EA016630B1 - Electric switch device, in particular signal lights - Google Patents
Electric switch device, in particular signal lights Download PDFInfo
- Publication number
- EA016630B1 EA016630B1 EA200900104A EA200900104A EA016630B1 EA 016630 B1 EA016630 B1 EA 016630B1 EA 200900104 A EA200900104 A EA 200900104A EA 200900104 A EA200900104 A EA 200900104A EA 016630 B1 EA016630 B1 EA 016630B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- printed circuit
- circuit board
- insert
- circuit device
- electrical
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V25/00—Safety devices structurally associated with lighting devices
- F21V25/12—Flameproof or explosion-proof arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
- F21W2111/00—Use or application of lighting devices or systems for signalling, marking or indicating, not provided for in codes F21W2102/00 – F21W2107/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2107/00—Light sources with three-dimensionally disposed light-generating elements
- F21Y2107/30—Light sources with three-dimensionally disposed light-generating elements on the outer surface of cylindrical surfaces, e.g. rod-shaped supports having a circular or a polygonal cross section
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электрическому схемному устройству, в частности электрическому сигнальному схемному устройству, преимущественно сигнальному светильнику для применения во взрывоопасных условиях, по меньшей мере с одним расположенным на печатной плате электрическим конструктивным элементом, в частности осветительным средством, причем печатная плата изготовлена из теплопроводного материала. В случае осветительного средства речь идет преимущественно о светоизлучающем диоде.The invention relates to an electrical circuit device, in particular an electrical signaling circuit device, mainly a signal lamp for use in explosive conditions, with at least one electrical component on a printed circuit board, in particular a lighting means, the printed circuit board made of heat-conducting material. In the case of a lighting device, it is mainly a light emitting diode.
Сигнальные светильники обычно применяются для подачи одного или нескольких оптических сигналов, служащих для предупреждения о возможных опасностях, отклонениях и т.д. Такие сигнальные светильники применяются для сообщения и предупреждения, например, о неисправности машины. Но точно также хорошо сигнальные светильники могут служить для указания запасных выходов или применяться на рекламных поверхностях.Signal lights are usually used to supply one or more optical signals, which serve to warn of possible dangers, deviations, etc. Such signal lights are used for reporting and warning, for example, about a machine malfunction. But just as well, signal lights can serve to indicate emergency exits or be used on advertising surfaces.
В сигнальном светильнике, как он описывается в ΌΕ 10239347 А1, применяется сигнальная колонна, которая отличается цилиндрической формой печатной платы и находящимися на ней отдельно управляемыми люминесцентными элементами. В случае печатной платы речь идет о гибкой фольге, которая на своей наружной стороне может иметь оболочку из прозрачного материала. Она в принципе оправдала себя.In the signal luminaire, as described in 10239347 A1, a signal column is used, which is distinguished by the cylindrical shape of the printed circuit board and the separately controlled luminescent elements located on it. In the case of a printed circuit board, this is a flexible foil, which on its outer side may have a sheath of transparent material. She basically paid off.
Однако поскольку все осветительные средства должны располагаться в корпусе для сигнального светильника, в рамках специального применения возникает проблема отвода тепла. Это, в частности, относится к таким сигнальным светильникам, которые применяются во взрывоопасных условиях, т. е. так называемым взрывозащищенным сигнальным светильникам. Так как подобного рода светильники, как правило, имеют прочный герметичный корпус, то существует проблема отвода возникающего в корпусе потерянного тепла со стороны осветительного средства.However, since all the lighting means must be located in the housing for the signal luminaire, the problem of heat removal arises within the framework of a special application. This, in particular, refers to such signal luminaires that are used in explosive conditions, i.e., so-called explosion-proof signal luminaires. Since this kind of luminaires, as a rule, have a solid hermetic enclosure, there is the problem of discharging the lost heat generated in the enclosure from the side of the lighting means.
Это в принципе относится ко всем корпусам сигнальных светильников, так как в связи с, по меньшей мере, часто требуемой высокой силой света осветительного средства приходится считаться с повышенным выходом потерянного тепла. Это потерянное тепло может вести к повышению температуры внутри корпуса по сравнению с температурой окружающей среды, имеется ли прочный герметичный корпус или нет.This, in principle, applies to all housings of signal luminaires, since, due to at least often the required high luminous intensity, the lighting means have to reckon with the increased yield of lost heat. This lost heat can lead to an increase in the temperature inside the enclosure compared to the ambient temperature, whether there is a solid hermetic enclosure or not.
Вследствие этой повышенной температуры корпуса применение сигнального светильника или в целом электрического схемного устройства во взрывоопасных условиях становится проблематичным. Существует опасность, что частичные зоны корпуса нагреются существенно выше, чем другие зоны. Этот эффект так называемых горячих точек не желателен на поверхности приборов в сигнальных светильниках во взрывозащищенном исполнении.Due to this elevated body temperature, the use of a signal lamp or the overall electrical circuit device in explosive environments becomes problematic. There is a danger that partial hull zones will heat up significantly higher than other zones. This effect of the so-called hot spots is not desirable on the surface of devices in signal lamps in an explosion-proof design.
Такие горячие поверхности или горячие точки могут представлять собой источники воспламенения для окружающей атмосферы во взрывоопасных областях. Это относится не только к определенной газовой смеси или появлению газов, способных к воспламенению, но и также, например, к горючей пыли при переработке порошков. В этой связи следует учитывать, что чем меньше имеющееся расстояние между соответствующим источником тепла и поверхностью, тем выше местный нагрев, обусловленный излучением или конвекцией. Это означает, что возникновению описанных горячих точек способствует наличие небольших расстояний между источником тепла и поверхностью и недостаточный отвод тепла от этой поверхности.Such hot surfaces or hot spots may be sources of ignition for the surrounding atmosphere in explosive areas. This applies not only to a specific gas mixture or the appearance of gases capable of ignition, but also, for example, to combustible dust in the processing of powders. In this regard, it should be borne in mind that the smaller the available distance between the respective heat source and the surface, the higher the local heating caused by radiation or convection. This means that the occurrence of the described hot spots is facilitated by the presence of small distances between the heat source and the surface and insufficient heat removal from this surface.
Впрочем, повышенная температура корпуса по сравнению с температурой окружающей среды приводит к другим нежелательным явлениям, которые, в частности, отрицательно проявляются при повышенной влажности воздуха, а именно в том, что влага попадает в корпус или в значительной степени осаждается в нем. Это затем часто приводит к тому, что сигнальный светильник перестает функционировать. Во всяком случае, между сигнальным светильником и окружающей средой возникает повышенная разница температур и следующая в результате этого разница в давлении, которые могут привести к описанным отрицательным эффектам.However, the increased temperature of the housing compared to the ambient temperature leads to other undesirable phenomena, which, in particular, negatively manifest themselves at high humidity, namely, that moisture enters the housing or is largely deposited in it. This then often causes the signal lamp to stop functioning. In any case, an increased temperature difference arises between the signal light and the environment and the resulting pressure difference resulting in the negative effects described.
В известной из уровня техники публикации ОВ 2438467 А соответствующая печатная плата с находящимся на ней осветительным средством, соответственно светоизлучающим диодом, расположена на охлаждающем элементе. Из-за этого образуется излишне громоздкая конструкция, которая ограничена в части возможностей применения. Изобретение предлагает выход из затруднительного положения.In a prior art publication ОV 2438467 A, a corresponding printed circuit board with a lighting means on it, respectively a light-emitting diode, is located on a cooling element. Because of this, an unnecessarily bulky construction is formed, which is limited in terms of application possibilities. The invention offers a way out of a quandary.
В образующем родовую часть уровне техники согласно публикации \УО 2005/059436 А1 у электрического схемного устройства для применения в взрывоопасных условиях с несколькими установленными на печатной плате светодиодами предусмотрено, что печатная плата изготовлена из теплопроводного материала и установлена на вставке корпуса, изготовленного также из теплопроводного материала, причем вставка корпуса в основном состоит из двух частей: основания вставки и несущей печатную плату головки вставки.In the generic part of the prior art according to publication UO 2005/059436 A1, an electrical circuit device for use in explosive conditions with several LEDs mounted on a printed circuit board provides that the printed circuit board is made of thermally conductive material and installed on an insert body made of thermally conductive material The enclosure insert mainly consists of two parts: the insert base and the insert head carrier printed circuit board.
В основе изобретения лежит техническая задача создания такого электрического схемного устройства, преимущественно сигнального светильника описанной выше конструкции, с помощью которого можно получить по возможности меньшую разницу в температурах и, следовательно, в давлении в сигнальном светильнике или в его корпусе и окружающей среде, причем должно быть предотвращено появThe invention is based on the technical problem of creating such an electrical circuit device, mainly a signal lamp, of the design described above, with which you can get as little difference as possible in temperatures and, therefore, in pressure in the signal lamp or in its case and the environment, prevented
- 1 016630 ление горячих точек.- 1 016630 hotspots.
Для решения поставленной технической задачи в предлагаемом электрическом схемном устройстве, преимущественным образом сигнальном светильнике, при применении во взрывоопасных условиях предусмотрено, что головка вставки для лучшего отвода тепла выполнена как полое тело, в которое для его крепления вставляется основание вставки.To solve the technical problem in the proposed electrical circuit device, mainly a signal lamp, when used in explosive conditions, it is provided that the insert head for better heat removal is designed as a hollow body into which the insert base is inserted for its attachment.
При этом в рамках изобретения обычно подразумевается материал с (хорошей) теплопроводностью, который имеет (большую) теплопроводность свыше 20 Вт/(м-К). В частности, применяются в основном материалы с теплопроводностью свыше 100 Вт/(м-К) и предпочтительно с теплопроводностью свыше 200 Вт/(м-К). Подобные значения теплопроводности обычно достигаются только хорошими проводниками тепла, преобладающим образом металлами. При этом изобретение предлагает предпочтительно применение легкого металла, т.е. такого металла, у которого плотность ниже 5 г/см3.In this context, in the framework of the invention, a material with a (good) thermal conductivity, which has a (large) thermal conductivity in excess of 20 W / (mK), is usually meant. In particular, materials with a thermal conductivity of more than 100 W / (m-K) and preferably with a thermal conductivity of more than 200 W / (m-K) are used mainly. Such values of thermal conductivity are usually achieved only by good conductors of heat, predominantly metals. Moreover, the invention preferably provides the use of a light metal, i.e. such a metal whose density is below 5 g / cm 3 .
В этой связи в качестве материалов для печатной платы особенно подходящими оказались такие металлы, как алюминий или алюминиевые сплавы. Но в принципе могут применяться медь и такой сплав, как латунь, в этом случае, правда, речь уже не идет в обычном смысле о легких металлах, и что уже следует понимать как опцию.In this regard, metals such as aluminum or aluminum alloys proved to be particularly suitable as materials for a printed circuit board. But in principle, copper and such an alloy as brass can be used, in this case, however, it is no longer a question in the usual sense of light metals, and that should already be understood as an option.
Чтобы осветительное средство и его контакты изолировать от металлической печатной платы, рассматриваемая металлическая печатная плата со стороны осветительного средства снабжена нанесенной изоляцией. Кроме того, на печатную плату может быть нанесен слой меди, который обеспечивает необходимые электрические точки подключения и соединения для осветительного средства на печатной плате и создает предпосылку для (автоматизированного) процесса пайки при установке осветительного средства на печатной плате. Под осветительным средством фактически подразумевается предпочтительно светоизлучающий диод (ЬЕЭ), а именно, в частности, применяемый в δΜΌ-технике (δΜΌ-компонент для монтажа на поверхности), т.е. 8ΜΌ-ΕΕΌ.In order to isolate the lighting means and its contacts from the metal printed circuit board, the considered metal printed circuit board on the side of the lighting means is provided with applied insulation. In addition, a copper layer can be applied to the printed circuit board, which provides the necessary electrical connection points and connections for the lighting means on the printed circuit board and creates a prerequisite for the (automated) soldering process when installing the lighting means on the printed circuit board. Under the lighting means actually means preferably a light-emitting diode (CEE), namely, in particular, used in the δΜΌ-technique (δΜΌ-component for mounting on the surface), i.e. 8ΜΌ-ΕΕΌ.
Т.е. имеющийся в виду светоизлучающий диод наносится на поверхность печатной платы и здесь осуществляется контакт и, например, никакие контактные проводники не пропускаются через печатную плату. Контактирование осветительного средства и его управление обеспечивается с помощью слоя меди. Точно также имеющаяся на верхней стороне печатной платы изоляция создает необходимое электрическое сопротивление.Those. the light-emitting diode in mind is applied to the surface of the printed circuit board and here contact is made and, for example, no contact conductors are passed through the printed circuit board. The contacting of the lighting means and its control is ensured by a layer of copper. Similarly, the insulation on the upper side of the PCB creates the necessary electrical resistance.
При этом конструкция, как правило, выполнена так, что на металлическую или алюминиевую печатную плату со стороны осветительного средства сначала наносится изоляция или изоляционный слой и на него затем слой меди, который со своей стороны в этом случае имеет смонтированное на поверхности осветительное средство. На своей обращенной от осветительного средства стороне или поверхности печатная плата предпочтительно соединена со вставкой корпуса или установлена на этой вставке корпуса.In this case, the design is usually made so that the metal or aluminum PCB on the side of the lighting means is first applied to the insulation or the insulating layer and then a layer of copper, which in its case has a surface-mounted lighting means. On its side or surface facing away from the lighting means, the printed circuit board is preferably connected to the case insert or installed on this case insert.
Благодаря тому, что вставка корпуса также изготовлена из теплопроводного материала, потерянное тепло, возникающее при освещении с помощью осветительного средства, отдается благодаря теплопроводности непосредственно через металлическую печатную плату точно также металлической вставке корпуса. Это сопоставимо для случая, когда вместо осветительного средства на рассматриваемой металлической печатной плате расположен другой электрический, соответственно электронный конструктивный элемент, например динамик, который может служить в качестве сигнального динамика. Во всяком случае, согласно изобретению потерянное тепло, вынужденно переданное рассматриваемым электрическим соответствующим электронным конструктивным элементом непосредственно через металлическую печатную плату, передается вставке корпуса и затем корпусу.Due to the fact that the case insert is also made of a thermally conductive material, the lost heat arising from the illumination with the help of lighting means is transferred through the heat conduction directly through the metal printed circuit board in exactly the same way as the metal case insert. This is comparable for the case when instead of the lighting means on the metal circuit board under consideration, there is another electric, respectively electronic, component, for example a speaker, which can serve as a signal speaker. In any case, according to the invention, the lost heat, forcedly transferred by the corresponding electrical corresponding electronic structural element directly through the metal printed circuit board, is transmitted to the case insert and then to the case.
Благодаря этому осуществляется в целом непрерывный отвод тепла и эффективное распределение тепла, начиная от источника тепла или электрического/электронного конструктивного элемента через большую поверхность. Таким образом, уже на ранней стадии предотвращается образование ранее описанных горячих точек.As a result, a generally continuous heat removal and efficient heat distribution, starting from a heat source or an electrical / electronic component through a large surface, is carried out. Thus, the formation of previously described hot spots is prevented at an early stage.
Так как вставка корпуса имеет относительно большую поверхность, она работает в качестве температурного отвода. Теплопроводность еще больше улучшается в случае, когда рассматриваемая вставка корпуса соединена с корпусом. Поскольку обычно корпус также изготовлен из металла, то в этом случае тепло благодаря теплопроводности дополнительно отдается корпусу, откуда оно распределяется наружу с помощью теплового излучения или тепловой конвекции в сочетании с окружающим воздухом.Since the case insert has a relatively large surface, it works as a temperature tap. The thermal conductivity is further improved in the case where the housing insert in question is connected to the housing. Since usually the body is also made of metal, in this case, due to heat conduction, heat is additionally given to the body, from where it is distributed outside by means of thermal radiation or thermal convection in combination with ambient air.
При этом предполагается использование материалов или металлов для печатной платы для вставки корпуса или самого корпуса, которые имеют сравнимую или одинаковую теплопроводность с тем, чтобы обеспечить беспрепятственный тепловой поток. Здесь в качестве подходящего общего материала указывается алюминий.This involves the use of materials or metals for the printed circuit board for inserting the case or the case itself, which have comparable or identical thermal conductivity in order to ensure unimpeded heat flow. Here, aluminum is indicated as a suitable common material.
При этом тепловой поток поддерживается или транспортируется благодаря теплопроводности между металлической печатной платой и также металлической вставкой корпуса еще с помощью того, что между печатной платой и вставкой корпуса высокую теплопроводность обеспечивает теплопроводная паста. Во всяком случае, печатная плата термически соединена со вставкой корпуса и она опять же термически соединена с корпусом, так что наблюдается непрерывный тепловой поток от осветительного средства через печатную плату, вставку корпуса и затем к корпусу. При этом имеет место возрастающееIn this case, the heat flux is maintained or transported due to the heat conduction between the metal printed circuit board and also the metal case insert with the help of the fact that the heat transfer paste provides a high thermal conductivity between the circuit board and the case insert. In any case, the printed circuit board is thermally connected to the casing insert and again thermally connected to the casing, so that a continuous heat flux from the illuminant through the printed circuit board, casing insert and then to the casing is observed. In this case, there is an increasing
- 2 016630 увеличение поверхности, так что от каждого отдельного конструктивного элемента тепло с помощью теплового излучения и конвекции может отдаваться окружающей атмосфере, все возрастая от печатной платы вплоть до корпуса.- 2,016,630 surface magnification, so that from each individual structural element heat can be given to the surrounding atmosphere by means of thermal radiation and convection, ever increasing from the printed circuit board all the way to the body.
Вставка корпуса большей частью через основание вставки соединена (термически) с корпусом. Выполненная в виде полого тела головка корпуса может иметь форму с несколькими гранями в виде треугольника, четырехугольника, пятиугольника, предпочтительно шестиугольника. Такие многоугольники имеют боковые поверхности, предпочтительно поверхности для крепления нескольких печатных плат.The body insert is mainly thermally connected to the body through the base of the insert. Made in the form of a hollow body, the head of the body may have a shape with several edges in the form of a triangle, quadrangle, pentagon, preferably a hexagon. Such polygons have side surfaces, preferably surfaces for attaching multiple printed circuit boards.
Фактически головка вставки большей частью выполнена в виде шестиугольной полой призмы, т.е. имеет внутри по существу форму полого цилиндра и шестиугольную форму своей наружной поверхности. Благодаря этому на каждой из шести боковых поверхностей может быть установлена соответственно одна печатная плата с предназначенным осветительным средством, так что в целом осветительные средства без проблем перекрывают угол светового излучения в 360°, поскольку установленные светоизлучающие диоды располагают углом излучения от 30 до 90° или еще больше. Несколько печатных плат большей частью расположены в пространстве таким образом, что достигается круговое освещение, что для многих сигнальных светильников имеет особое значение.In fact, the insertion head is mostly made in the form of a hexagonal hollow prism, i.e. inside it is essentially the shape of a hollow cylinder and a hexagonal shape of its outer surface. Due to this, on each of the six side surfaces, respectively, one printed circuit board can be installed with the intended lighting means, so that in general the lighting means easily block the angle of light emission at 360 °, since the installed light-emitting diodes have an emission angle of 30 to 90 ° or more more. Several printed circuit boards are mostly located in space in such a way that circular illumination is achieved, which is of particular importance for many signal luminaires.
Наконец для лучшего отвода тепла предусмотрено, что выполненная полой или в виде полого цилиндра головка вставки установлена на перемычку основания вставки или основание вставки своей перемычкой входит в зацепление с головкой вставки. Благодаря этому головка вставки без проблем может монтироваться на основании вставки, а именно, например, таким образом, что головка вставки снабжается канавками, в которые входит перемычка на головке вставки при установке головки вставки на основание вставки. К этому следует добавить, что благодаря полому исполнению головки вставки образуется большая поверхность, и излишнее тепло от головки вставки без труда передается основанию вставки.Finally, for better heat removal, it is provided that the insert head, made hollow or in the form of a hollow cylinder, is mounted on the insert base jumper or the insert base with its jumper engages with the insert head. Due to this, the insertion head can be mounted without any problems on the insertion base, namely, for example, in such a way that the insertion head is provided with grooves which include a jumper on the insertion head when the insertion head is installed on the insertion base. To this it should be added that due to the hollow execution of the insert head, a large surface is formed, and excessive heat from the insert head is easily transferred to the insert base.
В итоге, в распоряжении имеется электрическое схемное устройство, соответствующее, в частности, сигнальному светильнику, которое благодаря описанному и особенно продуманному отводу тепла предназначено, в частности, для применения во взрывоопасных условиях. Таким образом потерянное тепло, неизбежно возникающее внутри корпуса от электрических/электронных конструктивных элементов или осветительного средства, отводится быстро и через, как правило, увеличенную поверхность в направлении теплового потока передается окружающей среде. Благодаря этому в итоге предотвращается возникновение уже описанных горячих точек, а температура корпуса может снижаться до величин, которые незначительно выше окружающей температуры, например, не превышают значения 60°С. Чаще всего температура корпуса лежит даже еще ниже, например ниже 50°С.As a result, an electric circuit device is available, corresponding, in particular, to a signal lamp, which, thanks to the described and especially thoughtful heat removal, is intended, in particular, for use in explosive conditions. Thus, the lost heat, inevitably arising inside the case from electrical / electronic structural elements or lighting means, is removed quickly and, as a rule, the enlarged surface in the direction of the heat flow is transferred to the environment. As a result, the occurrence of hot spots that have already been described is prevented, and the housing temperature can drop to values that are slightly above ambient temperature, for example, do not exceed 60 ° C. Most often, the temperature of the case is even lower, for example below 50 ° C.
Эта уменьшенная разница температуры корпуса по сравнению с окружающей температурой и отсутствие горячих точек предотвращает опасность взрывов находящихся в окружении при случае воспламеняющихся газов или пыли. Таким образом, описанное схемное устройство особенно предназначено для применения во взрывоопасных условиях. Кроме того, уменьшенная разница температуры корпуса по сравнению с окружающей средой ведет к тому, что в значительной степени предотвращается образование влаги внутри или проникновение влаги внутрь вследствие разницы в давлении. Это в целом повышает срок службы и надежность работы электрического схемного устройства.This reduced case temperature difference compared to the ambient temperature and the absence of hot spots prevent the danger of explosions in the environment in the event of flammable gases or dust. Thus, the described circuit device is particularly intended for use in explosive environments. In addition, the reduced difference in temperature of the housing as compared to the environment leads to the fact that moisture inside or moisture penetration is largely prevented due to pressure difference. This generally increases the service life and reliability of the electrical circuit device.
Это по сути достигается в изобретении благодаря тому, что электрический или электронный конструктивный элемент, или осветительное средство располагается на печатной плате из теплопроводного материала, в частности металлической печатной плате. Печатная плата внутренней стороной передает возникающее тепло также имеющей хорошую теплопроводность соответственно металлической вставке корпуса. В этом следует усматривать существенные преимущества.This is essentially achieved in the invention due to the fact that the electrical or electronic structural element or lighting means is located on a printed circuit board of heat-conducting material, in particular a metal printed circuit board. The printed circuit board with the internal side transfers the generated heat also having good thermal conductivity, respectively, to the metal case insert. This should see significant advantages.
Ниже изобретение более подробно поясняется с помощью чертежа, представляющего только один пример осуществления, где показывают:Below the invention is explained in more detail with the help of the drawing, representing only one example implementation, where they show:
фиг. 1- схематически предложенное в соответствии с изобретением электрическое схемное устройство в виде сигнального светильника, фиг. 2 - вид сбоку вставки корпуса в соответствии с фиг. 1 и фиг. 3 - вид сверху вставки корпуса на фиг. 2 по направлению X.FIG. 1 - schematically proposed in accordance with the invention, an electrical circuit device in the form of a signal lamp; FIG. 2 is a side view of the case insert according to FIG. 1 and FIG. 3 is a top view of the case insert in FIG. 2 in direction X.
На фигурах изображено электрическое схемное устройство в виде сигнального светильника, который имеет корпус 1. Внутри корпуса 1 находится расположенный на печатной плате электрический, соответственно электронный конструктивный элемент 3. В рамках примера осуществления рассматриваемый конструктивный элемент 3 выполнен в виде осветительного средства 3. Корпус 1 выполнен в основном из двух частей: одного основания 1а корпуса и более или менее прозрачной головки 1Ь корпуса. Прозрачная головка 1Ь корпуса установлена так, что свет, излучаемый осветительным средством 3 внутри корпуса 1, может восприниматься как сигнал или предупреждение, как это было уже однажды описано. В случае электрического схемного устройства речь идет об электрическом сигнальном устройстве и здесь предпочтительно о подробно представленном на фигурах сигнальном светильнике.The figures depict an electrical circuit device in the form of a signal lamp, which has a housing 1. Inside the housing 1 there is an electrical, or electronic, structural element 3 located on the printed circuit board. In the framework of the embodiment, the structural element 3 under consideration is made in the form of lighting means 3. The housing 1 is made mainly of two parts: one base 1a of the housing and more or less transparent head 1b of the housing. The transparent head 1b of the housing is installed so that the light emitted by the lighting means 3 inside the housing 1 can be perceived as a signal or a warning, as has already been described once. In the case of an electrical circuit device, this is an electrical signaling device, and here, preferably, a signal lamp presented in detail in the figures.
При этом в, частности, осветительное средство 3 расположено на печатной плате 4. Согласно изобретению печатная плата 4 изготовлена из теплопроводного материала, т.е. из материала с теплопроводностью свыше 20 Вт/(м-К). Обычно речь идет о металлической печатной плате 4, предпочтительно изIn this case, in particular, the lighting means 3 is located on the printed circuit board 4. According to the invention, the printed circuit board 4 is made of heat-conducting material, i.e. from a material with a thermal conductivity of more than 20 W / (mK). Usually it is a metal PCB 4, preferably from
- 3 016630 алюминия.- 3 016630 aluminum.
В качестве осветительного средства применяются несколько расположенных в пространстве светодиодов 3, а именно предпочтительно светоизлучающие диоды, устанавливаемые с помощью техники 8ΜΌ. При этом осветительные средства 3 расположены по кругу относительно центральной оси А корпуса 1, причем корпус 1 выполнен вращательно-симметричным относительно этой оси. Таким образом, свет, излучаемый светоизлучающими диодами или осветительными средствами 3, направляется во все стороны пространства, так что в сочетании с прозрачной головкой 1Ь корпуса обеспечивается излучение света во все стороны.As the lighting means, several LEDs 3 arranged in space are used, namely, preferably light-emitting diodes mounted using the 8 техники technique. While the lighting means 3 are located in a circle relative to the Central axis And the housing 1, and the housing 1 is made rotationally symmetric about this axis. Thus, the light emitted by the light-emitting diodes or lighting means 3 is directed to all sides of space, so that, in combination with the transparent head 1b of the housing, light is emitted in all directions.
Детальное устройство лучше всего видно на увеличенном разрезе, представленном на фиг. 3. Здесь первоначально можно увидеть, что печатная плата 4 расположена на вставке 5 корпуса и термически соединена с ней, что более подробно поясняется ниже. Печатная плата 4 сама своей поверхностью, обращенной от осветительного средства 3, соединена с рассматриваемой вставкой 5 корпуса, а именно в настоящем случае с помощью промежуточного расположения теплопроводной пасты 6 или сравнимого материала или текучей среды для уменьшения сопротивления теплового перехода между печатной платой 4 и вставкой 5 корпуса. Вместо теплопроводной пасты 6 или дополнительно к ней печатная плата 4 на своей поверхности, обращенной к вставке 5 корпуса, может оснащаться способствующим теплопроводности медным покрытием или другим покрытием. Однако это не показано.The detailed device is best seen in an enlarged section, shown in FIG. 3. Here you can initially see that the printed circuit board 4 is located on the case insert 5 and thermally connected to it, which is explained in more detail below. The printed circuit board 4 itself is connected by its surface facing away from the lighting means 3 to the housing insert 5 in question, namely in the present case by using an intermediate arrangement of heat conducting paste 6 or a comparable material or fluid to reduce the resistance of the thermal transition between the printed circuit board 4 and the insert 5 enclosures. Instead of heat conducting paste 6 or in addition to it, the printed circuit board 4 on its surface facing the case insert 5 can be equipped with a copper coating or another coating that promotes heat conduction. However, this is not shown.
Устройство поверхности печатной платы, обращенной к осветительному средству 3, ниже показывается с помощью фиг. 3. Сначала со стороны осветительного средства или на поверхности, обращенной к осветительному средству 3, печатная плата 4 имеет нанесенный изоляционный слой 7, предназначенный для необходимой электрической изоляции подводящих проводов к осветительному средству 3 и от осветительного средства 3 в качестве такового относительно печатной платы 4. Изоляционный слой 7 может быть выполнен из лака, порошкового покрытия, покрытия из синтетического материала и т.д. Следом за ним в направлении осветительного средства 3 расположено покрытие 8 из меди или в общем покрытие 8, обладающее проводимостью, которое представляет необходимые подводящие провода и точки подключения для соответствующих осветительных средств 3.The device surface of the printed circuit board facing the lighting means 3 is shown below with reference to FIG. 3. First, from the side of the lighting means or on the surface facing the lighting means 3, the printed circuit board 4 has an applied insulation layer 7 designed for the necessary electrical insulation of the supply wires to the lighting means 3 and from the lighting means 3 as such relative to the printed circuit board 4. The insulation layer 7 may be made of varnish, powder coating, coating of synthetic material, etc. Behind it, in the direction of the lighting means 3, there is a copper coating 8 or, in general, a coating 8 having a conductivity, which represents the necessary supply wires and connection points for the corresponding lighting means 3.
При этом осветительное средство 3 нанесено непосредственно на покрытие из меди или покрытие 8, обладающее проводимостью. Дополнительно нанесенный на покрытие из меди или покрытие 8, обладающее проводимостью, верхний лак для пайки дополнительно обеспечивает при автоматизированной пайке безупречное соединение осветительного средства 3 с точками подключения или проводами со стороны медного покрытия или покрытия 8, обладающего проводимостью. Это, естественно, в целом представляет только дополнение.In this case, the lighting means 3 is applied directly to the coating of copper or coating 8, which has a conductivity. Additionally, applied on the coating of copper or coating 8, which has a conductivity, top varnish for soldering additionally provides for automated soldering perfect connection of the lighting means 3 with connection points or wires on the side of the copper coating or coating 8, which has conductivity. This, of course, is generally only a supplement.
Решающим является тот факт, что возможное, связанное с излучением света осветительным средством 3 потерянное тепло непосредственно от металлической печатной платы 4 благодаря теплопроводности через теплопроводную пасту 6 передается вставке 5 корпуса. Поскольку, как следует из фиг. 1 и 2, вставка 5 корпуса уже располагает относительно большой поверхностью, данное потерянное тепло без проблем может излучаться через большую поверхность или с помощью конвекции передаваться в окружающую атмосферу или окружающий воздух. При этом тепловой поток оптимизируется еще благодаря тому, что вставка 5 корпуса термически соединена с корпусом 1, например соединена с ним винтами. Благодаря этому достигается вторичное увеличение поверхности, отдающей тепло, а именно в форме изготовленного из металла основания 1а корпуса. Из соображений равномерного теплового потока вставка 5 корпуса, как и корпус 1, изготавливается в целом из алюминия.Decisive is the fact that the possible loss of heat due to heat emission by the lighting means 3 directly from the metal printed circuit board 4 is transferred through the heat transfer paste 6 through the heat transfer paste 6 to the case insert 5. Since, as follows from FIG. 1 and 2, the case insert 5 already has a relatively large surface, this lost heat can be radiated without problems through a large surface or transferred to the surrounding atmosphere or the surrounding air by convection. In this case, the heat flow is optimized due to the fact that the insert 5 of the housing is thermally connected to the housing 1, for example, connected to it with screws. This achieves a secondary increase in the surface that gives off heat, namely in the form of a base base 1a made of metal. For reasons of uniform heat flux, the insert 5 of the housing, as well as the housing 1, is made as a whole from aluminum.
Сравнительное рассмотрение фиг. 1 и 2 позволяет увидеть, что вставка 5 корпуса в целом изготовлена из двух частей: основания 5а вставки и головки 5Ь вставки, которая несет соответствующую печатную плату 4 или несколько печатных плат 4. В рамках примера осуществления, что не является ограничением, головка 5Ь выполнена в поперечном сечении в виде многоугольника с соответствующими боковыми поверхностями 10, которые соответственно несут по одной печатной плате 4. Фактически соответствующая печатная плата 4 с помощью винтов 11 крепится на соответствующую боковую поверхность 10 головки 5Ь вставки. Соответственно выше и ниже винта 11 находится осветительное средство 3.A comparative review of FIG. 1 and 2 makes it possible to see that the insert 5 of the housing is generally made of two parts: the insert base 5a and the insert head 5b, which carries the corresponding printed circuit board 4 or several printed circuit boards 4. In the exemplary embodiment, which is not a limitation, the head 5b is made in cross-section in the form of a polygon with corresponding side surfaces 10, which respectively carry on one printed circuit board 4. In fact, the corresponding printed circuit board 4 is fastened with screws 11 to the corresponding side surface 10 of the head vki 5b inserts. Accordingly, above and below the screw 11 is the lighting means 3.
Печатные платы 4 располагаются на боковых поверхностях 10 с промежуточным включением теплопроводной пасты 6, причем осветительные средства 3 имеют предпочтительно вертикальное расположение в направлении оси А, что, разумеется, не обязательно.Printed circuit boards 4 are located on the side surfaces 10 with intermediate insertion of heat-conducting paste 6, and the lighting means 3 are preferably vertical in the direction of the axis A, which, of course, is not necessary.
Далее из фиг. 3 следует, что головка 5Ь вставки выполнена в виде полого тела, в которое вставлено основание 5а вставки. Для этого основание 5а вставки со стороны головки имеет перемычку 12, которая входит в предназначенные канавки 13 головки 5Ь вставки или головка 5Ь вставки надевается на рассматриваемую перемычку 12 основания 5а вставки, что облегчает монтаж. Кроме того, таким образом, обеспечивается требуемый термический или тепловой контакт между головкой 5Ь вставки и основанием 5а вставки.Further from FIG. 3 it follows that the insertion head 5b is made in the form of a hollow body into which the insertion base 5a is inserted. For this, the insert base 5a has a jumper 12 on the side of the insert that fits into the intended grooves 13 of the insert head 5B or the insert head 5B is put on the considered jumper 12 of the insert base 5a, which makes installation easier. In addition, in this way, the required thermal or thermal contact between the insertion head 5b and the insertion base 5a is ensured.
Осветительные средства 3 или светоизлучающие диоды могут быть выполнены как одноцветные или иметь различные цвета. Разумеется, изобретением охватываются также светоизлучающие диоды белого цвета. С помощью возможного выбора цвета светоизлучающих диодов из желтого, красного, зеленого и/или голубого цветов можно отказаться от окрашивания головки 1Ь или прозрачного кожуха вLighting means 3 or light-emitting diodes can be made as single-color or have different colors. Of course, white light-emitting diodes are also covered by the invention. By choosing the color of the light emitting diodes from yellow, red, green and / or blue colors, it is possible to refuse to paint the head 1b or the transparent housing in
- 4 016630 этом месте. Тем не менее, по желанию сигнальная функция может осуществляться с помощью соответствующего цвета или также нескольких цветов.- 4 016630 this place. However, if desired, the signaling function can be performed using the corresponding color or also several colors.
Далее в рамках изобретения при необходимости имеется возможность охлаждения соответствующей печатной платы 4 и/или вставки 5 корпуса, и/или корпуса 1 в целом. Это может осуществляться с помощью элементов Пельтье. Благодаря тому, что отдельные печатные платы 4 соединяются с помощью штекерных разъемов, получается особо простая конструкция. Так как основание 5а корпуса вставки корпуса 5 служит не только для теплопроводности и отвода тепла, а дополнительно для того, чтобы собирать и подводить подводящие провода 15 к осветительным средствам. После установки головки 5Ъ вставки штекерные разъемы 14 обеспечивают требуемое электрическое соединение.Further, within the framework of the invention, if necessary, it is possible to cool the corresponding printed circuit board 4 and / or the insert 5 of the housing and / or the housing 1 as a whole. This can be done using Peltier elements. Due to the fact that the individual printed circuit boards 4 are connected using plug connectors, a particularly simple construction is obtained. Since the base 5a of the housing insert body 5 serves not only for thermal conductivity and heat dissipation, but also in order to collect and lead the lead wires 15 to the lighting means. After installing the insertion head 5, the plug connectors 14 provide the required electrical connection.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP08001891A EP2085692B1 (en) | 2008-02-01 | 2008-02-01 | Electric switch device, in particular signal lights |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200900104A1 EA200900104A1 (en) | 2009-08-28 |
| EA016630B1 true EA016630B1 (en) | 2012-06-29 |
Family
ID=39137001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200900104A EA016630B1 (en) | 2008-02-01 | 2009-01-30 | Electric switch device, in particular signal lights |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2085692B1 (en) |
| CN (1) | CN101498430B (en) |
| AT (1) | ATE501399T1 (en) |
| DE (1) | DE502008002804D1 (en) |
| EA (1) | EA016630B1 (en) |
| ES (1) | ES2360260T3 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010017460B4 (en) * | 2010-06-18 | 2013-05-08 | R. Stahl Schaltgeräte GmbH | Explosion-proof light source |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2159521C1 (en) * | 1999-06-08 | 2000-11-20 | Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева | Method for manufacturing of printed circuit board |
| WO2002031794A1 (en) * | 2000-10-10 | 2002-04-18 | Lee Gye Seon | Led lamp for signal light |
| DE20314298U1 (en) * | 2003-09-12 | 2003-11-20 | Para Light Electronics Co., Ltd., Chung Ho, Taipeh | LED assembly has several circuit boards each with several mountings for LEDs, each circuit board being mounted on baseboard with electric connections |
| DE10239347A1 (en) * | 2002-08-28 | 2004-03-18 | Fhf Funke + Huster Fernsig Gmbh | Signal lamp for indicating or warning of fault on machinery, flight path indication etc. contains enclosing flexible circuit board with individually energized luminescent elements, e.g. LEDs or organic LEDs (OLEDs) |
| RU2251050C1 (en) * | 2003-12-17 | 2005-04-27 | Сысун Виктор Викторович | Illumination explosion-proof device on base of light emitting diodes |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10059844A1 (en) * | 2000-11-30 | 2002-06-13 | Karl Kapfer | Multiple warning light for emitting different colored signal lights has sources of different type distributed so each different colored signal light is emitted through whole transparent region |
| EP1393374B1 (en) * | 2001-05-26 | 2016-08-24 | GE Lighting Solutions, LLC | High power led lamp for spot illumination |
| CA2591569A1 (en) * | 2003-12-16 | 2005-06-30 | 1662801 Ontario Inc. | Lighting assembly, heat sink and heat recovery system therefor |
| NL1029583C2 (en) * | 2005-07-21 | 2007-01-25 | Imt B V | Explosion-proof fixture. |
| WO2007131123A2 (en) * | 2006-05-03 | 2007-11-15 | Dialight Corporation | Embedded led light source |
| CA2652218C (en) * | 2006-05-04 | 2013-11-05 | Brasscorp Limited | Led work light |
| GB2438467B (en) | 2006-05-25 | 2010-12-29 | Blue Sky Access Ltd | A crimping tool for use on a metal roof panel |
-
2008
- 2008-02-01 AT AT08001891T patent/ATE501399T1/en active
- 2008-02-01 DE DE502008002804T patent/DE502008002804D1/en active Active
- 2008-02-01 EP EP08001891A patent/EP2085692B1/en not_active Revoked
- 2008-02-01 ES ES08001891T patent/ES2360260T3/en active Active
-
2009
- 2009-01-30 EA EA200900104A patent/EA016630B1/en not_active IP Right Cessation
- 2009-02-01 CN CN2009100037467A patent/CN101498430B/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2159521C1 (en) * | 1999-06-08 | 2000-11-20 | Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева | Method for manufacturing of printed circuit board |
| WO2002031794A1 (en) * | 2000-10-10 | 2002-04-18 | Lee Gye Seon | Led lamp for signal light |
| DE10239347A1 (en) * | 2002-08-28 | 2004-03-18 | Fhf Funke + Huster Fernsig Gmbh | Signal lamp for indicating or warning of fault on machinery, flight path indication etc. contains enclosing flexible circuit board with individually energized luminescent elements, e.g. LEDs or organic LEDs (OLEDs) |
| DE20314298U1 (en) * | 2003-09-12 | 2003-11-20 | Para Light Electronics Co., Ltd., Chung Ho, Taipeh | LED assembly has several circuit boards each with several mountings for LEDs, each circuit board being mounted on baseboard with electric connections |
| RU2251050C1 (en) * | 2003-12-17 | 2005-04-27 | Сысун Виктор Викторович | Illumination explosion-proof device on base of light emitting diodes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2085692A1 (en) | 2009-08-05 |
| CN101498430B (en) | 2011-04-13 |
| DE502008002804D1 (en) | 2011-04-21 |
| ES2360260T3 (en) | 2011-06-02 |
| EP2085692B1 (en) | 2011-03-09 |
| ATE501399T1 (en) | 2011-03-15 |
| EA200900104A1 (en) | 2009-08-28 |
| CN101498430A (en) | 2009-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10174930B2 (en) | LED lamps and luminaires | |
| KR100754405B1 (en) | Lighting device | |
| US9810420B2 (en) | LED light apparatus | |
| US20130163248A1 (en) | Led-based light engine | |
| EP2189710A2 (en) | Recessed luminaire | |
| US8492977B2 (en) | Lighting unit using a retro-formed component | |
| JP2014502780A (en) | Lighting device | |
| JP2008186776A (en) | Lighting fixture | |
| TWI412703B (en) | Illustrator with light emitting diode | |
| JP5397629B2 (en) | lighting equipment | |
| KR100981683B1 (en) | Lighting apparatus using LED | |
| JP2016512921A (en) | LED lighting device | |
| JP2008204698A (en) | Luminaire | |
| JP2010225546A (en) | Led lighting apparatus | |
| EA016630B1 (en) | Electric switch device, in particular signal lights | |
| JP2016095941A (en) | Luminaire | |
| EP2851615A1 (en) | Lighting apparatus | |
| US9863627B2 (en) | LED lamp with fins functioning as radiating heat sinks | |
| CN211600341U (en) | Down-spot lamp assembly |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |