СВЕТОДИОДНОЕ ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2017 года по МПК F21S2/00 F21V29/00 F21V7/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[1] Настоящее изобретение относится к светодиодному осветительному устройству, а конкретнее, к светодиодному осветительному устройству, такому как уличное освещение, охранное освещение или производственное освещение, которое требует хорошей характеристики теплорассеивания.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[2] Галогенная лампа, ртутная лампа, металлогалогенная лампа, натриевая лампа или подобные использовались для источника света осветительного устройства с высоким выходом такого, как уличное освещение, охранное освещение или производственное освещение. Такие лампы имеют низкую экономическую целесообразность, так как высокое потребление мощности обусловлено низкой эффективностью. К тому же есть проблема в том, что срок службы лампы и электронного балласта сокращается. Более того, так как большинство ламп включают в себя экологически вредные вещества, такое как ртуть, их использование было ограничено.

[3] Недавно светодиоды (LEDs) привлекли внимание в качестве источников света для решения проблем существующих ламп для осветительного устройства. Светодиоды имеют преимущества длительного срока службы и низкого потребления и являются экологически безвредными, не использующими экологически вредные вещества, например ртуть.

[4] Для того чтобы применять светодиоды как источник света для осветительного устройства, которое требует высокого выхода света, такого как уличное освещение, охранное освещение или производственное освещение, требуется светодиодный модуль, в котором множество светодиодов интегрированы с высокой плотностью. Светодиодный модуль, имеющий светодиоды, интегрированные с высокой плотностью, генерирует высокотемпературный нагрев при функционировании светодиодов. Высокотемпературный нагрев уменьшает эффективность светоизлучения светодиодов и сокращается срок их службы. В частности, светодиодное осветительное устройство с высоким выходом, такое как уличное освещение, охранное освещение или производственное освещение, требует источник высокого напряжения для функционирования светодиодов. В результате генерируется высокотемпературный нагрев, и, таким образом, тепловая нагрузка на светодиоды приводит к деградации характеристик и частой поломке, которые отмечены как серьезные недостатки.

[5] Для вышеописанных проблем существующее светодиодное осветительное устройство включает в себя теплорассеивающую конструкцию, имеющую хорошую теплопроводность, такую как теплоотвод или теплорассеивающую пластину, в части, на которой смонтирован светодиодный модуль. Однако из-за ограничений в характеристиках металлического материала, из которого сформирована теплорассеивающая конструкция, толщина теплоизлучающей конструкций может становиться чрезмерно большой для того, чтобы удовлетворять требуемому показателю теплорассеивания.

[6] К тому же в светодиодном осветительном устройстве для излучения света вниз, таком как уличное освещение, охранное освещение или производственное освещение, соотношение прямого света, который излучается из светодиода и является направленным прямо вниз без прохождения через отражающую поверхность, является высоким. Светодиод характеризуется тем, что прямолинейность является высокой, то есть угол ориентации является узким, и потому, в случае, когда светодиодное осветительное устройство используется, чтобы освещать заранее заданную область, он может быть предпочтительным, чтобы увеличить количество света, проходящего через отражающую поверхность. Однако монтирование отдельного отражающего элемента не позволяет осветительному устройству быть компактным или тонким и является экономически невыгодным.

[7] Так как существующее светодиодное осветительное устройство подвергается воздействию жесткой внешней среды, включающий в себя дождь, снег, пыль и т.д., светодиодный модуль требуется разобрать для замены, очистки или ремонта светодиодного модуля в случае поломки, нерегулярном функционировании или сильном загрязнении. Однако существующее светодиодное осветительное устройство имеет конструкцию, в которой светодиодный модуль непосредственно соединен с теплорассеивающей конструкцией, имеющей большой объем, в результате делая затруднительной разборку светодиодного модуля.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

[8] Аспект настоящего изобретения направлен на светодиодное осветительное устройство, имеющее хороший показатель теплорассеивания.

[9] Другой аспект настоящего изобретения направлен на светодиодное осветительное устройство, которое имеет хороший показатель теплорассеивания, и облегчает прикрепление и открепление светодиодного модуля.

[10] Другой аспект настоящего изобретения направлен на светодиодное осветительное устройство, которое имеет хороший показатель теплорассеивания и включает в себя конструкцию, подходящую для того, чтобы излучать свет вниз с высокой позиции, такой как уличное освещение, охранное освещение или производственное освещение.

ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ

[11] Согласно аспекту настоящего изобретения светодиодное осветительное устройство включает в себя: светодиодный модуль; теплорассеивающий элемент; и соединительный элемент для соединения светодиодного модуля и теплорассеивающего элемента механически и теплопроводно, причем теплорассеивающий элемент включает в себя отражающую поверхность для отражения света от светодиодного модуля.

[12] Согласно одному варианту выполнения светодиодное осветительное устройство может дополнительно включать в себя верхнюю крышку и прозрачную крышку, соединенную с верхней крышкой, причем светодиодный модуль, теплорассеивающий элемент и соединительный элемент могут быть расположены между верхней крышкой и прозрачной крышкой.

[13] Согласно одному варианту выполнения соединительный элемент может включать в себя монтажную часть модуля, к которой прикреплен светодиодный модуль, а главная соединительная часть, присоединенная к теплорассеивающему элементу теплопроводно и механически, может быть сформирована на одном конце монтажной части модуля.

[14] Согласно одному варианту выполнения усиливающая соединительная часть, соединенная с поддерживающей частью, прикрепленной к части светодиодного осветительного устройства, может быть сформирована на другом конце монтажной части модуля.

[15] Согласно одному варианту выполнения монтажная часть модуля может включать в себя первую монтажную сторону модуля, направленную к отражающей поверхности, и вторую монтажную сторону 524 модуля, не направленную к отражающей поверхности. Первый светодиодный модуль может быть смонтирован в первую монтажную сторону модуля и излучать свет в направлении отражающей поверхности, а второй светодиодный модуль может быть смонтирован во вторую монтажную сторону модуля и излучать свет в направлении, не имеющем отражающей поверхности.

[16] Согласно одному варианту выполнения первая монтажная сторона модуля и вторая монтажная сторона модуля могут быть направлены в противоположных друг другу направлениях.

[17] Согласно одному варианту выполнения первая монтажная сторона модуля и вторая монтажная сторона модуля могут пересекаться друг с другом под заранее заданным углом.

[18] Согласно одному варианту выполнения первая монтажная сторона модуля и вторая монтажная сторона модуля могут пересекаться друг с другом под острым углом.

[19] Согласно одному варианту выполнения главная соединительная часть может быть сформирована так, чтобы быть упругодеформируемой.

[20] Согласно одному варианту выполнения главная соединительная часть может быть сформирована так, чтобы иметь форму крюка.

[21] Согласно одному варианту выполнения соединительный элемент может иметь упругую деформируемую конструкцию и определять зазор между соединительным элементом и поддерживающей частью, соответствующей ему, а светодиодный модуль может быть вставлен во внутрь и смонтирован в зазор, в то время как соединительный элемент упруго деформирован.

[22] Согласно одному варианту выполнения соединительный элемент может включать в себя неравномерный шаблон, который увеличивает площадь, вступающую в контакт с теплорассеивающим элементом.

[23] Согласно одному варианту выполнения соединительный элемент может включать неравномерный шаблон, который увеличивает площадь, вступающую в контакт с воздухом.

[24] Согласно одному варианту выполнения множество воздушных сквозных отверстий может быть сформировано в верхней крышке.

[25] Согласно одному варианту выполнения светодиодный модуль может включать в себя: печатную монтажную плату; множество светодиодных кристаллов, смонтированных непосредственно на печатной монтажной плате; и прозрачный инкапсулирующий материал, который инкапсулирует множество светодиодных кристаллов.

[26] Согласно одному варианту выполнения светодиодный модуль может дополнительно включать в себя слой преобразования длины волны, сформированный непосредственно на светодиодных кристаллах.

[27] Согласно одному варианту выполнения теплорассеивающий элемент может включать в себя множество теплорассеивающих ребер на отражающей поверхности.

[28] Согласно одному варианту выполнения светодиодный модуль может включать в себя печатную монтажную плату и множество светодиодов, смонтированных на монтажной поверхности кристалла печатной монтажной платы, а поверхность, противоположная монтажной поверхности кристалла печатной монтажной платы, может вступать в контакт с воздухом.

[29] Согласно другому аспекту настоящего изобретения светодиодное осветительное устройство включает в себя: множество светодиодных модулей; множество теплорассеивающих элементов, обеспеченных соответствующими светодиодным модулям; и множество соединительных элементов для соединения светодиодных модулей и теплорассеивающих элементов соответственно механически и теплопроводно, причем каждый из множества теплорассеивающих элементов включает в себя отражающую поверхность для отражения света от соответствующего светодиодного модуля.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ

[30] Согласно настоящему изобретению может быть осуществлено светодиодное осветительное устройство, имеющее простую конструкцию и хороший показатель теплорассеивания. К тому же согласно настоящему изобретению может быть осуществлено светодиодное осветительное устройство, имеющее хороший показатель теплорассеивания, и облегчающее прикрепление и открепление светодиодного модуля. Светодиодное осветительное устройство согласно настоящему изобретению имеет хороший показатель теплорассеивания и включает в себя конструкцию, подходящую для того, чтобы излучать свет вниз с высокой позиции такой, как уличное освещение, охранное освещение или производственное освещение.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[31] ФИГ. 1 представляет собой диаграмму в поперечном сечении, иллюстрирующую светодиодное осветительное устройство, согласно варианту выполнения настоящего изобретения.

[32] ФИГ. 2 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий светодиодный модуль и соединительный элемент, проиллюстрированные на ФИГ. 1.

[33] ФИГ. 3 представляет собой вид в поперечном сечении, иллюстрирующий светодиодное осветительное устройство согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения.

[34] ФИГ. 4 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий светодиодный модуль и соединительный элемент, проиллюстрированные на ФИГ. 3.

[35] ФИГ. 5 представляет собой вид в поперечном сечении, иллюстрирующий светодиодное осветительное устройство согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения.

[36] ФИГ. 6 представляет собой вид в поперечном сечении, иллюстрирующий светодиодное осветительное устройство согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения.

[37] ФИГ. 7 представляет собой вид в поперечном сечении, иллюстрирующий осветительное устройство согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения.

ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[38] Ниже предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения будут описаны подробно со ссылкой на сопровождающие чертежи. Следующие варианты выполнения обеспечены только для целей иллюстрации так, чтобы специалист в данной области техники мог полностью понять сущность настоящего изобретения. В связи с этим настоящее изобретение не ограничивается следующими вариантами выполнения, но может быть осуществлено в других формах. На чертежах ширина, длина, толщина и подобные элементы увеличены для удобства иллюстрации.

[39] Подобные номера позиций обозначают подобные элементы во всей спецификации и чертежах. Во всей спецификации выражения, указывающие ориентации, используются для описания положений, конструкций и размещений соответственных элементов согласно иллюстрации на чертежах. Кроме тех случаев, когда выражения непосредственно связаны с технической сущностью изобретения, изобретение не следует ограничивать этими выражениями.

[40] ФИГ. 1 представляет собой схему в поперечном сечении, иллюстрирующую светодиодное осветительное устройство согласно примерному варианту настоящего изобретения, а ФИГ. 2 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий светодиодный модуль и соединительный элемент, проиллюстрированные на ФИГ. 1.

[41] Ссылаясь на ФИГ. 1, светодиодное осветительное устройство 1 согласно варианту выполнения настоящего изобретения включает в себя конструкцию, подходящую для уличного освещения, и смонтированную на верхнем конце опоры 2.

[42] Светодиодное осветительное устройство 1 включает в себя светодиодный модуль 3, теплорассеивающий элемент 4 для эффективного отвода тепла, сгенерированного светодиодным модулем 3, и соединительный элемент 5 для соединения светодиодного модуля 3 и теплорассеивающего элемента 4 теплопроводно и механически.

[43] Светодиодное осветительное устройство 1 включает в себя верхнюю крышку 6, соединенную с верхним концом опоры 2, и прозрачную для света нижнюю крышку 7 (в дальнейшем на которую ссылаются, как на "оптическую крышку"), которое покрывает нижнюю часть верхней крышки 6. Светодиодный модуль 3, теплорассеивающий элемент 4 и соединительный элемент 5, которые описаны выше, расположены в пространстве между верхней крышкой 6 и нижней оптической крышкой 7.

[44] Верхняя крышка 6 может иметь сечение в форме дуги, форме щита или форме арки и иметь равномерную толщину. Множество сквозных отверстий 61 для воздуха сформированы в верхней крышке 6, чтобы проходить через верхнюю крышку 6 в направлении толщины. Конвекционная циркуляция происходит между нагретым воздухом внутри закрытого пространства и холодным воздухом снаружи закрытого пространства, таким образом, способствуя улучшению показателя теплорассеивания светодиодного модуля 3.

[45] Теплорассеивающий элемент 4 соединен со светодиодным модулем 3 теплопроводно соединительным элементом 5 и включает в себя отражающую поверхность 41 для отражения света, излучаемого от светодиодов светодиодного модуля 3 в его нижней части, тем самым выполняя функцию отражающего элемента.

[46] Теплорассеивающий элемент 4 расположен на нижней части верхней крышки 6 и может иметь сечение в форме дуги, форме щита или форме арки, которое является очень похожим на верхнюю крышку 6. Вогнутая отражающая поверхность 41 размещена в нижней части теплорассеивающего элемента 4, а множество теплорассеивающих ребер 42 могут быть сформированы на верхней стороне теплорассеивающего элемента 4. Теплорассеивающие ребра 42 могут быть сформированы в линейную конструкцию, имеющую длину, если смотреть сверху, или имеющую форму иглы или стержня. В этом варианте выполнения теплорассеивающие ребра 42 целиком расположены под верхней крышкой 6, но это может быть рассмотрено так, что кончики теплорассеивающих ребер 42 сформированы тонкими, и кончики выставлены наружу через воздушное сквозное отверстие 61.

[47] Соединительное устройство может быть смонтировано так, чтобы соединять теплорассеивающий элемент 4 и верхнюю крышку 6, разнесенные друг от друга. Теплорассеивающий элемент 4 сформирован из металлического материала, имеющего высокую теплопроводность. Теплорассеивающий элемент 4 может включать в себя отражающий слой, сформированный из материала, отличающегося от металлического материала, из которого сформирован теплорассеивающий элемент, для того чтобы улучшать отражательную способность отражающей поверхности 41. Однако если металлическая поверхность теплорассеивающего элемента 4 имеет достаточную отражательную способность, отражающий слой может быть исключен.

[48] Светодиодный модуль 3 включает в себя множество светодиодов 32, которые излучают свет в направлении нижней отражающей поверхности 41 теплорассеивающего элемента 4, и печатную монтажную плату 34, на которой смонтировано множество светодиодов 32.

[49] Светодиод 32 имеет конструкцию, в которой один или более светодиодных кристаллов вставляются в полость отражателя или корпуса, и каждый из светодиодных кристаллов инкапсулируется прозрачным инкапсулирующим материалом, заполненным внутри полости или конструкции, в которой один или более светодиодных кристаллов смонтированы в плоской подложке, сформированной из, к примеру, керамического материала, и каждый из светодиодных кристаллов инкапсулируется прозрачным инкапсулирующим материалом, отформованным на плоской подложке, и дополнительно может быть, в котором светодиодный кристалл смонтирован непосредственно на печатную монтажную плату 34, и светодиодный кристалл инкапсулируется прозрачным инкапсулирующим материалом, сформированным на печатной монтажной плате 34. Светодиод 32 может быть сформирован из материала преобразования длины волны, такого как люминесцирующее вещество, а материал преобразования длины волны может быть непосредственно сформирован на светодиодном кристалле, к примеру, посредством конформного покрытия или быть включен в инкапсулирующий материал.

[50] Печатная плата на металлической основе (MCPCB), включающая в себя металлическую подложку, имеющую хорошую теплопроводность для того, чтобы увеличивать показатель теплорассеивания, является предпочтительной в качестве печатной платы 34. MCPCB может включать в себя изолирующий материал, который изолирует металлическую подложку и проводящий шаблон, и изолирует между металлической подложкой и проводящим шаблоном. В этом варианте выполнения светодиодный модуль размещен так, что светодиоды 32 расположены так, чтобы быть наклоненными прямо к отражающей поверхности 41.

[51] Как описано выше, светодиодный модуль 3 соединен с теплорассеивающим элементом 4 соединительным элементом 5 теплопроводно и механически. Соединительный элемент 5 может быть сформирован из металлического материала, имеющего хорошую теплопроводность. Соединительный элемент 5 и теплорассеивающий элемент 4 могут быть из идентичного материала или различных материалов.

[52] Ссылаясь на ФИГ. 1 и 2, соединительный элемент 5 включает в себя монтажную часть 52 модуля пластинчатого типа, имеющую плоскую сторону. Светодиодный модуль 3 смонтирован на верхней стороне монтажной части 52 модуля. Нижняя сторона печатной монтажной платы 34 светодиодного модуля 3 может быть прикреплена к верхней стороне монтажной части 52 модуля. Главная соединительная часть 54 крюкового типа сформирована на одном конце монтажной части 52 модуля, а зацепляющая канавка сформирована на теплорассеивающем элементе 4 так, чтобы зацепляться с крюкообразной частью главной соединительной части 54. Главная соединительная часть 54 зацеплена с зацепляющей канавкой так, что светодиодный модуль 3 соединен с теплорассеивающим элементом 4 с помощью соединительного элемента 5 механически и теплопроводно.

[53] При этом главная соединительная часть 54 предпочтительно сформирована так, чтобы быть упругодеформируемой. Зацепление между главной соединительной частью 54 и зацепляющей канавкой может легко освобождено оператором или пользователем, а светодиодный модуль 3 может быть легко отделен от теплорассеивающего элемента 4 посредством освобождения зацепления.

[54] В дополнение, соединительная подчасть 56 крюкового типа сформирована на другом конце монтажной части 52 модуля, а усиливающая опорная часть 8, включающая в себя зацепляющую часть, зацепленную с крюкообразной частью соединительной подчасти, сформирована на части осветительного устройства. Усиливающая опорная часть 8 может быть сформирована на опоре 2, теплорассеивающем элементе или верхней крышке. Светодиодный модуль 3 может быть зафиксирован более надежно и точно зацеплением между соединительной подчастью 56 и усиливающей опорной частью 8. В случае, где дополнительно используются соединительная подчасть 56 и усиливающая опорная часть 8, светодиодный модуль 5, соединенный с соединительным элементом 5, может быть отделен от теплорассеивающего элемента 4 освобождением зацепления между главной соединительной частью 54 и зацепляющей канавкой, и освобождением зацепления между соединительной подчастью 56 и частью в форме зацепления усиливающей опорной части 8. Предпочтительно, что соединительная подчасть 56 имеет также крюкообразную конструкцию, которая является упругодеформируемой.

[55] Крюкообразная форма главной соединительной части 54 и соединительной подчасти 56 может быть изменена или модифицирована различным образом, и достаточно, если форма облегчает зацепление или освобождение зацепления посредством упругой деформации и восстановления.

[56] Монтажная часть 52 модуля имеет в общем форму прямоугольной пластины, а печатная монтажная плата 34 светодиодного модуля имеет прямоугольную форму, приблизительно соответствующую монтажной части 52 модуля. Множество светодиодов 32 размещено в матричном расположении, включающем множество строк и множество столбцов на печатной монтажной плате 34.

[57] ФИГ. 3 представляет собой вид в поперечном сечении, иллюстрирующий светодиодное осветительное устройство согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения, а ФИГ. 4 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий светодиодный модуль и соединительный элемент, проиллюстрированные на ФИГ. 3.

[58] Ссылаясь на ФИГ. 3 и 4, соединительный элемент 5 включает в себя монтажную часть 52 модуля, имеющую приблизительно треугольное сечение. Монтажная часть 52 модуля включает в себя первую монтажную сторону 522 модуля, направленную к отражающей поверхности теплорассеивающего элемента 4 и вторую монтажную сторону 524 модуля, пересекающуюся с первой монтажной стороной 522 модуля под острым углом. Соединительный элемент 5 включает в себя основную сторону 526, сформированную так, чтобы пересекаться с обеими, первой монтажной стороной 522 модуля и со второй монтажной стороной 524 модуля.

[59] Первый светодиодный модуль 3a смонтирован на первой монтажной стороне 522 модуля, а первая монтажная сторона 522 модуля и печатная монтажная плата 34a, прикрепленная к ней, расположены под углом так, что светодиоды 32a первого светодиодного модуля 3a направлены к отражающей стороне 41 теплорассеивающего элемента 4. Второй светодиодный модуль 3b смонтирован на второй монтажной стороне 524 модуля.

[60] Для света, излучаемого от светодиодов 32a первого светодиодного модуля 3a и отражаемого отражающей стороной 41, трудно достигать нижней области близко к опоре 2. Печатная монтажная плата 34b и светодиоды 32b, смонтированные на ней, второго светодиодного модуля 3b направлены к нижней области близко к опоре 2 и являются подходящими для освещения области, которая не освещается светом от вышеописанного первого светодиодного модуля 3a и отражающей стороны 41. Когда угол второй монтажной стороны 524 модуля по отношению к первой монтажной стороне 522 модуля выполнен соответственно так, чтобы быть отличным, возможно управлять областью, освещаемой вторым светодиодным модулем 3b.

[61] Основная сторона 526 представляет собой часть, расположенную наиболее близко к опоре 2, и включает в себя главную соединительную часть 54 крюкового типа на верхнем конце основной стороны 526. Зацепляющая канавка сформирована на теплорассеивающем элементе 4 так, чтобы быть зацепленной за крюкообразную часть главной соединительной части 54. Главная соединительная часть 54 зацеплена с зацепляющей канавкой так, что первый и второй модули 3a и 3b соединены с теплорассеивающим элементом 4 соединительным элементом 5 механически и теплопроводно.

[62] При этом главная соединительная часть 54 предпочтительно сформирована так, чтобы быть упругодеформируемой. Зацепление между главной соединительной частью 54 и зацепляющей канавкой может быть легко освобождено оператором или пользователем, а первый и второй светодиодные модули 3a и 3b, прикрепленные к соединительному элементу 5, легко отделены от теплорассеивающего элемента 4 освобождением зацепления.

[63] В дополнение соединительная подчасть 56 крюкового типа сформирована на нижнем конце основной плоскости 526, а усиливающая опорная часть 8, включающая в себя зацепляющую часть, зацепленную с крюкообразной частью соединительной подчасти, сформирована на части осветительного устройства. Усиливающая опорная часть 8 может быть образована на опоре 2, теплорассеивающем элементе или верхней крышке. Первый и второй светодиодные модули 3a и 3b могут быть зафиксированы более надежно и точно зацеплением между подсоединительной частью 56 и усиливающей опорной частью 8. В случае когда дополнительно используются соединительная подчасть 56 и усиливающая опорная часть 8, первый и второй светодиодные модули 3a и 3b могут быть отделены от теплорассеивающего элемента 4 освобождением зацепления между главной соединительной частью 54 и зацепляющей канавкой, и освобождением зацепления между соединительной подчастью 56 и зацепляющей частью усиливающей опорной части 8. Соединительная подчасть 56 также предпочтительно имеет крюкообразную конструкцию, которая является упругодеформируемой.

[64] ФИГ. 5 представляет собой вид в поперечном сечении, иллюстрирующий светодиодное осветительное устройство согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения.

[65] Ссылаясь на ФИГ. 5, светодиодное осветительное устройство 1 согласно варианту выполнения включает в себя пару рассеивающих элементов 4 и пару соединительных элементов 5. На ФИГ. 5 проиллюстрировано, что пара рассеивающих элементов 4 соединены друг с другом интегрально, но они могут быть отделяемы друг от друга. Первый светодиодный модуль 3a и второй светодиодный модуль 3b смонтированы на пару соединительных элементов 5 соответственно. Каждая из пары рассеивающих элементов 4 включает в себя отражающую поверхность 41 для отражения света от первого светодиодного модуля 3a на его нижней части. Каждая из пары рассеивающих элементов 4 имеет теплорассеивающие ребра 42, интегрально сформированные на его верхней стороне.

[66] Осветительное устройство 1 согласно варианту выполнения включает в себя пару верхних крышек 6 и пару оптических крышек 7 для того, чтобы размещать пару соединительных элементов 5 и светодиодных модулей, прикрепленных к соединительным элементам 5 и 5. Пара верхних крышек 6 могут быть отделены друг от друга, а могут быть интегрально сформированы. Подобным образом пара оптических крышек 7 могут быть отделены друг от друга, а могут быть сформированы интегрально.

[67] Пара соединительных элементов 5 соединяет светодиодные модули 3a и 3b и теплорассеивающие элементы 4 соответственно для того, чтобы эффективно отводить тепло, генерируемое светодиодными модулями 3a и 3b, прикрепленными к ним, теплопроводно и механически. Каждая из пары рассеивающих элементов 4 включает в себя отражающую поверхность 41 для отражения света, отражаемого первым светодиодным модулем 3a, направленного к нему, между первым и вторым светодиодными модулями 3a и 3b, прикрепленными к соединительным элементам 5 и 5 на его нижней части.

[68] Пара теплорассеивающих элементов 4 расположены так, чтобы быть симметричными относительно опоры 2, и могут иметь сечение в форме дуги, форме щита или форме арки. Отражающие поверхности 41 и 41, которые обеспечены на нижних частях пары теплорассеивающих элементов 4 и 4 соответственно, предпочтительно сформированы вогнутыми. Множество теплорассеивающих ребер 42 сформированы на верхней стороне пары теплорассеивающих элементов 4 и 4 соответственно.

[69] Соединительные элементы 5 и 5 соответственно соединены с передним концом теплорассеивающих элементов 4 и 4 так, чтобы быть наклоненным. Каждый из соединительных элементов 5 включает в себя монтажную часть 52 модуля пластинчатого типа. Из-за наклонного расположения монтажная часть 52 модуля включает в себя плоскую первую монтажную сторону 522 модуля, которая направлена к отражающей поверхности 41 теплорассеивающего элемента 4, являющуюся наклоненной, и плоскую вторую монтажную сторону 524 модуля, направленную вниз, являющуюся наклоненной. Первый светодиодный модуль 32a смонтирован на первой монтажной стороне 522 модуля, а второй светодиодный модуль 32b смонтирован на второй монтажной стороне 524 модуля.

[70] Главная соединительная часть 54 крюкового типа сформирована на одном конце монтажной части 52 модуля, а зацепляющая канавка сформирована на теплорассеивающем элементе 4 так, чтобы зацепляться с крюкообразной частью главной соединительной части 54. Главная соединительная часть 54 зацеплена с зацепляющей канавкой так, что первый светодиодный модуль 3a и второй светодиодный модуль 3b соединены с парой теплорассеивающих элементов 4 теплопроводно и механически, являясь соответственно смонтированными на паре соединительных элементов 5. Главная соединительная часть 54 включает в себя неравномерный шаблон 542 как шаблон расширения поверхности в части, соединенной с соответствующей теплорассеивающей частью 4. Из-за шаблона расширения поверхности или неравномерного шаблона 542 площадь поверхности соединительного элемента 5, вступающей в контакт с теплорассеивающим элементом 4, увеличивается, таким образом, способствуя улучшению показателя теплорассеивания.

[71] При этом главная соединительная часть 54 предпочтительно сформирована так, чтобы быть упругодеформируемой. Зацепление между главной соединительной частью 54 и зацепляющей канавкой может быть легко освобождено. За счет освобождения зацепления первый и второй светодиодные модули 3a и 3b могут быть легко отделены от теплорассеивающего элемента 4.

[72] ФИГ. 6 представляет собой вид в поперечном сечении, иллюстрирующий светодиодное осветительное устройство согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения.

[73] Ссылаясь на ФИГ. 6, светодиодное осветительное устройство 1 согласно варианту выполнения включает в себя светодиодный модуль 3, теплорассеивающий элемент 4 для эффективного отвода тепла, генерируемого светодиодным модулем 3, и соединительный элемент 5 для соединения светодиодного модуля 3 и теплорассеивающего элемента 4 теплопроводно и механически, как в вышеописанных вариантах выполнения. Светодиодное осветительное устройство 1 включает в себя верхнюю крышку 6, соединенную с верхним концом опоры 2, и оптическую крышку 7, которая покрывает нижнюю часть верхнего покрытия 6. Светодиодный модуль 3, теплорассеивающий элемент 4 и соединительный элемент 5, которые описаны выше, расположены в пространстве между верхней крышкой 6 и нижней оптической крышкой 7.

[74] Верхняя крышка 6 может иметь сечение в форме дуги, форме щита или форме арки и иметь равномерную толщину. Множество сквозных отверстий 61 для воздуха сформированы в верхней крышке 6, чтобы проходить через верхнюю крышку 6 в направлении толщины. Конвекционная циркуляция происходит между нагретым воздухом внутри закрытого пространства и холодным воздухом снаружи закрытого пространства, таким образом, способствуя улучшению показателя теплорассеивания светодиодного модуля 3.

[75] В этом варианте выполнения теплорассеивающий элемент 4 и соединительный элемент 5 сформированы интегрально и соединительный элемент 5 изогнут в форме крюка на заднем конце теплорассеивающего элемента 4. Соединительный элемент 5 определен как часть, которая изогнута, как описано выше, и поддерживается разнесенной от нижней стороны теплорассеивающего элемента 4. Соединительный элемент 5 может быть упруго деформирован в направлении, близком к нижней стороне теплорассеивающего элемента 4, силой, давящей вверх, и быть упруго восстановлен в направлении от нижней стороны теплорассеивающего элемента 4, устранением давящей силы.

[76] Поддерживающая часть 8', смонтированная на опоре 2, расположена на нижней части соединительного элемента 5, а зазор, который позволяет монтирование светодиодного модуля 3, существует между соединительным элементом 5 и поддерживающей частью 8'. Зазор может быть изменен согласно упругой деформации соединительного элемента 5 и имеет ширину, меньшую, чем у светодиодного модуля 3, когда упругая деформация отсутствует. Поддерживающая часть 8' может быть установлена на другой части светодиодного осветительного устройства рядом с опорой 2, и поддерживающая часть 8' может включать в себя конструкцию, которая является упругодеформируемой.

[77] Светодиодный модуль 3 вставлен внутрь и смонтирован в зазоре между соединительным элементом 5 и поддерживающей частью 8', сопутствуя упругой деформации соединительного элемента 5. Когда светодиодный модуль 3 смонтирован, соединительный элемент 5 интегрально соединен с теплорассеивающим элементом 4, так что тепло, генерируемое светодиодным модулем 3, хорошо передается теплорассеивающему элементу 4 посредством теплопроводности. Как описано выше, светодиодный модуль 3 соединен с теплорассеивающим элементом 4 соединительным элементом 5 и поддерживающей частью 8' механически и теплопроводно.

[78] Извлечение светодиодного модуля 3 из зазора в направлении, противоположном направлению вставки, сопровождается упругим восстановлением. В результате светодиодный модуль 3 легко отделяется от теплорассеивающего элемента 4.

[79] Подобно вышеописанному варианту выполнения светодиодный модуль 3 включает в себя множество светодиодов 32, причем каждый излучает свет по направлению к нижней отражающей поверхности 41 теплорассеивающего элемента 4, и печатную монтажную плату 34, на которой смонтировано множество светодиодов 32. Печатная монтажная плата 34 вступает в контакт с воздухом на стороне, противоположной стороне, на которой смонтированы светодиоды 32. Задняя часть светодиодного модуля 3 и дополнительно задняя часть печатной монтажной платы 34 являются смежными со сквозными путями прохода воздуха в верхней части теплорассеивающего элемента 4 и/или полости опоры 2, тем самым улучшая показатель теплорассеивания посредством конвекционного потока. Соединительный элемент 5 может дополнительно включать в себя неравномерный шаблон (не проиллюстрирован) как шаблон расширения поверхности, который увеличивает площадь поверхности, вступающей в контакт с воздухом.

[80] ФИГ. 7 представляет собой вид в поперечном сечении, иллюстрирующий осветительное устройство согласно другому варианту выполнения настоящего изобретения.

[81] Ссылаясь на ФИГ. 7, светодиодный модуль 3 сформирован монтированием множества светодиодов 32 уровня кристаллов, то есть светодиодных кристаллов 32 непосредственно на печатной монтажной плате 34. Каждый из множества светодиодов 32 включает в себя слой преобразования длины волны 321, сформированный непосредственно конформным покрытием. Прозрачный инкапсулирующий материал 323 сформирован непосредственно на печатной монтажной плате 34 так, чтобы инкапсулировать светодиоды 32 уровня кристаллов, причем каждый имеет слой 321 преобразования длины волны. Прозрачный инкапсулирующий материал 323 может включать в себя одну или более линзовых частей, и линзовые части могут направлять свет, излучаемый одним или более светодиодами 32 уровня кристаллов, по направлению к отражающей поверхности 41 теплорассеивающего элемента 4, соответственно. Как описано выше, материал, включающий в себя металлическую подложку, такую как MCPCB, может быть использован для печатной монтажной платы 34.

[82] Материал преобразования длины волны, такой как люминесцирующее вещество, может быть нанесен внутри инкапсулирующего материала 323, внешнюю поверхность, отражающую поверхность 41 теплорассеивающего элемента 4 и оптическую крышку 7, вместо непосредственного формирования слоя 321 преобразования длины волны на светодиоде 32 уровня кристаллов. В этом случае слой 321 преобразования длины волны, непосредственно сформированный на светодиоде 32 уровня кристаллов, может быть исключен. Однако не проиллюстрировано, что линза, такая как светособирающая линза, может быть дополнительно смонтирована в любом положении на проходе, через который свет, излучаемый светодиодным модулем 321, направляется к отражающей поверхности 41, предпочтительно между светодиодным модулем 3 и отражающей поверхностью 41, более предпочтительно на отражающей поверхности 41. В этом случае линза может быть расположена в области, в которой достигается наибольшее количество света.

[83] Однако не проиллюстрировано, что множество выступов для стимулирования рассеянного отражения света может быть сформировано на отражающей поверхности 41 теплорассеивающего элемента 4.

[84] Тогда как настоящее изобретение описано касательно конкретных вариантов выполнения, специалисту в данной области техники будет ясно, что различные изменения и модификации могут быть выполнены без отклонения от замысла и объема охраны изобретения, который определен в следующей далее формуле изобретения.

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано для светодиодного осветительного устройства. Техническим результатом является улучшение отвода тепла. Светодиодное осветительное устройство содержит: светодиодный модуль; теплорассеивающий элемент и соединительный элемент для соединения светодиодного модуля и теплорассеивающего элемента механически и теплопроводно. Теплорассеивающий элемент содержит отражающую поверхность для отражения света от светодиодного модуля, а соединительный элемент имеет форму крюка, сформированную на одном конце монтажной части модуля, через которую светодиодный модуль соединен с теплорассеивающим элементом с возможностью отсоединения. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Светодиодное осветительное устройство, содержащее:

светодиодный модуль;

теплорассеивающий элемент; и

соединительный элемент для соединения светодиодного модуля и теплорассеивающего элемента механически и теплопроводно,

в котором теплорассеивающий элемент включает в себя отражающую поверхность для отражения света от светодиодного модуля, и

причем соединительный элемент содержит монтажную часть модуля, к которой присоединен светодиодный модуль, и главную соединительную часть, имеющую форму крюка и сформированную на одном конце монтажной части модуля, через которую светодиодный модуль соединен с теплорассеивающим элементом с возможностью отсоединения.

2. Светодиодное осветительное устройство по п. 1, дополнительно содержащее верхнюю крышку и прозрачную крышку, соединенную с верхней крышкой,

при этом светодиодный модуль, теплорассеивающий элемент и соединительный элемент расположены между верхней крышкой и прозрачной крышкой.

3. Светодиодное осветительное устройство по п. 2, в котором усиливающая соединительная часть, соединенная с поддерживающей частью, прикрепленной к части светодиодного осветительного устройства, сформирована на другом конце монтажной части модуля.

4. Светодиодное осветительное устройство по п. 2, в котором монтажная часть модуля содержит первую монтажную сторону модуля, направленную к отражающей поверхности, и вторую монтажную сторону модуля, не направленную к отражающей поверхности,

первый светодиодный модуль смонтирован в первой монтажной стороне модуля и излучает свет по направлению к отражающей поверхности, а

второй светодиодный модуль смонтирован во второй монтажной стороне модуля и излучает свет в направлении, не имеющем отражающей поверхности.

5. Светодиодное осветительное устройство по п. 4, в котором первая монтажная сторона модуля и вторая монтажная сторона модуля направлены в противоположных направлениях друг к другу.

6. Светодиодное осветительное устройство по п. 4, в котором первая монтажная сторона модуля и вторая монтажная сторона модуля пересекаются друг с другом под предопределенным углом.

7. Светодиодное осветительное устройство по п. 6, в котором первая монтажная сторона модуля и вторая монтажная сторона модуля пересекаются друг с другом под острым углом.

8. Светодиодное осветительное устройство по п. 2, в котором главная соединительная часть сформирована так, чтобы быть упругодеформируемой.

9. Светодиодное осветительное устройство по п. 1, в котором соединительный элемент имеет упругую деформируемую конструкцию и задает зазор между соединительным элементом и поддерживающей частью, соответствующей ему, и светодиодный модуль вставлен во внутрь и смонтирован в зазоре, в то время как соединительный элемент упруго деформирован.

10. Светодиодное осветительное устройство по п. 1, в котором соединительный элемент содержит неравномерный шаблон, который увеличивает площадь, вступающую в контакт с теплорассеивающим элементом.

11. Светодиодное осветительное устройство по п. 9, в котором соединительный элемент содержит неравномерный шаблон, который увеличивает площадь, вступающую в контакт с воздухом.

12. Светодиодное осветительное устройство по п. 2, в котором множество воздушных сквозных отверстий сформированы в верхней крышке.

13. Светодиодное осветительное устройство по п. 1, в котором светодиодный модуль содержит:

печатаную монтажную плату;

множество светодиодных кристаллов, смонтированных

непосредственно на печатной монтажной плате; и

прозрачный инкапсулирующий материал, который инкапсулирует множество светодиодных кристаллов.

14. Светодиодное осветительное устройство по п. 13, в котором светодиодный модуль дополнительно содержит слой преобразования длины волны, сформированный непосредственно на светодиодных кристаллах.

15. Светодиодное осветительное устройство по п. 1, в котором теплорассеивающий элемент содержит множество теплорассеивающих ребер на отражающей поверхности.

16. Светодиодное осветительное устройство по п. 1, в котором светодиодный модуль содержит печатную монтажную плату и множество светодиодов, смонтированных на монтажной поверхности кристаллов печатной монтажной платы, а поверхность, противоположная монтажной поверхности кристаллов печатной монтажной платы, вступает в контакт с воздухом.

17. Светодиодное осветительное устройство по п. 9, в котором соединительный элемент интегрально сформирован на одной стороне теплорассеивающего элемента.

18. Светодиодное осветительное устройство, содержащее

множество светодиодных модулей;

множество теплорассеивающих элементов, обеспеченных в соответствии со светодиодными модулями; и

множество соединительных элементов для соединения светодиодных модулей и теплорассеивающих элементов соответственно механически и теплопроводно,

причем каждый из множества теплорассеивающих элементов включает в себя отражающую поверхность для отражения света от соответствующего светодиодного модуля, и

при этом каждый из соединительных элементов содержит монтажную часть модуля, к которой присоединен светодиодный модуль, и главную соединительную часть, имеющую форму крюка и сформированную на одном конце монтажной части модуля, через которую светодиодные модули соединены с теплорассеивающими элементами с возможностью отсоединения, соответственно.