CZ25887U1

CZ25887U1 - Lighting fixture with exchangeable circular LED panel

Info

Publication number: CZ25887U1
Application number: CZ201328332U
Authority: CZ
Inventors: Dvorák@Pavel
Original assignee: Dvorák@Pavel
Priority date: 2013-08-15
Filing date: 2013-08-15
Publication date: 2013-09-19

Description

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení představuje svítidlo s vyměnitelným kruhovým panelem LED diod, uplatněném v oboru elektrotechnickém, jako úsporný osvětlovací prvek.The technical solution is a luminaire with an interchangeable LED panel, applied in the field of electrical engineering, as an economical lighting element.

Dosavadní stav technikyBackground Art

Známé úsporné osvětlovací prvky obsahující větší množství osvětlovacích zdrojů ve formě LED diod jsou již hojně užívané místo tradičních žárovek i úspornějších světel zářivkového typu. Vynikají oproti vláknovým žárovkám, ale i zářivkám a dalším úspornějším osvětlovacím tělesům zářivkového typu řadou předností. LED diody mají velmi nízkou spotřebu elektrické energie, io vysokou energetickou účinnost, okamžitý plný výkon. Nevadí jim časté spínání, jsou odolné vůči nárazům, nevydávají žádný zvuk. Nikdy neblikají, nevyzařují žádné IR nebo UV záření, jsou velmi malých rozměrů, mají vysokou životnost a to až 50 000 hodin. Mají nízkou povrchovou teplotu, nelze se o spotřebič spálit, neobsahují jako řada rozšířených úsporných zdrojů, rtuť a jiné těžké kovy. Pracují i v chladu pod -5 °C, kde již zářivky se startérem a tlumivkou nesvítí neboť je již nelze nastartovat.Known economical lighting elements containing a plurality of LED light sources are already widely used in place of traditional light bulbs and more economical fluorescent light types. They are superior to fiber bulbs, but also to fluorescent lamps and other more economical fluorescent lamp types. LEDs have very low power consumption, as well as high energy efficiency, instant full power. They do not mind frequent switching, they are impact resistant, they do not emit any sound. They never flash, emit no IR or UV light, are very small, have a long life of up to 50,000 hours. They have a low surface temperature, they cannot be burned, they do not contain as many extended energy sources as mercury and other heavy metals. They also work cold below -5 ° C, where fluorescent lamps with starter and choke are no longer lit because they can no longer be started.

Některé bodové LED diodové zdroje jsou již konstruovány jako výměnné žárovky, například i s bajonetovým Sroubením. Jde zde vyměnit celé svítidlo. Plošné kruhové, obdélníkové nebo čtvercové panely obsahující větší počet LED diod však jsou ve svítidlech ke zdroji energie připojeny letováním a v případě závady uživatel svítidla nemá jinou možnost, nežli odvézt celé svítidlo do opravny nebo jej dát do sběrného dvora a opatřit si celé svítidlo nové a to i v případě, že jde o jednoduchý nástěnný světelný panel nebo přenosný malý zdroj světla. Nemožnost výměny panelu tvořeného z LED diod souvisí s tím, že je nutné ve většině případů panel s řadou LED diod chladit za pomoci hliníkových desek - chladičů, které jsou součástí svítidla. I z těchto důvodů, jelikož panel LED diod je připevněn k chladiči, který je součástí rámu svítidla, nelze jej běžně uživatelem měnit. Je tedy vyměnitelný, ale v odborné opravně.Some spot LED diodes are already designed as replaceable bulbs, for example with bayonet fitting. It is possible to replace the whole luminaire here. However, areal circular, rectangular or square panels containing a plurality of LEDs are in the luminaires connected to the power supply by soldering, and in the event of a defect the user of the luminaire has no choice but to transport the entire luminaire to the repair shop or to put it in a new and even if it is a simple wall light panel or a portable small light source. The inability to replace the LED panel is due to the fact that in most cases the LED panel needs to be cooled using aluminum plates - the heat sinks that are part of the fixture. For these reasons, too, since the LED panel is attached to the heat sink, which is part of the luminaire frame, it cannot normally be changed by the user. It is therefore replaceable, but in a professional repair shop.

Je známé i řešení podle britského patentu GB 2462154 o názvu LED diodová montážní sestava s napájecí kolejnicí. Toto řešení spočívá v tom, že každá z diod je vytvořena na zvláštním obdélníkovém panelu, ve kterém je LED dioda uložena v jeho střední části a po obou krajích je vytvořen kontakt pro přívod elektrického proudu na katodu a anodu uvedené LED diody. Tyto jednotlivé mini panely se zasunou za sebe do napájecí kolejnice, která tvoří rám svítidla. Svítidlo tedy tvoří světelný vyměnitelný panel, ve kterém případná nefunkční LED dioda lze vyměnit po vysunutí soustavy LED diod, což je jeho výhoda. Nevýhodou tohoto řešení je několika násobná nákladnost na toto LED diodové svítidlo, jelikož každá jednotlivá LED dioda ze skupiny vyměnitelného světelného panelu je vyrobena jednotlivě a je tedy výrobně náročná. Nevýhodou je i to, že běžný uživatel v převážné většině nebude tak praktický, aby sehnal náhradní díly od firmy, která by toto řešení vyráběla a sám provedl opravu některé vadné LED diody v napájecí kolejnici zařazené, neboť k takové výměně je nutná dávka zručnosti. Ve většině případů bude proto poškozený světelný panel dán do opravy firmě, která jej vyrábí. Vyměnitelnost světelného panelu proto téměř pro běžného spotřebitele pozbývá účelnosti.A solution according to British patent GB 2462154 is also known as a LED diode assembly with a rail. This solution consists in that each of the diodes is formed on a separate rectangular panel in which the LED is mounted in its central part and a contact is provided at both edges for supplying electric current to the cathode and anode of said LED. These individual mini panels are inserted behind each other into the rail that forms the luminaire frame. Thus, the luminaire is a light replaceable panel in which a potentially non-functional LED can be replaced after the LED system is extended, which is its advantage. The disadvantage of this solution is the multiple cost of this LED diode, since each individual LED of the group of replaceable light panel is manufactured individually and is therefore labor intensive. The disadvantage is that the majority user will not be so practical to obtain spare parts from the company that would produce this solution and himself repair some of the faulty LEDs included in the power rail, because a dose of skill is required for such replacement. Therefore, in most cases, the damaged light panel will be put into repair by the manufacturing company. Therefore, the replaceability of the light panel loses its usefulness for almost the average consumer.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Uvedené nedostatky odstraňuje v podstatné míře svítidlo s vyměnitelným kruhovým panelem LED diod, podle technického řešení, sestávající z rámu svítidla, který je opatřen převodem elektrického proudu a transformátorem, jehož podstata spočívá v tom, že rám svítidla obsahuje nejméně dva přívodní spojovací kontakty doléhající na kontakty panelu, umístěné na vyměnitel45 ném světelném panelu LED diod, a tyto kontakty panelu jsou umístěny na izolačním těle panelu nesoucím LED diody ve formě dvou prstenců umístěných ve středové části.These drawbacks are largely eliminated by a luminaire with a replaceable circular LED panel, consisting of a luminaire frame which is equipped with a power transmission and a transformer. The luminaire frame comprises at least two contact contacts in contact with the contacts. a panel located on the replaceable LED light panel, and the panel contacts are located on the panel insulating panel carrying the LEDs in the form of two rings located in the center portion.

-1 CZ 25887 UlCZ 25887 Ul

LED diody jsou propojené spojovacími vodiči LED diod v pěti až dvaceti paralelně zapojených řadách, kde každá řada má v sérii zapojeno čtyři až dvacet LED diod. Vyměnitelný světelný panel LED diod je zasunutelný do rámu svítidla a to tak, že je usazen v upevňovacích panelu, které jsou součástí rámu svítidla. Upevňovače panelu vymezují a znehybňují vyměnitelný světelný panel LED diod a vytváří tak kompakt s rámem svítidla.The LEDs are connected by LED connecting wires in five to twenty parallel rows where each row has four to twenty LEDs connected in series. The replaceable LED light panel can be plugged into the luminaire frame so that it is seated in the mounting panels that are part of the luminaire frame. Panel fasteners define and immobilize a replaceable LED light panel to create a compact frame with a luminaire frame.

Výhodné je, že vyměnitelný světelný panel LED diod obsahuje paralelní zapojení šestnácti řad LED diod, což tvoří optimální délku plochy kruhového panelu z pohledu chlazení jednotlivých LED diod a světelného pokrytí svítidla.Advantageously, the replaceable LED light panel includes a parallel connection of sixteen rows of LEDs, which provides the optimum surface area of the circular panel in terms of cooling individual LEDs and light coverage of the luminaire.

S výše uvedenou výhodou souvisí i to, že vyměnitelný panel LED diod obsahující paralelně zapojené řady LED diod, má v každé řadě sériově zapojených sedm LED diod.It is also associated with the above-mentioned advantage that the replaceable LED panel containing the series of LEDs connected in parallel has seven LEDs connected in series.

Výhodou je i to, že kontakt panelu je kruhového průřezu. Kontakt panelu v tomto provedení, umožňuje variabilitu napojení vyměnitelného světelného panelu LED diod na elektrický proud i v případě méně přesného upnutí vyměnitelného světelného panelu LED diod do rámu svítidla.The advantage is that the panel contact is circular. The panel contact in this embodiment allows the interchangeability of the removable light panel of the LEDs to be varied, even in the case of less accurate clamping of the replaceable LED light panel into the luminaire frame.

Také je výhodné, že rám svítidla je opatřen zajišťovačem panelu, který má za účel znehybnit nasunutý vyměnitelný panel v upevňovaěích panelu tak, aby nešel vysunout a aby kontakty panelu byly vsunuty pod přívodní spojovací kontakty, které zajišťují přívod proudu.Also, it is preferred that the luminaire frame is provided with a panel retainer which is intended to immobilize the inserted removable panel in the panel mounts so that it does not extend and the panel contacts are inserted under the inlet connection contacts that provide power.

Rovněž je výhodné, že přívodní spojovací kontakty jsou předpruženy pro styk s kontakty panelu pro zdárný přenos proudu do vyměnitelného světelného panelu LED diod.It is also advantageous that the supply connection contacts are pre-biased to contact the contacts of the current transfer panel to the replaceable LED light panel.

Výhody uvedeného řešení spočívají v možnosti jednoduché výměny svítidel a kontroly funkce svítidla zkušební výměnou panelů. Při optimálním množství LED diod ve vyměnitelném světelném panelu LED diod, kdy vyměnitelný světelný panel LED diod obsahuje přídavné nástřiky průhledného plastu na líci a někdy i rubu, nástřik má šíři cca 3 mm, není potřeba přídavný chladič a panel sám vytváří dostatečné chlazení. V takovém případě dosahuje životnost panelů desítky tisíc provozních hodin. Vyměnitelné světelné panely LED diod jsou výrobně nenáročné, osa25 zování diod na panel je provozováno strojově, došlo tak k odstranění ruční práci letování. Zásluhou vyměnitelného systému propojení panelů se zdrojem proudu, dosahuje výrobek nízkých výrobních nákladů a má předpoklad velkého rozšíření těchto svítidel na trhu.The advantages of this solution are the possibility of simple luminaire replacement and inspection of the luminaire function by a test panel replacement. With an optimum number of LEDs in a replaceable LED light panel, where the replaceable LED light panel contains additional sprays of transparent plastic on the face and sometimes the reverse side, the spray has a width of about 3 mm, no additional cooler is needed and the panel itself provides sufficient cooling. In this case, the lifetime of the panels reaches tens of thousands of operating hours. Replaceable LED light panels are inexpensive to manufacture, the axis of the diodes to the panel is operated mechanically, eliminating manual soldering. Thanks to the interchangeable interconnection system of the panels with the power source, the product achieves low production costs and has the prerequisite for a large expansion of these luminaires on the market.

Výhodné je rovněž, že běžný spotřebitel případnou výměnu vyměnitelného světelného panelu zvládne sám po odjištění zajišťovače panelu.It is also advantageous that the ordinary consumer can handle the replacement of the replaceable light panel himself after unlocking the panel locker.

Přehled obrázku na výkreseDrawing overview

Obrázek představuje schematicky provedený axonometrický pohled na řešení svítidla s vyměnitelným kruhovým panelem LED diod dle technického řešení v jeho částečném řezu v místě skupiny v sérii propojených LED diod.The figure shows a schematic axonometric view of a luminaire solution with a replaceable LED panel according to the invention in its partial section at the group location in a series of connected LEDs.

Příklad provedení technického řešeníAn example of a technical solution

Svítidlo s vyměnitelným kruhovým panelem LED diod, sestává z rámu 2 svítidla, který je opatřen přívodem 1 elektrického proudu, jenž je propojen s transformátorem 3. Rám 2 svítidla obsahuje nejméně dva přívodní spojovací kontakty 4 doléhající na kontakty 7 panelu, které jsou umístěny ve středové části vyměnitelného světelného panelu 6 LED diod 1Ό v podobě dvou kruhových prstenců. Tyto kontakty 7 panelu jsou vytvořeny na izolačním těle 9 panelu nesoucímThe luminaire with replaceable circular LED panel consists of a luminaire frame 2 which is provided with an electric current supply 1 which is connected to the transformer 3. The luminaire frame 2 comprises at least two connecting contacts 4 contacting the panel contacts 7 which are located in the center part of the replaceable light panel 6 LEDs 1Ό in the form of two ring rings. These panel contacts 7 are formed on the insulating body 9 of the panel carrying the panel

LED diody 10. Na izolačním těle 9 panelu je provedeno propojení jednotlivých LED diod H spojovacími vodiči 12 LED diod LL Svítidlo 5 má rám 2 svítidla 5 opatřen upevňovači 8 panelu a zajišťovačem 12 panelu.The LEDs 10 are connected to the panel 9 by connecting the LEDs 11 to the LEDs 12 of the LEDs. The lamp 5 has a frame 2 of the lamp 5 provided with panel fasteners 8 and a panel retainer 12.

Svítidlo s vyměnitelným kruhovým světelným panelem 6 LED diod 10 ie zprovozněno sepnutím neznázoměného spínače, který do svítidla 5 přívodem 1 elektrického proudu vpustí střídavý proud do transformátoru 3. V transformátoru 3 dojde ke změně napětí z 220 V na 24 V. Toto nízké napětí je rozvedeno pomocí dvou přívodních spojovacích kontaktů 4, které jsou předpruže-2CZ 25887 Ul ny a dotýkají se jednotlivě dvou kruhových prstenců kontaktů 7 panelu. Jeden kontakt 7 panelu odvede napětí 24 V za pomoci spojovacího vodiče 11 LED diod 10 tak, že je rozvede po celém okraji kruhového vyměnitelného světelného panelu 6 LED diod 10 k patnácti řadám LED diod 10, které tak paralelně napájí. Druhý kontakt vede ze středového prstence kontaktu 7 panelu ke krajním patnácti LED diodám 10 vyměnitelného světelného panelu 6 LED diod 10. V každé řadě je jich v sérii napojeno šest za sebou. Každá LED dioda 10 v řadě je napájena proudem 20 mA a vzhledem k šesti diodám v řadě má každá z LED diod 10 napětí 3 až 4 V. LED diody 10 jsou rozmístěny po izolačním těle 9 panelu rovnoměrně tak, aby došlo i k rovnoměrnému osvětlení, a zároveň je rozprostření 90 jednotlivých LED diod 10 po celé ploše kruhového panelu provedeío no tak, že v případě tohoto příkladu provedení, kdy je nastříknuta přídavná vrstva průsvitného plastu na rubu a líci LED diod 10, jsou LED diody 10 vzhledem k účelnému rozmístění spojovacích vodičů 11 LED diod 10, dostatečně chlazeny. Životnost diod tak dosahuje až 50 000 hodin svítivosti. V případě, že na rub i líc vyměnitelného světelného panelu 7 LED diod H dojde k nastříknutí průhledného plastu, zvětší se jeho plocha chlazení natolik, že není již potřeba pří15 dávného chladiče. Jeden tento světelný panel 6 LED diod 10, má příkon 10 až 12 W při světelném výkonu stejném jako tři žárovky 60 W, nebo dvě úsporné žárovky o příkonu 23 W, popř. dvě zářivky o příkonu 36 W.The luminaire with replaceable 6 LED diode light panel 10 is activated by switching on a switch (not shown), which will supply AC 5 to the transformer 3 in the luminaire 5. The voltage will change from 220 V to 24 V in transformer 3. by means of two inlet connecting contacts 4 which are preloaded in contact with the two annular rings of the contacts 7 of the panel. One panel contact 7 distributes a 24V voltage by means of a LED diode conductor 11 to distribute it along the entire edge of the replaceable LED diode panel 10 to the fifteen rows of LEDs 10 that supply them in parallel. The second contact extends from the center ring of the panel contact 7 to the fifteen LEDs 10 of the replaceable light panel 6 of the LEDs 10. In each row, six in succession are connected in series. Each 10-diode LED is powered by 20mA, and with respect to the six diodes in the row, each of the LEDs 10 has a voltage of 3 to 4V. The LEDs 10 are distributed evenly across the panel 9 to provide uniform illumination. at the same time, spreading 90 individual LEDs 10 over the entire surface of the circular panel is such that in the case of this embodiment, when an additional layer of translucent plastic is injected on the back and the LED diodes 10, the LEDs 10 are in view of the expedient distribution of the connecting conductors 11 LED diodes 10, sufficiently cooled. The lifetime of the diodes is up to 50,000 hours of luminous intensity. If transparent plastic is sprayed onto the reverse side of the replaceable LED panel 7, its cooling surface becomes so large that there is no need for an old cooler. One of these 6 LEDs 10 has a power output of 10 to 12 watts at the same power as three 60 W bulbs, or two energy-saving 23 W bulbs, respectively. two fluorescent lamps of 36 W.

V případě že dojde například k pádu svítidla 5 a dojde k poškození části LED diod 10, je nutné provést výměnu vyměnitelného světelného panelu 6 LED diod 10. Uživatel svítidla 5 odšroubuje, po vypnutí svítidla 5 ze zásuvky, zajišťovaě 12 panelu ve formě šroubku a celý vyměnitelný světelný panel 6 LED diod 10 se oddělí od rámu 2 svítidla 5. Při oddělení vyměnitelného světelného panelu 6 LED diod 10, ztratí oba přívodní spojovací kontakty 4 styk s kontakty 7 panelu. Nový vyměnitelný světelný panel 6 LED diod 10, je připevněn k rámu 2 svítidla 5 tak, že pomocí zajišťovače 12 panelu, po jeho zašroubování do rámu 2 svítidla 5, dolehne okraj vyměnitelného světelného panelu 6 LED diod 10 na oba upevňovače 8 a přívodní spojovací kontakty 4 dolehnou na kontakty 7 panelu. Tím je výměna u svítidla 5 ukončena a je možné jej znovu užívat.For example, if the lamp 5 falls and the LED diodes 10 are damaged, it is necessary to replace the replaceable light panel 6 LEDs 10. The user of the lamp 5 unscrews the panel 12 in the form of a screw and the whole the replaceable light panel 6 of the LEDs 10 is detached from the frame 2 of the luminaire 5. When the replaceable light panel 6 of the LEDs 10 is separated, the two connecting contacts 4 lose contact with the contacts 7 of the panel. A new replaceable LED panel 6 of LEDs 10 is attached to the frame 2 of the luminaire 5 such that, by means of the panel locking device 12, after being screwed into the frame 2 of the luminaire 5, the edge of the replaceable LED panel 10 rests on both fasteners 8 and connecting connecting contacts. 4 face the panel contacts 7. Thereby the replacement of the luminaire 5 is terminated and it is possible to use it again.

Jednotlivé panely lze vyrábět i v jiných velikostech a rovněž tvar nemusí být zcela kruhový, ale může být i oválný například v podobě elipsy. V příkladu provedení, je uskutečněna optimální varianta. Maximálně je vhodné vyrábět velký kruhový panel s dvaceti paralelními řadami LED diod 10. V každé řadě je propojeno v sérii maximálně dvacet LED diod 10. Větší vyměnitelné světelné panely 6 LED diod 10 nežli tyto uvedené, nejsou vhodné, jak z hlediska vyměnitelnosti, tak z hlediska použitelnosti a snižování životnosti panelu. Rovněž tak menší vyměnitelné světelné panely 6 LED diod 10, které mají méně nežli pět řad paralelně propojených a v řadě méně jak čtyři LED diody 10, zapojené v sérii, mají rovněž řadu nevýhod a nejsou prakticky využitelné.Individual panels can also be made in other sizes, and the shape may not be completely circular, but may also be oval, for example, in the form of an ellipse. In the exemplary embodiment, an optimum variant is implemented. It is advisable to produce a large circular panel with twenty parallel rows of LEDs 10. In each row, a maximum of twenty LEDs 10 are connected in series. Larger replaceable LED panels 10 than these are not suitable for both interchangeability and redundancy. Usability and Reduction of Panel Life. Likewise, the smaller replaceable LED panels 6 of the LEDs 10, which have less than five rows connected in parallel and less than four LEDs 10 connected in series, also have a number of disadvantages and are not practically usable.

Průmyslová využitelnostIndustrial usability

Řešení svítidla je možno zhotovovat ve výrobnách elektrotechnických zařízení.Luminaire solutions can be produced in electrical equipment plants.

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

A luminaire with a replaceable circular LED panel, consisting of a luminaire frame (2) having a power supply (1) and a transformer (3), characterized by:

40, wherein the luminaire frame (2) comprises at least two supply connection contacts (4) abutting the panel contacts (7) located on the replaceable LED light panel (6) and the panel contacts (7) being placed on the insulating body (9) of the panel carrying the LEDs (10) connected by the LED connecting wires (11) in five to twenty parallel rows, each row having four to twenty LEDs (10) connected in series, while replaceable light panel (6)

The 45 LEDs (10) are detachably mounted in the mounting panels (8) that are part of the lamp frame (2).

-3EN 25887 Ul

Light fixture according to claim 1, characterized in that the replaceable LED light panel (6) comprises a parallel connection of fifteen rows of LEDs (10).

Luminaire according to at least one of the preceding claims, characterized in that the replaceable LED light panel (6) has six LEDs connected in series in each row.

5 diodes (10).

Light fixture according to at least one of the preceding claims, characterized in that the panel contact (7) is in the form of a circular annulus.

Light fixture according to at least one of the preceding claims, characterized in that the light frame (2) is provided with a panel lock (12).

io

Light fixture according to at least one of the preceding claims, characterized in that the supply connection contact (4) is biased to contact the panel contact (7).