относится к светодиодной лампе, в частности к светодиодной лампе типа прямой трубки.

Уровень техники

Известные светодиодная лампа типа прямой трубки в основном содержит корпус трубки, цоколь лампы, выполненный с двух сторон корпуса трубки, и ламповую ленту, выполненную внутри корпуса трубки, при этом цоколь лампы приклеен к корпусу трубки, в основном при помощи подходящего химического клея.

Клей фиксирует цоколь лампы на корпусе трубки, поэтому конструкция является простой, но т.к. отверждение или сушка клея требует некоторого времени, то сборка продукции требует длительного времени.

При этом клей, остающийся в промежутке между цоколем лампы и корпусом трубки, относится к органическим веществам, которые медленно разрушают или разделяют некоторые химические вещества и приводят к эрозии пластмассового корпуса трубки, т.е. происходит старение и появление пятен, прожилок, трещин и т.п., а, следовательно, срок службы значительно сокращается; более того, химические клеи могут производить отвратительный запах и тем самым причинять вред операторам и загрязнять окружающую среду.

Кроме того, ламповая лента обычно содержит рассеиватель тепла и печатную плату, при этом эффект рассеивания тепла печатной платой является ключевым при изготовлении светильника со светодиодным материалом, поэтому существуют технологии соединения рассеивателя тепла/корпуса с печатной платой/слоем через изолирующую пластину/слой. Наиболее распространенная технология заключается в нанесении слоистой фольги из алюминия, плакированного медью, на печатную плату и последующей сборке с рассеивателем тепла через теплопроводную силиконовую смазку при помощи винтов. Несомненно, рассеивание тепла оказывает отрицательное воздействие.

Например, хотя в китайских патентных публикациях (1) CN 201191609Y, (2) CN 201110471Y и (3) CN 2926814Y достигнут более лучший эффект рассеивания тепла, но все они имеют такие очевидные недостатки:

1. низкий эффект рассеивания тепла: все указанные патентные публикации (1), (2) и (3) предлагают установку однородных изолирующих слоев/пластин между печатными слоями/платами и рассеивающими тепло слоями/пластинами, при этом изолирующие слои/пластины имеют большое тепловое сопротивление и низкую эффективность теплопередачи, что приводит к низкому эффекту рассеивания тепла; в частности в патентной публикации (2) предложена сборка изолирующей пластины, что приводит к низкому эффекту рассеивания тепла из-за зазоров между соответствующими компонентами; аналогично, в патентной публикации (3) предложен изолирующий слой междупечатной платой и корпусом рассеивателя тепла, при этом корпус рассеивателя тепла встроен в кожух, что приводит к низкому эффекту рассеивания тепла;

2. нецелесообразная конструкция: все три указанных патента основаны на сборной конструкции, которая, несомненно, влияет на эффект рассеивания тепла; рассеивающий тепло слой в патентной публикации (1) - это биметаллический композитный слой медь-алюминий, для которого невозможно достичь абсолютно бесшовного соединения несмотря на использование технологии прессования при холодной прокатке, т.к. на поверхности как алюминиевой, так и медной пластины существует множество сверхмалых ямок, кроме того алюминиевая и медная пластины имеют разную прямизну, а значит между ними может содержаться большое количество воздуха, что приводит к тепловому сопротивлению газовой фазы, а это непосредственно сильно влияет на эффект рассеивания тепла рассеивающего тепло слоя;

3. низкая надежность: изолирующие слои/пластины в трех указанных патентах необоснованно оснащены огнестойкими изолирующими слоями, в то время как печатные слои не имеют изолирующих слоев с устойчивостью к воздействию сварки, что может привести к короткому замыканию и подаче сигнала пожарной тревоги; и

4. усложненная сборка и соединение печатных слоев/плат и светодиодов: патентной публикацией (1) предложено их электрическое соединение через пластину основания, а патентной публикацией (2) предложено их электрическое соединение за счет прохождения светодиода через отверстие в изолирующей пластине.

Краткое описание изобретения

Изобретение предлагает времясберегающий вариант светодиодной лампы типа прямой трубки с целесообразной конструкцией, удобной сборкой и длительным сроком службы, который в основном устраняет проблемы короткого срока службы и отравления операторов, а также загрязнения окружающей среды, обусловленных соединением цоколя лампы и трубки при помощи химического клея.

Изобретение предназначено для устранения проблем, связанных с нецелесообразной конструкцией ламповой ленты, низким эффектом рассеивания тепла и возможностью короткого замыкания, которые существовали в данной области техники ранее, и предлагает безопасный и надежный вариант светодиодной лампы типа прямой трубки с целесообразной конструкцией и высоким эффектом рассеивания тепла.

Изобретение предлагает следующую техническую схему устранения технических проблем: светодиодная лампа типа прямой трубки содержит корпус трубки, цоколь лампы, находящийся на двух концах корпуса трубки, и ламповую ленту, которая вставлена в корпус трубки, соединена с ним и содержит печатную плату и рассеиватель тепла.

Светодиодная лампа типа прямой трубки отличается тем, что цоколь лампы имеет прикрепленное внутри соединительное устройство, соединенное с ламповой лентой; соединительное устройство содержит соединительный элемент, на котором выполнен соединительный выступ, проходящий по направлению длины ламповой ленты; соединительный выступ имеет защелку, соответствующее место поверхности ламповой ленты обеспечено гнездом, согласованным с защелкой; печатная плата перекрыта и склеена с рассеивателем тепла в единое целое через изолирующий теплопроводный слой.

В светодиодной лампе типа прямой трубки соединительное устройство используется для крепления цоколя лампы к корпусу трубки; соединительное устройство закреплено в цоколе лампы, защелка на соединительном выступе вставлена в гнездо на поверхности ламповой ленты, когда цоколь лампы вставлен с двух сторон корпуса трубки, ламповая лента соединена с внутренней стенкой корпуса трубки за счет вставки, два конца ламповой ленты поддерживаются цоколем лампы, когда ламповая лента закреплена и неподвижна, цоколь лампы и ламповая лента скреплены, так что цоколь лампы и корпус трубки оказываются скреплены.

Указанная конструкция является целесообразной, простой и времясберегающей при сборке, при этом при сборке не используются химические клеи, которые могут привести к эрозии корпуса трубки, благодаря чему продлевается срок службы корпуса светодиодной трубки и уменьшается вероятность отравления сборочного персонала и загрязнения окружающей среды.

Кроме того, в конструкции ламповой ленты в данном изобретении достигается настоящее бесшовное соединение за счет того, что изолирующий теплопроводный слой перекрывает и склеивает в единое целое печатную плату и рассеиватель тепла, благодаря чему конструкция оказывается более целесообразной и надежной, а тепловое сопротивление маленьким, при этом теплопроводность и огнестойкость склеивающего слоя значительно улучшено за счет использования в качестве клея изолирующего теплопроводного материала.

В предпочтительном варианте реализации, защелка является крючком, выполненном на конце соединительного выступа, а гнездо является пазом, выполненном с возможностью обеспечения защелкивания крючка. В данной схеме, конец соединительного выступа снабжен крючком, который имеет форму полустрелки и выполнен на нижней поверхности соединительного выступа, ламповая лента снабжена пазом, соответствующим крючку, крючок и паз образуют зацепленную конструкцию, которая обеспечивает простую сборку и надежное соединение. В предпочтительном варианте реализации, защелка является стержнем, выполненным на конце или возле конца соединительного выступа, а гнездо является пазом, выполненном с возможностью обеспечения защелкивания стержня.

В данной схеме, конец или место возле конца соединительного выступа снабжено стержнем, который выполнен на нижней поверхности соединительного выступа, стержень может иметь форму цилиндра или прямоугольника, или, в качестве альтернативы, форму усеченного конуса или трапеции; ламповая лента снабжена пазом, согласованным со стержнем, паз имеет круглую или квадратную форму, в зависимости от формы стержня, т.е. стержень и паз хорошо сцепляются; стержень и паз образуют зацепленную конструкцию, которая обеспечивает простую сборку и надежное соединение.

В предпочтительном варианте реализации, защелка является металлической пластинкой, выполненной на конце или возле конца соединительного выступа, а гнездо является магнитом, к которому прикреплена эта металлическая пластинка.

В данной схеме, конец или нижняя поверхность возле конца соединительного выступа снабжена металлической пластинкой, а ламповая лента снабжена магнитом, соответствующим металлической пластинке; магнит может быть выполнен на поверхности ламповой ленты или вставляться в корпус лампы для крепления и установки при замене; металлическая пластинка может быть снабжена выступом, а магнит, соответственно, - выпуклой поверхностью; металлическая пластинка и магнит образуют соединительную конструкцию, которая обеспечивает простую сборку и надежное соединение.

В предпочтительном варианте реализации, соединительный элемент содержит нижнюю пластину и боковую поверхность, выполненную по краю нижней пластины; боковая поверхность имеет С-образную форму и прикреплена к внутренней стенке корпуса трубки; два конца боковой поверхности оснащены стопорами вращения, между которыми есть зазор; соединительный выступ выполнен в данном зазоре и соединен с нижней пластиной; ламповая лента выполнена в полости, сформированной стопорами вращения и корпусом трубки, стопоры вращения и соединительный выступ упираются в поверхность ламповой ленты, а форма нижней части рассеивателя тепла совпадает с формой внутренней поверхности корпуса трубки; стопоры вращения предотвращают вращение соединительного элемента в цоколе лампы, так что соединение защелки и гнезда оказывается надежным.

В предпочтительном варианте реализации, рассеиватель тепла оснащен длинным пазом, Т-образным или формы ласточкина хвоста, который проходит вдоль длины рассеивателя тепла; внутренняя стенка корпуса трубки оснащена держателем, который проходит вдоль длины корпуса трубки и согласован с длинным пазом; держатель вставлен в длинный паз; кроме того, рассеиватель тепла снабжен рассеивающими тепло ребрами вдоль длины рассеивателя тепла.

Длинный паз рассеивателя тепла и опора внутренней стенки трубки согласованы и образуют вставное соединение, при сборке любой конец ламповой ленты вводится в корпус трубки, длинный паз надевается на держатель и затем лента вставляется в трубку; при этом ребра рассеивателя тепла нужны для повышения эффекта рассеивания тепла.

В предпочтительном варианте реализации, в изолирующий теплопроводный слой встроен многослойный стекловолоконный материал. Благодаря стеклоткани механические и клеящие свойства изолирующего теплопроводного слоя повышены, а также обеспечено более прочное и надежное соединение печатной платы и рассеивателя тепла.

В предпочтительном варианте реализации, печатная плата на основе медной фольги снабжена множеством контактных площадок, которые соединены с материалом светодиода, благодаря чему сборка и соединение печатной платы и светодиода простое и удобное.

В предпочтительном варианте реализации, поверхность печатной платы, за исключением контактных площадок, снабжена изолирующим слоем с устойчивостью к воздействию сварки, который препятствует короткому замыканию.

В предпочтительном варианте реализации, трубка лампы изготовлена из полупрозрачной или молочно-белой пластмассы, конструкция трубки эргономична и излучаемый свет мягкий, что обеспечивает комфортное использование.

Настоящее изобретение имеет следующие преимущества:

1. простая времясберегающая сборка и продление срока службы корпуса трубки за счет соединение цоколя лампы и корпуса трубки при помощи защелки;

2. лучшая проводимость тепла и значительное повышение огнеустойчивости благодаря склеиванию печатной платы и рассеивателя тепла через изолирующий теплопроводный слой; и

3. малая вероятность короткого замыкания и безопасное и надежное использование благодаря обеспечению печатной платы изолирующим слоем с устойчивостью к воздействию сварки.

Краткое описание чертежей:

Фиг.1 - структурная схема изобретения.

Фиг.2 - вид фиг.1 в разрезе А-А.

Фиг.3 - структурная схема защелки и гнезда.

Фиг.4 - вторая структурная схема защелки и гнезда.

Фиг.5 - третья структурная схема защелки и гнезда.

Фиг.6 - структурная схема ламповой ленты.

Фиг.7 - вид фиг.6 в разрезе В-В.

Подробное описание изобретения

Варианты реализации технические схемы изобретения разъяснены при помощи чертежей.

Как показано на фиг.1 и 2, светодиодная лампа типа прямой трубки содержит корпус 1 трубки и ламповую ленту 3, которая находится внутри корпуса трубки во вставном соединении; два конца корпуса трубки закрыты цоколем лампы, который закреплен на ламповой ленте при помощи соединительного устройства.

Как показано на фиг.1, соединительное устройство содержит соединительный элемент 4, который содержит нижнюю пластину 41 и боковую поверхность 42, выполненную по краю нижней пластины 41; боковая поверхность имеет С-образную форму и прикреплена к внутренней стенке корпуса трубки; нижняя пластина 41 соединительного элемента соединена через изолятор с внутренней нижней поверхностью цоколя лампы при помощи двух штифтов лампы.

Соединительный элемент имеет соединительный выступ 5, проходящий по направлению длины ламповой ленты; два конца боковой поверхности 42 оснащены стопорами 11 вращения, между которыми есть зазор; соединительный выступ 5 выполнен в данном зазоре и соединен с нижней пластиной; соединительный выступ 5 имеет защелку 6, соответствующее место поверхности ламповой ленты 3 обеспечено гнездом 7, выполненным ответным защелке 7, выполненной с возможностью защелкивания в гнезде 7.

Ламповая лента 3 выполнена в полости 14, сформированной стопорами 11 вращения и корпусом 1 трубки. Стопоры вращения и соединительный выступ 5 упираются в поверхность ламповой ленты 3, и форма нижней части рассеивателя 32 тепла совпадает с формой внутренней поверхности корпуса 1 трубки.

Нижняя часть гнезда также может быть снабжена расцепителем (не показан), который, в основном, состоит из выступа, на котором выполнена стойка; стойка находится ниже защелки; выступ соединен с соединительным элементом и с спусковым крючком и выходит за цоколь лампы, оператор может расцепить защелку и гнездо, нажав на спусковой крючок.

Расцепитель может быть реализован в альтернативном варианте, например, расцепитель выполнен на верхней части защелки и содержит выступ; один конец выступа соединен с передним концом защелки и второй конец выходит за цоколь лампы; выступ имеет точку опоры и оператор может вывести защелку из зацепления с гнездом, нажав на хвост выступа.

Как показано на фиг.6 и 7, ламповая лента 3 содержит печатную плату 31 и рассеиватель 32 тепла; печатная плата 31 перекрыта и склеена с рассеивателем 32 тепла в единое целое через изолирующий теплопроводный слой 33; для повышения проводимости тепла и огнеустойчивости изолирующего теплопроводного слоя, он содержит частицы гидроксида алюминия, которые имеют хорошую огнеустойчивость и проводимость тепла и не плавятся и не испаряются при высокой температуре, и изолирующую эпоксидную смолу.

Для дальнейшего улучшения механических и клеящих свойств изолирующего теплопроводного слоя, в него встроена многослойная стеклоткань 35. Не ограничиваясь этим, плакированная медью печатная плата на основе алюминия или стекловолокна, изготовляемая отдельно, полностью перекрыта и склеена с рассеивателем 32 тепла.

Печатная плата в данном изобретении представляет собой печатную плату на основе медной фольги, при этом медная фольга снабжена множеством контактных площадок 36, которые, соответственно, проводят при помощи проводящих линий слоя медной фольги; и, как показано на фиг.1, контактные площадки использованы для приваривания светодиодного материала 13 и, благодаря такой конструкции, сборка и присоединение светодиодного материала производится удобным образом.

Для предотвращения короткого замыкания при сваривании и одновременного повышения надежности печатной платы, поверхность печатной платы 31, за исключением контактных площадок 36, снабжена изолирующим слоем 34, устойчивым к воздействию сварки, который может содержать эпоксидную смолу; изолирующий слой, устойчивый к воздействию сварки полностью покрывает печатную плату на основе медной фольги.

Как показано на фиг.6, рассеиватель 32 тепла оснащен длинным пазом 9, выполненным Т-образным или в форме ласточкина хвоста и проходящим вдоль длины рассеивателя тепла; внутренняя стенка корпуса 1 трубки оснащена держателем 10, который проходит вдоль длины корпуса трубки и согласован с длинным пазом 9, как показано на фиг.2; держатель вставлен в длинный паз. Для повышения эффекта рассеивания тепла, рассеиватель тепла снабжен рассеивающими тепло ребрами 321 вдоль длины рассеивателя тепла.

На фиг.3 приведена структурная схема защелки 6 и гнезда 7. На данной схеме защелка является крючком 61, который имеет форму полустрелки и выполнен на нижней поверхности соединительного выступа, а гнездо является пазом 71, соответствующим крючку, выполненном с возможностью обеспечения защелкивания крючка.

На фиг.4 приведена другая структурная схема защелки 6 и гнезда 7. На данной схеме защелка является стержнем 62, который выполнен на нижней поверхности соединительного выступа; стержень может иметь форму цилиндра или прямоугольника, или форму усеченного конуса или трапеции; гнездо является пазом 72, соответствующим стержню; паз 72 имеет круглую или квадратную форму, в зависимости от формы стержня.

На фиг.5 приведена третья структурная схема защелки 6 и гнезда 7. На данной схеме защелка является металлической пластинкой 63, выполненной на конце или возле конца соединительного выступа, а гнездо является магнитом 73, соответствующим металлической пластинке; магнит может быть выполнен на поверхности ламповой ленты или вставляться в трубку лампы для крепления и установки при замене; металлическая пластинка может быть снабжена выступом 631, а магнит, соответственно, - выпуклой поверхностью 731, при сцеплении металлической пластинки с магнитом выступ входит в выпуклую поверхность.

В светодиодной лампе типа прямой трубки, изготовленной согласно вариантам реализации, соединение цоколя лампы и корпуса трубки выполнено без использования химического клея, а сборка является простой и времясберегающей благодаря конструкции защелки; ламповая лента изготавливается при помощи бесшовной горячей прокатки, поэтому данная светодиодная трубка имеет лучшую теплопроводность и одновременно отличную огнестойкость и изоляционные свойства.

Описанные варианты реализации изобретения являются скорее иллюстрациями духа изобретения. Используя приведенное описание и разъяснения, специалист в данной области техники может предложить различные модификации вариантов реализации изобретения или заменить их решениями, аналогичными решениям, описанным в настоящем документе, но не отклоняющимися от истинного объема и духа данного изобретения.

Хотя в данном изобретении используется множество терминов, таких как корпус трубки, цоколь лампы, ламповая лента, рассеиватель тепла, изолирующий теплопроводный слой и т.п., но это не исключает возможности использования других терминов. Данные термины используются скорее для удобства описания и интерпретации сущности изобретения; всякая интерпретация терминов как дополнительного ограничения изобретения нарушает его дух.

Изобретение относится к светодиодной лампе типа прямой трубки, которая в основном устраняет проблемы, связанные с коротким сроком службы, отравлением операторов, а также загрязнением окружающей среды, обусловленных соединением цоколя лампы и трубки при помощи химического клея, и нецелесообразной конструкцией, низким эффектом рассеивания тепла и возможностью короткого замыкания ламповой ленты. Светодиодная лампа содержит корпус трубки, цоколь лампы, находящийся на двух концах корпуса трубки, и ламповую ленту, которая вставлена в корпус трубки, соединена с ним и содержит печатную плату и рассеиватель тепла; цоколь лампы имеет прикрепленное внутри соединительное устройство для подключения ламповой ленты; соединительное устройство содержит соединительный элемент, на котором выполнен соединительный выступ, проходящий по направлению длины ламповой ленты; соединительный выступ имеет защелку, соответствующее место поверхности ламповой ленты обеспечено гнездом, согласованным с защелкой; печатная плата перекрыта и склеена с рассеивателем тепла в единое целое через изолирующий теплопроводный слой. Изобретение позволяет увеличить срок службы корпуса трубки, улучшить теплопроводность и значительно повысить огнестойкость, обеспечить малую вероятность короткого замыкания и служить безопасно и надежно. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Светодиодная лампа типа прямой трубки, содержащая корпус трубки, цоколь лампы, находящийся на двух концах корпуса трубки, и ламповую ленту, которая вставлена в корпус трубки, соединена с ним, и содержит печатную плату и рассеиватель (32) тепла,
отличающаяся тем, что цоколь (2) лампы имеет прикрепленное внутри соединительное устройство, соединенное с ламповой лентой (3) и
содержащее соединительный элемент (4), на котором выполнен соединительный выступ, проходящий по направлению длины ламповой ленты и имеющий защелку (6),
причем в соответствующем месте на поверхности ламповой ленты (3) выполнено гнездо (7), согласованное с защелкой; а
печатная плата (31) перекрыта и склеена с рассеивателем (32) тепла в единое целое через изолирующий теплопроводный слой (33).

2. Светодиодная лампа типа прямой трубки по п.1, отличающаяся тем, что защелка (6) является крючком (61), выполненным на конце соединительного выступа, а гнездо (7) является пазом (71), выполненным с возможностью обеспечения защелкивания крючка.

3. Светодиодная лампа типа прямой трубки по п.1, отличающаяся тем, что защелка (6) является стержнем (62), выполненным на конце или возле конца соединительного выступа, а гнездо (7) является пазом (72), выполненным с возможностью обеспечения защелкивания этого стержня.

4. Светодиодная лампа типа прямой трубки по п.1, отличающаяся тем, что защелка (6) является металлической пластинкой (63), выполненной на конце или возле конца соединительного выступа, а гнездо (7) является магнитом (73), к которому прикреплена эта металлическая пластинка.

5. Светодиодная лампа типа прямой трубки по пп.1-4, отличающаяся тем, что соединительный элемент (4) содержит нижнюю пластину (41) и боковую поверхность (42), выполненную по краю нижней пластины; причем
боковая поверхность имеет С-образную форму и прикреплена к внутренней стенке корпуса (1) трубки;
два конца боковой поверхности (42) оснащены стопорами (11) вращения, между которыми есть зазор;
соединительный выступ (5) выполнен в данном зазоре и соединен с нижней пластиной;
ламповая лента (3) выполнена в полости (14), сформированной стопорами (11) вращения и корпусом (1) трубки,
стопоры вращения и соединительный выступ упираются в поверхность ламповой ленты (3),
а форма нижней части рассеивателя тепла (32) совпадает с формой внутренней поверхности корпуса (1) трубки.

6. Светодиодная лампа типа прямой трубки по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что рассеиватель тепла (32) оснащен длинным пазом (9), Т-образным или формы ласточкина хвоста, который проходит вдоль длины рассеивателя тепла;
внутренняя стенка корпуса (1) трубки оснащена держателем (10), который проходит вдоль длины корпуса трубки и согласован с длинным пазом (9);
держатель вставлен в длинный паз;
кроме того, рассеиватель тепла снабжен рассеивающими тепло ребрами (321) вдоль длины рассеивателя тепла.

7. Светодиодная лампа типа прямой трубки по п.1, отличающаяся тем, что в изолирующий теплопроводный слой (33) встроен многослойный стекловолоконный материал (35).

8. Светодиодная лампа типа прямой трубки по п.1, отличающаяся тем, что печатная плата (31) выполнена на основе медной фольги и снабжена множеством контактных площадок (36), которые сварены с материалом светодиода.

9. Светодиодная лампа типа прямой трубки по п.8, отличающаяся тем, что поверхность печатной платы (31), за исключением контактных площадок (36), снабжена изолирующим слоем (34), устойчивым к воздействию сварки.

10. Светодиодная лампа типа прямой трубки по п.1, отличающаяся тем, что трубка (1) лампы изготовлена из полупрозрачной или молочно-белой пластмассы.