РАДИАЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО РАССЕИВАНИЯ ТЕПЛА И ГРУШЕВИДНОЕ СВЕТОДИОДНОЕ ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, В КОТОРОМ ОНО ИСПОЛЬЗУЕТСЯ Российский патент 2014 года по МПК F21V29/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к грушевидному светодиодному осветительному устройству и, более конкретно, к радиально-ориентированному устройству рассеивания тепла, которое сконфигурировано так, чтобы эффективно рассеивать тепло, генерируемое светодиодным осветительным устройством, и имеет компактные размеры и характеристики подсветки, сходные с характеристиками существующих ламп накаливания типа "А", и которые можно использовать для различных целей, и грушевидное светодиодное осветительное устройство.

Предшествующий уровень техники

По существу, для использования светоизлучающих диодов (светодиодов) в качестве источника белого света для освещения, используют способ генерирования белого света тремя первичными цветами, интегрируя красный, зеленый и синий светодиоды в единое множество (в этом случае яркость каждого цвета должна быть одинаковой, что достигается точным регулированием напряжения и тока, подаваемого на каждый светодиод), способ получения псевдо белого цвета, пропуская свет синего или желтого светодиода через желтое или синее флуоресцентное вещество так, чтобы свет с короткой длиной волны преобразовался в свет с несколькими длинными волнами, или способ получения белого света, например, с помощью флуоресцентной лампы, когда ближний ультрафиолет пропускают через флуоресцентное вещество.

Из этих способов наибольшее распространение получил источник белого света, в котором синий светодиод или УФ светодиод, комбинируется с флуоресцентным веществом.

Флуоресцентным веществом покрывают полусферическую колбу осветительного устройства или наносят ленту из флуоресцентного вещества на всю поверхностью. При случае флуоресцентное вещество можно наносить на поверхность светоизлучающего диода.

Источник белого света, в котором применяются вышеупомянутые светодиоды, получил широкое признание, как новый источник света с очень высокой эмиссионной эффективностью, высокой интенсивностью свечения, очень малой реактивностью, и длительным сроком службы. То есть яркость лампы накаливания мощностью 40-60 Вт сравнима с яркостью приблизительно 80 светодиодов мощностью 5-10 Вт. Яркость лампы накаливания мощностью 100 Вт сравнима с яркостью 28 светодиодов, потребляющих 13 Вт. Соответственно, для создания такого же освещения потребляется значительно меньше энергии, чем потребляют не только существующие лампы накаливания типа "А", но и флуоресцентные лампы.

Осветительные светодиоды, с вышеперечисленными характеристиками, однако, имеют недостаток, заключающийся в том, что в процессе преобразования электрической энергии в свет они генерируют очень много теплоты, а теплота не только приводит к ухудшению эмиссионных характеристик светодиодов, но сокращает срок их службы.

Соответственно, для того, чтобы эффективно применять светодиодное освещение, необходимо выдерживать температурные условия, в которых светодиоды могут нормально работать. Для этого в традиционных светодиодных осветительных устройствах применяют различные структуры, рассеивающие теплоту. Структуры, рассеивающие теплоту, изготавливают для повышения эффекта рассеяния теплоты, и они в основном имеют большие размеры. Соответственно, возникает проблема увеличения общих размеров светодиодного осветительного устройства.

В то же время, в кристалле светодиода задняя сторона не излучает свет, поскольку кристалл светодиода имеет пакетную структуру для создания прямого луча света. Кроме того, если грушевидное осветительное устройства типа "А" создано путем сборки множества кристаллов светодиодов на плоской подложке, такое осветительное устройство будет иметь вертикальную диаграмму задней подсветки (см. фиг.1), в которой свет излучается вперед, поскольку он излучается по прямой.

Соответственно грушевидное светодиодное осветительное устройство типа "А" не может иметь характеристики освещения, подобные характеристикам существующих ламп накаливания типа "А" (т.е. вертикальную диаграмму задней подсветки (см. фиг.2) в форме "крыльев летучей мыши", при которой свет излучается назад). Следовательно, применение светодиодного осветительного устройства типа "А" имеет ограничения по общему освещению (в частности, в местах, где требуется задняя подсветка), но не по локальному освещению. Как описано выше, традиционное светодиодное осветительное устройство именно поэтому имеет ограниченное применение, несмотря на высокую эмиссионную эффективность.

Для решения этой проблемы, например, предлагалось монтировать пакет светодиодов на многоугольной опоре, но такое решение является проблематичным, поскольку конструкция усложняется, производительность сборки становится низкой, и производственные издержки сильно вырастают.

Краткое изложение существа изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание грушевидного светодиодного осветительного устройства, не оказывающего существенного влияния на стоимость производства и расширяющего область применения такого осветительного устройства, за счет увеличения угла ориентации света таким образом, чтобы грушевидное светодиодное осветительное устройство имело вертикальную диаграмму задней подсветки в форме крыльев летучей мыши, близкую к существующим лампам накаливания типа "А".

Другой задачей настоящего изобретения является создание устройства рассеивания тепла, которое может быть реализовано как компактная единая структура, в которой нижняя часть, на которой установлен пакет светодиодов, выступает в колбу для защиты внутреннего пространства с установленными в нем элементами электрической цепи, и для получения задней подсветки, во время эффективного рассеивания теплоты, и в грушевидном светодиодном осветительном устройстве используется то же самое.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание грушевидного светодиодного осветительного устройства, с высокой степенью защиты от влаги и пыли за счет двойного уплотнения элементов электрической цепи, расположенных во внутреннем промежутке устройства рассеивания тепла, и в множестве светодиодов.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства рассеивания тепла для грушевидного светодиодного осветительного устройства типа "А", выполненного с возможностью эффективно рассеивать тепло, генерируемое множеством светодиодов.

Для решения вышеупомянутой задачи согласно настоящему изобретению грушевидное светодиодное осветительное устройство, снабженное металлической печатной платой, имеющей множество установленных на ней светодиодов; устройство рассеивания тепла, выполненное с возможностью рассеивать тепло, генерируемое множеством светодиодов, установленных на одной стороне устройства рассеивания тепла; резьбовой цоколь, соединенный с другой стороной устройства рассеивания тепла через изолирующий элемент, и выполненный с возможностью подачи питания на множество светодиодов; и колбу, соединенную с одной стороной устройства рассеивания тепла для охвата множества светодиодов. Устройство рассеивания тепла содержит основной корпус, содержащий цилиндрический участок, имеющий цилиндрический промежуток с открытым верхом, сформированным в центре цилиндрического участка для размещения в цилиндрическом участке электронных элементов, участок кольцевого фланца, выступающий в вертикальном направлении от дна цилиндрического участка, и выступающий участок, имеющий диаметр, который постепенно уменьшается от участка кольцевого фланца к нижней поверхности, на которой установлен пакет светодиодов, для расширения угла ориентации света, излучаемого пакетом светодиодов; а также множество рассеивающих теплоту ребер, имеющих внутренний вертикальный участок и нижний участок соответственно, соединенных с цилиндрическим участком и фланцем главного корпуса, выступающие радиально в направлениях вверх и вниз и выполненные с возможностью рассеивания теплоты, поступающей от множества светодиодов через главный корпус.

В данном случае, предпочтительно, чтобы грушевидное светодиодное осветительное устройство далее содержало уплотнительный материал, вставленный в устройство рассеивания тепла, в изолирующий элемент и в резьбовой цоколь, тем самым обеспечивая водо- и пыленепроницаемость.

Уплотнительный материал выполнен из одного из эпоксидной смолы, силикона или цемента.

Кроме того, предпочтительно, чтобы устройство рассеивания тепла имело участки, соединенные с изолирующим элементом и колбой, выполненные прессованием с использованием уплотнительного материала.

Кроме того, предпочтительно, чтобы множество ребер рассеивания тепла расширялись от верней стороны к нижней стороне.

Устройство рассеивания тепла может быть целиком сформировано путем литья под давлением, используя алюминий (Al).

Кроме того, предпочтительно, изолирующий материал содержит цилиндрический участок, сжатый и соединенный с внутренним периферийным участком резьбового цоколя, и участок кольцевого фланца, отходящий под прямым углом от дна цилиндрического участка и соединенный затем с ребрами рассеивания тепла устройства рассеивания тепла, и сконфигурированный так, чтобы иметь цилиндрический выступ, внешний диаметр которого немного меньше, чем внешний диаметр цилиндрического участка устройства рассеивания тепла на его внутреннем периферийном участке.

Предпочтительно, чтобы между нижней поверхностью и наклонной плоскостью выступающего участка была сформирована наклонная поверхность, металлическая печатная плата была округлена и изогнута в соответствии с наклонной поверхностью выступающего участка так, чтобы пакет светодиодов был частично установлен на части нижней поверхности и на наклонной плоскости, и множество светодиодов, установленных на наклонной плоскости, создавали заднюю подсветку.

Предпочтительно, чтобы металлическая печатная плата содержала круглые пазы, а светодиоды имели пакетную конструкцию без стенок.

Колба может подвергаться процессу пескоструйного шлифования.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предлагается грушевидное светодиодное осветительное устройство, содержащее множество светодиодов, снабженных металлической печатной платой, на которой установлено множество светодиодов; устройство рассеивания тепла, сконфигурированное так, чтобы установить множество светодиодов на его дне, содержать множество ребер, расположенных радиально вдоль его внешней периферии, для того чтобы рассеивать тепло, генерируемое множеством светодиодов; резьбовой цоколь, соединенный с другой стороной устройства рассеивания тепла через изолирующий элемент и сконфигурированный для подачи источника питания на множество светодиодов; и колбу, соединенную с одной стороной устройства рассеивания тепла для охвата множества светодиодов. Устройство для рассеивания тепла имеет нижнюю часть с установленным на ней множеством светодиодов, выполненных в форме усеченного конуса, входящего в колбу.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, устройство рассеивания тепла грушевидного светодиодного осветительного устройства содержит главный корпус, имеющий цилиндрический участок, имеющий промежуток с открытым верхним участком, сформированным в центре цилиндрического участка, чтобы разместить в цилиндрическом участке электронные элементы, участок кольцевого фланца, выступающий в вертикальном направлении от дна цилиндрического участка, и выступающий участок, диаметр которого постепенно уменьшался от участка кольцевого фланца к дну, на котором установлено множество светодиодов, для расширения угла ориентации света, излучаемого множеством светодиодов; и множество ребер рассеивания тепла, имеющих внутренний вертикальный участок и нижний участок соответственно соединенных с цилиндрическим участком и участком фланца главного корпуса, ребра выступают радиально в верхнем и нижнем направлениях и, с возможностью рассеивать тепло, передающееся через корпус от множества светодиодов.

Главный корпус позволяет расширить угол ориентации света, излучаемого множеством светодиодов, поскольку нижняя часть, на которой установлено множество светодиодов, постепенно сужается к множеству светодиодов. Соответственно, можно получить вертикальную диаграмму задней подсветки в форме "крыльев летучей мыши", при которой свет излучается на угол около 280°, как в существующих лампах накаливания типа "А".

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, устройство рассеивания тепла грушевидного светодиодного осветительного устройства содержит главный корпус, имеющий цилиндрический участок с цилиндрическим промежутком, с открытым верхним участком, сформированным в центре цилиндрического участка с промежутком для размещения в цилиндрическом участке электронных элементов, и нижний участок, имеющий участок кольцевого фланца, выступающий в цилиндрическом направлении от дна цилиндрического участка, предусмотренного в его внешнем кольцевом участке, чтобы закупорить нижнюю часть цилиндрического участка, и на дне которого установлено множество светодиодов; и множество ребер рассеивания тепла, имеющих внутренний вертикальный участок и нижний участок соответственно соединенных с цилиндрическим участком и участком фланца главного корпуса, выступающих радиально в верхнем и в нижнем направлениях, и сконфигурированы для рассеивания тепла, передаваемого через корпус от множества светодиодов.

Преимущества изобретения

Как описано выше, согласно настоящему изобретению предлагается компактная структура интегрированного типа, в которой нижняя часть, на которой установлено множество светодиодов, выступает в колбу так, что устройство рассеивания тепла может эффективно рассеивать теплоту, внутреннее пространство устройства рассеивания тепла, используемое для размещения в нем электронных элементов, можно защитить, и создать заднюю подсветку. Соответственно, преимуществом настоящего изобретения является возможность создания компактного грушевидного светодиодного осветительного устройства.

Кроме того, в настоящем изобретении, поскольку множество светодиодов выступает в колбу, себестоимость производства изменяется незначительно, и появляется возможность получить вертикальную диаграмму задней подсветки в форме "крыльев летучей мыши", близкую к существующим лампам накаливания типа "А". Следовательно, поскольку свет может излучаться даже на заднюю подсветку светодиодного осветительного устройства, такое осветительное устройство можно использовать для разных задач, например, в местах, требующих полного, а не локального освещения.

Кроме того, в настоящем изобретении можно реализовать высокую степень защиты от влаги и пыли с помощью двойного уплотнения электронных элементов, расположенных во внутреннем пространстве устройства для рассеяния теплоты, и множество светодиодов.

Краткое описание чертежей

Другие задачи и преимущества настоящего изобретения будут понятны из нижеследующего подробного описания со ссылками на приложенные чертежи, где:

Фиг.1 и 2 изображает диаграммы, иллюстрирующие вертикальную диаграмму задней подсветки;

Фиг.3 изображает общий вид в сборке грушевидного светодиодного осветительного устройства по первому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.4 изображает общий покомпонентный вид грушевидного светодиодного осветительного устройства по первому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.5 изображает поперечное сечение по линии IV-IV на фиг.3 грушевидного светодиодного осветительного устройства;

Фиг.6 изображает продольный разрез грушевидного светодиодного осветительного устройства, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.7 изображает продольный разрез грушевидного светодиодного осветительного устройства, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Далее со ссылками на чертежи следует описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг.3 и 4 изображены общий вид в сборке и общий покомпонентный вид соответственно, показывающие грушевидное светодиодное осветительное устройство по первому варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.5 изображено поперечное сечение устройства по линии IV-IV на фиг.3.

Как показано на фиг.3-5, грушевидное светодиодное осветительное устройство 1 по первому варианту осуществления настоящего изобретения содержит множество 10 светодиодов, устройство 30 рассеивания тепла, изолирующий элемент 40, колбу 50 и резьбовой цоколь (т.е. основание) 70.

Множество 10 светодиодов оснащены металлической печатной платой 11 в форме почти круглой пластины, и множество светодиодов 13, установленных на внешней поверхности металлической печатной платы 11. Предпочтительно чтобы металлическая печатная плата 11 была выполнена из листового материала с высокой теплопроводностью, например алюминия (Al), меди (Cu), железа или их сплава. Кроме того, металлическая печатная плата 11 размещена вдали от внутренней периферийной поверхности колбы 50 на заранее определенное расстояние, чтобы предотвратить перенос тепла непосредственно на колбу 50. Кроме того, в металлической печатной плате 11 выполнено множество сквозных отверстий 15, сконфигурированных так, чтобы соответствующие элементы (не показаны) для крепления устройства 30 рассеивания тепла проходили через них.

Грушевидное светодиодное осветительное устройство 1 по первому варианту осуществления настоящего изобретения может быть выполнено в форме лампы с потребляемой мощностью 2,2 Вт, которая может заменить лампы накаливания мощностью 20-25 Вт, используя, например, 16 светодиодов 13, каждый из которых потребляет 0,14 Вт. Каждый из светодиодов 13 имеет множественную структуру без стенок и имеет характеристику "крыльев летучей мыши" с углом луча 160°. Образуется множество, в котором каждый светодиод 13 имеет широкий угол излучения, и множество 10 светодиодов сформировано в форме выступа. Соответственно, светодиодное осветительное устройство 1 по настоящему изобретению имеет вертикальную диаграмму задней подсветки, позволяющую освещать заднюю сторону, как будет описано ниже.

Устройство 30 рассеивания тепла используется для рассеяния тепла, генерируемого множеством 10 светодиодов, снаружи светодиодного осветительного устройства 1. Устройство 30 рассеивания тепла содержит множество ребер 33 рассеивания тепла и главный корпус 31, имеющий выступающий участок 35.

Главный корпус 31 содержит цилиндрическое пространство 31а, сконфигурированное так, чтобы иметь открытый вверх, цилиндрический участок 31b, сконфигурированный для того, чтобы иметь в своем центре цилиндрический промежуток 31а, и участок кольцевого фланца 31с, выступающий вертикально от цилиндрического участка 31b. В пространстве 31а находится печатная плата 23, которая сконфигурирована для установления на ней заранее определенных электронных элементов 21 для подачи тока на металлическую печатную плату 11.

Кроме того, множество ребер 33 рассеивания тепла целиком связаны с главным корпусом 31. Ребра 33 рассеивания тепла выступают с постоянной толщиной по направлениям вверх и вниз, и радиально расположены под одинаковым углом по внешней периферии главного корпуса 31. Выступающий участок 35 выступает в форме усеченного конуса под кольцевым фланцем 31с главного корпуса 31, и целиком связан с участком 31с кольцевого фланца. Выступающий участок 35 имеет круглую плоскую поверхность так, чтобы к выступающему участку 35 можно было прикрепить множество 10 светодиодов. Кроме того, рядом с внешним периферийным участком на нижней стороне участка 31с кольцевого фланца сформирована кольцевая монтажная канавка 31d, которая сконфигурирована для того, чтобы вставить в нее вверх колбы 50.

Множество ребер 33 рассеивания тепла постепенно расширяются от верхней стороны к нижней стороне. Внутренний вертикальный участок ребер рассеивания тепла соединен с внешней периферией цилиндрического участка 31b главного корпуса 31. Нижняя часть ребер 33 рассеивания тепла соединена с верхней поверхностью участка 31с фланца главного корпуса 31, и сконфигурирована так, чтобы переносить теплоту от множества 10 светодиодов на главный корпус 31 и на множество ребер 31 рассеивания тепла.

В вершине некоторых из множества ребер 33 рассеивания теплоты выполнены крепежные отверстия 33а, которые сконфигурированы для того, чтобы иметь крепежные элементы 81 для крепления в них изолирующего элемента 40.

Множество ребер 33 рассеивания тепла расположено в вертикальном направлении. Соответственно, когда тепло, генерируемое множеством 10 светодиодов, переносится на выступающий участок 35 устройства рассеивания тепла 30, вступающий в контакт с печатной платой 11, эта теплота, перенесенная на выступающий участок 35, переносится вверх, а также на цилиндрический участок 31b и на участок 31с кольцевого фланца, целиком связанного с выступающим участком 35. Затем, тепло, перенесенное на цилиндрический участок 31b и на участок фланца 31с, переносится на множество ребер 33 рассеивания тепла, которые находятся в контакте с воздухом. Соответственно, возникает теплообмен с окружающим, поднимающимся воздухом, который равномерно проходит через множество ребер 33 рассеивания тепла. В этом случае множество ребер 33 рассеивания тепла не препятствует естественной конвекции горячего поднимающегося воздуха, поскольку они расположены вертикально, поэтому возникает воздушное охлаждение.

Выступающий участок 35, как изображено на фиг.5, выступает в форме усеченного конуса от нижней стороны участка 31с кольцевого фланца и сконфигурирован так, чтобы иметь круглую плоскую поверхность, к которой прикреплено множество 10 светодиодов. Приблизительно в центре выступающего участка 35 сформирован канал 35а для проводов, который сконфигурирован для того, чтобы связываться с пространством 31а. Провода + и - 25а и 25b проходят сквозь канал 35а для проводов и, таким образом, электрически соединяют множество 10 светодиодов и печатную плату 23. Кроме того, в выступающем участке 35 сформированы крепежные отверстия 35b, сконфигурированные так, чтобы иметь множество крепежных элементов для крепления в них металлической печатной платы 11.

Кроме того, выступающий участок 35 выступает в форме усеченного конуса, имеющего наклонную плоскость 35с так, что внешняя окружность выступающего участка 35 сужается до диаметра металлической печатной платы 11 в направлении к множеству 10 светодиодов.

Как описано выше, в светодиодном осветительном устройстве по первому варианту осуществления настоящего изобретения каждый из светодиодов 13 имеет множественную структуру без стенок, и множество 10 светодиодов имеют характеристику "крыльев летучей мыши", при которой допускается угол луча 160°. Далее, множество 10 светодиодов, расположенных на нижнем участке усеченного конуса, выступающего в колбу 50. Соответственно, светодиодное осветительное устройство имеет относительно преимущественную структуру в задней подсветке задней стороны, по сравнению со структурой, в которой множество светодиодов находится в общей плоскости.

То есть в светодиодном осветительном устройстве по первому варианту осуществления настоящего изобретения используется структура выступающего типа, в которой свет излучается от светодиодов 13, расположенных на внешнем блоке металлической печатной платы 11, из множества светодиодов 13, и свет, полностью отраженный от колбы 50, излучается в направлении назад. Соответственно, светодиодное осветительное устройство имеет вертикальную диаграмму задней подсветки, которая способна существенно расширить угол света, излучаемого светодиодным осветительным устройством.

Следовательно, в светодиодном осветительном устройстве по первому варианту осуществления настоящего изобретения вертикальная диаграмма задней подсветки имеет форму "крыльев летучей мыши", изображенную на фиг.2. Соответственно, такое светодиодное осветительное устройство может найти более широкое применение по сравнению с известными грушевидными светодиодными осветительными устройствами и использоваться в местах, требующих общего освещения. Наклонная плоскость 35с работает как отражатель, осуществляя внутреннее рассеяние света.

Главный корпус 31, множество ребер рассеивания тепла и выступающий участок 35 могут быть целиком сформированы посредством литья под давлением, используя алюминий (Al).

Изолирующий элемент 40 содержит цилиндрический участок 40а и участок 40b кольцевого фланца. Цилиндрический участок 40а сжат и соединен с внутренней периферийной поверхностью резьбового цоколя 70 и сконфигурирован так, чтобы изолировать устройство 30 рассеивания тепла от резьбового цоколя 70, а также работает как промежуточный элемент, соединяющий устройство 30 рассеивания тепла с резьбовым цоколем 70. Участок 40b кольцевого фланца отходит под прямым углом от нижней части цилиндрического участка 40а и соединен ребрами 33 рассеивания тепла устройства 30 рассеивания тепла.

В участке 40b кольцевого фланца выполнено множество отверстий 43 для взаимосвязи, и которые сконфигурированы так, чтобы соответствующие элементы 81 проходили через них. Крепежные элементы 81 ввинчены в соответствующие отверстия 33а, сформированные в ребрах 33 рассеивания тепла. Кроме того, в нижней поверхности участка 40b кольцевого фланца выполнена канавка 45, контактирующая с верхней гранью (т.е. с цилиндрическим участком 31b) главного корпуса 31 устройства 30 рассеивания тепла. Канавка 45 заполнена эпоксидной смолой для герметизации, которая затем подвергается процессу формования.

Далее, на внутреннем периферийном участке на нижней поверхности участка 40b кольцевого фланца можно сформировать цилиндрический выступ 40с. Данный цилиндрический выступ 40с имеет наружный диаметр, немного меньший, чем цилиндрический участок 31b устройства 30 рассеивания тепла. Цилиндрический участок 40с работает как направляющий при сборке изолирующего элемента 40 с устройством 30 рассеивания тепла, а также, вместе с цилиндрическим участком 31b образует лабиринтную структуру, чтобы цилиндрический выступ 40с предотвращал попадание пыли или влаги на печатную плату 23, на которой в пространстве 31а главного корпуса 31 установлены электронные элементы 21.

Линии 27а и 27b питания для электрического соединения печатной платы 23 и резьбового цоколя 70 проходят сквозь сквозное отверстие 41 в цилиндрическом участке 40а изолирующего элемента 40.

Колба 50 выполнена из прозрачного или матового стекла и имеет почти сферическую форму с открытой одной стороной. Было обнаружено, что светодиодное осветительное устройство 1 по настоящему варианту осуществления имеет яркость приблизительно 30 люкс, если колба 50 изготовлена из прозрачного стекла, и приблизительно 25 люкс, если колба 50 изготовлена из матового стекла, и светодиодное осветительное устройство создает максимальный световой поток приблизительно 200 лм холодного белого цвета.

Колба 50 имеет открытую часть, соединенную с выступающим участком 35 главного корпуса 31 так, что множество 10 светодиодов обшивается. В этом случае канавка 31d участка 31с фланца, в которую вставляется верхняя часть колбы 50, проходит процесс формования, с использованием эпоксидной смолы, для обеспечения водонепроницаемости.

Резьбовой цоколь (т.е. основание) 70 может быть изготовлен по одному из стандартов Е26, Е27 и Е14 из металлического материала, например никеля (Ni). Резьбовой цоколь (т.е. основание) 70 соединен с верхней частью устройства 30 рассеивания тепла через изолирующий элемент 40, и сконфигурирован так, чтобы иметь металлическую резьбу, ввинчиваемую в обычный патрон, сформированный на нем. Кроме того, в резьбовом цоколе 70 сформированы электрические контакты + и - 70а и 70b, которые соединены с соответствующими линиями питания 27а и 27b, отходящими от печатной платы 23.

Тем временем, в светодиодном осветительном устройстве, по настоящему изобретению, для обеспечения водо- и пыленепроницаемости для множества 10 светодиодов и печатной платы 23, вставленных во внутреннее пространство 31а устройства 30 рассеивания тепла, внутренние пространства устройства 30 рассеивания тепла, изолирующего элемента и резьбового цоколя 70 заполнены уплотняющим материалом, например, эпоксидная смола, силикон или цемент.

Кроме того, как описано выше, двойное уплотнение печатной платы 23, вставленной в промежуток 31а внутри устройства 30 рассеивания тепла 30, осуществляется путем формования эпоксидной смолы, которая заполняет канавку 45, выполненную в нижней поверхности участка 40b кольцевого фланца, и путем создания лабиринтной структуры между цилиндрическим участком 31b устройства 30 рассеивания тепла и цилиндрическим выступом 40с изолирующего элемента 40.

Кроме того, для обеспечения водо- и пыленепроницаемости множества 10 светодиодов полусферическая колба 50 вставляется в канавку 31d участка 31с фланца, и эпоксидная смола заливается в канавку 31d участка 31c фланца.

Следовательно, светодиодное осветительное устройство по настоящему изобретению соответствует требованиям международного стандарта на водо- и пыленепроницаемость (т.е. имеет рейтинг IP66).

На фиг.6 изображено продольное сечение грушевидного осветительного устройства по второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Как изображено на фиг.6, грушевидное светодиодное осветительное устройство 1а по второму варианту осуществления настоящего изобретения содержит множество 10а светодиодов, устройство 30 рассеивания тепла, изолирующий элемент 40, колбу 50 и резьбовой цоколь (т.е. основание) 70.

По сравнению с первым вариантом осуществления, грушевидное светодиодное осветительное устройство 1а, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения имеет структуру, в которой множество 10а светодиодов и устройство 30 рассеивания тепла изменены так, что они более эффективны для задней подсветки задней стороны. Соответственно, описание изолирующего элемента 40, колбы 50 и резьбового цоколя (т.е. основания) 70, имеющих ту же структуру, что и в первом варианте, опущено, и описывается только множество 10а светодиодов и устройство 30 рассеивания тепла, имеющие модифицированные структуры.

Во первых, в устройство 30а рассеивания тепла, по второму варианту осуществления настоящего изобретения, выступающий участок 350 сконфигурирован для установки на нем множества 10а светодиодов и так, чтобы иметь форму усеченного конуса, который имеет на участке между нижней поверхностью 350а и наклонной плоскостью 350с изогнутую структуру поверхности.

Далее, множество 10а светодиодов имеют увеличенную площадь, по сравнению с первым вариантом осуществления, и отогнутый внешний участок вдоль изогнутой поверхности между нижней поверхностью 350а и наклонной плоскостью 350с. Множество 10а светодиодов, как и в первом варианте осуществления, содержат металлическую печатную плату 11а плоской круглой формы, и на внешней поверхности печатной платы 11а установлено множество светодиодов 13, однако размер металлической печатной платы 11 и количество светодиодов 13 можно увеличить, чтобы частично установить их не только на нижнюю поверхность 350а выступа 350, но и на его наклонную плоскость 350с. Частичную установку множества 10а светодиодов на наклонную плоскость 350с можно осуществлять, не увеличивая размер металлической печатной платы 11а и количества светодиодов 13, уменьшив площадь нижней поверхности 350а выступающего участка 350.

Во втором варианте осуществления, можно заранее выполнить круглые прорези вдоль наклонной поверхности металлической печатной платы 11а так, чтобы во время изготовления множества 10а светодиодов легко можно было выполнить гибку, соответствующую наклонной поверхности между нижней поверхностью 350а и наклонной плоскостью 350с, чтобы установить множество светодиодов 13 на внешней поверхности металлической печатной платы 11а в форме листа, а затем установить на нижнюю поверхность 350а и на наклонную плоскость 350с выступа 350.

К тому же, предпочтительно, чтобы каждый светодиод имел множественную структуру без стенок, чтобы он испускал широкий луч света, как и в первом варианте осуществления.

Более того, в настоящем изобретении внутренняя поверхность колбы 50 при необходимости может подвергаться шлифованию, чтобы увеличить количество света от задней подсветки, излучаемого множеством 10а светодиодов. В данном случае, свет может отражаться от передней части колбы и излучаться назад.

В данном случае, как описано выше, множество 10а светодиодов частично установлено не только на нижней поверхности 350а усеченного конуса, выступающего в колбу 50, но и на наклонной плоскости 350с. Соответственно, светодиодное осветительное устройство 1а, по второму варианту осуществления настоящего изобретения, имеет конструкцию выступающего типа, в которой свет, излучаемый светодиодами 13а, расположенными на внешнем блоке металлической печатной платы 11, из множества светодиодов 13, и свет, полностью отраженный от колбы 50, может излучаться назад. Соответственно, светодиодное осветительное устройство 1а по второму варианту осуществления настоящего изобретения имеет вертикальную диаграмму задней подсветки, существенно расширяющую угол света, излучаемого таким светодиодным осветительным устройством.

Соответственно, в светодиодном осветительном устройстве 1а, по второму варианту осуществления настоящего изобретения, по сравнению с первым вариантом, вертикальная диаграмма задней подсветки имеет вид "крыльев летучей мыши", изображенный на фиг.2, без существенного увеличения производственных издержек, и угол ориентации составит приблизительно 280°. Следовательно, настоящее изобретение может устранить ограничения по использованию обычных грушевидных светодиодных осветительных устройств в локальном освещении, и такие устройства могут применяться даже в местах, требующих общего освещения.

Далее, в третьем варианте осуществления, изображенном на фиг.7, в грушевидном светодиодном осветительном устройстве 1b, по настоящему изобретению, нижняя поверхность главного корпуса 31 может не выступать вниз, но множество 10 светодиодов может быть установлено на дне цилиндрического участка 31b, в отличие от первого и второго вариантов осуществления, в которых устройство 30 рассеивания тепла выступает так, что формирует заднюю подсветку на задней стороне.

Остальные части третьего варианта осуществления имеют ту же конструкцию, что и в первом варианте, и выполняют те же функции, поэтому их описание опускается.

Промышленная применимость

Грушевидное светодиодное осветительное устройство по настоящему изобретению применяется как грушевидное светодиодное осветительное устройство, заменяющее лампы накаливания.

Изобретение относится к грушевидному светодиодному осветительному устройству, обеспечивающему эффективное рассеивание тепла, сохранение компактного размера и расширение угла излучения света. Светодиодное осветительное устройство содержит множество светодиодов, имеющих металлическую печатную плату, на которой установлено множество светодиодов; резьбовой цоколь; устройство рассеивания тепла; и колбу. Устройство рассеивания тепла содержит главный корпус и множество ребер рассеивания тепла. Главный корпус содержит цилиндрическую часть, в центре которой расположена цилиндрическая часть с открытым верхом, кольцевой фланец, вертикально выступающий от дна цилиндрической части, и выступ, диаметр которого постепенно уменьшается от кольцевого фланца по направлению к нижней поверхности осветительного устройства, на которой установлено множество светодиодов. Ребра рассеивания тепла имеют внутренний вертикальный участок и нижнюю часть, соединенные с цилиндрической частью и с фланцем главного корпуса соответственно и расположены радиально в направлениях вверх и вниз. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Грушевидное светодиодное осветительное устройство, содержащее:
множество светодиодов, снабженных металлической печатной платой, на которой установлено множество светодиодов;
устройство рассеивания тепла, сконфигурированное для рассеяния теплоты, генерируемой множеством светодиодов, установленных на одной стороне устройства рассеивания тепла;
резьбовой цоколь, соединенный с другой стороной устройства рассеивания тепла, через изолирующий элемент и сконфигурированный для подачи питания на множество светодиодов; и
колбу, соединенную с одной стороной радиатора для размещения множества светодиодов,
в котором устройство рассеивания тепла содержит:
главный корпус, сконфигурированный так, что содержит цилиндрическую часть, имеющий цилиндрическую часть с открытым верхом, сформированным в центре цилиндрической части для размещения электронных элементов, часть кольцевого фланца, выступающую в вертикальном направлении от дна цилиндрической части, и выступающую часть, сконфигурированную так, что диаметр постепенно уменьшается от части кольцевого фланца к нижней поверхности, на которой установлено множество светодиодов, для расширения угла ориентации света, излучаемого множеством светодиодов; и
множество ребер рассеивания тепла, сконфигурированных так, что внутренняя вертикальная часть и нижняя часть, соответственно, соединены с цилиндрической частью и частью фланца главного корпуса, при этом ребра выступают радиально в направлениях вверх и вниз и сконфигурированы для рассеивания тепла, приходящего от множества светодиодов через главный корпус.

2. Устройство по п.1, дополнительно содержащее уплотняющий материал, заполняющий устройство рассеивания тепла, изолирующий элемент и резьбовой цоколь, таким образом, обеспечивая водонепроницаемость и пыленепроницаемость.

3. Устройство по п.1, в котором каждое из ребер рассеивания тепла постепенно расширяется от верхней стороны к нижней стороне.

4. Устройство по п.1, в котором изолирующий элемент содержит:
цилиндрическую часть, запрессованную и соединенную с внутренней периферийной частью резьбового цоколя, и
часть кольцевого фланца, продолжающуюся под прямым углом от нижней части цилиндрической части и соединенную с ребрами рассеивания тепла устройства рассеивания тепла, и, причем ребра имеют цилиндрический выступ, наружный диаметр которого немного меньше, чем внешний диаметр цилиндрической части устройства рассеивания тепла, на его внутренней периферийной части.

5. Устройство по п.1, в котором:
между нижней поверхностью и наклонной плоскостью выступающей части сформирована наклонная поверхность,
металлическая печатная плата согнута по наклонной поверхности выступающей части так, что множество светодиодов частично установлены на части нижней поверхности и на наклонной плоскости, и
задняя подсветка выполнена на задней стороне посредством множества светодиодов, установленных на наклонной плоскости.

6. Устройство по п.5, в котором металлическая печатная плата снабжена круглыми прорезями.

7. Устройство по п.1, в котором колба подвергается процессу шлифования.

8. Грушевидное светодиодное осветительное устройство, содержащее:
множество светодиодов, снабженных металлической печатной платой, на которой установлено множество светодиодов,
устройство рассеивания тепла, сконфигурированное так, что имеет множество светодиодов, устанавливаемых на нижней поверхности, и содержащих множество ребер рассеивания тепла, установленных радиально по его периферии, и выполненное с возможностью рассеяния тепла, генерируемого множеством светодиодов;
резьбовой цоколь, соединенный с другой стороной устройства рассеивания тепла через изолирующий элемент и сконфигурированный для подачи питания на множество светодиодов; и
колбу, соединенную с одной стороной устройства рассеивания тепла для размещения множества светодиодов,
при этом устройство рассеивания тепла содержит дно, на котором установлено множество светодиодов, имеющее форму усеченного конуса и выступающее в колбу.

9. Устройство по п.8, в котором устройство рассеивания тепла содержит:
главный корпус, содержащий цилиндрическую часть, которая сконфигурирована так, что содержит цилиндрическую часть с открытым верхом, сформированным в центре цилиндрической части для размещения в цилиндрической части электронных элементов, а нижняя часть содержит часть кольцевого фланца, выступающую в направлении от дна цилиндрической части, и расположенную на его внешней периферийной части, закрывая цилиндрическую часть, и множество светодиодов, установленных на его дне, и
множество ребер рассеивания тепла, имеющих внутреннюю вертикальную часть и нижнюю часть, соответственно соединенные с цилиндрической частью и с частью фланца главного корпуса, выступающими радиально в направлениях вверх и вниз, и сконфигурированы для рассеивания тепла, передающегося от множества светодиодов через главный корпус.

10. Устройство по п.8, в котором устройство рассеивания тепла содержит:
главный корпус, содержащий цилиндрическую часть, имеющую цилиндрическую часть с открытым верхом, сформированным в центре цилиндрической части для размещения в цилиндрической части электронных элементов, часть кольцевого фланца, выступающую в вертикальном направлении от дна цилиндрической части, и выступающую часть, имеющую диаметр, который постепенно уменьшается от части кольцевого фланца к нижней поверхности, на которой установлено множество светодиодов, для расширения угла ориентации света, излучаемого множеством светодиодов; и
множество ребер рассеивания тепла, имеющих внутреннюю вертикальную часть и нижнюю часть соответственно, соединенные с цилиндрической частью и с частью фланца главного корпуса, выступающие радиально в направлениях вверх и вниз, и сконфигурированные для рассеивания тепла, передающегося от множества светодиодов через главный корпус.

11. Устройство по п.10, в котором:
между нижней поверхностью и наклонной плоскостью выступающей части сформирована наклонная поверхность,
металлическая печатная плата округлена и согнута по наклонной поверхности выступающей части так, что множество светодиодов частично устанавливается на части нижней поверхности и на наклонной плоскости, и
задняя подсветка выполнена на задней стороне посредством множества светодиодов, установленных на наклонной плоскости.

12. Устройство по п.8, в котором колба подвергнута процессу шлифования.

13. Устройство рассеивания тепла грушевидного светодиодного осветительного устройства для рассеивания тепла, генерируемого множеством светодиодов, снабженных металлической печатной платой, с установленным на ней множеством светодиодов, содержащее:
главный корпус, содержащий цилиндрическую часть, имеющую цилиндрическую часть с открытым верхом, сформированным в центре цилиндрической части для размещения в цилиндрической части электронных элементов, часть кольцевого фланца, выступающую в вертикальном направлении от дна цилиндрической части, и выступающую часть, сконфигурированную так, чтобы иметь такой диаметр, который постепенно уменьшается от части кольцевого фланца к нижней поверхности, на которой установлено множество светодиодов, для расширения угла ориентации света, излучаемого пакетом светодиодов; и
множество ребер рассеивания тепла сконфигурировано так, что имеют внутреннюю вертикальную часть и нижнюю часть, соответственно соединенные с цилиндрической частью и с частью фланца главного корпуса, выступающих радиально в направлениях вверх и вниз, и сконфигурированы для рассеивания тепла, передающегося от множества светодиодов через главный корпус.

14. Устройство, рассеивающее теплоту грушевидного светодиодного осветительного устройства для рассеивания тепла, генерируемого множеством светодиодов, снабженным металлической печатной платой, с установленным на ней множеством светодиодов, содержащее:
главный корпус, содержащий цилиндрическую часть, имеющую цилиндрическую часть с открытым верхом, сформированным в центре цилиндрической части для размещения в цилиндрической части электронных элементов, а нижняя часть содержит часть кольцевого фланца, выступающую в цилиндрическом направлении от дна цилиндрической части, и расположенный на его внешней периферийной части, и закрывающий цилиндрическую часть, и имеющую множество светодиодов, установленных на его дне, и
множество ребер рассеивания тепла, имеющих внутреннюю вертикальную часть и нижнюю часть, соответственно соединенные с цилиндрической частью и с частью фланца главного корпуса, выступающие радиально в направлениях вверх и вниз, и сконфигурированные для рассеивания тепла, передающегося от множества светодиодов через главный корпус.