RU2574858C2 - Led lamp - Google Patents
Led lamp Download PDFInfo
- Publication number
- RU2574858C2 RU2574858C2 RU2014119136/07A RU2014119136A RU2574858C2 RU 2574858 C2 RU2574858 C2 RU 2574858C2 RU 2014119136/07 A RU2014119136/07 A RU 2014119136/07A RU 2014119136 A RU2014119136 A RU 2014119136A RU 2574858 C2 RU2574858 C2 RU 2574858C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- casing
- metal part
- led lamp
- ribs
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 65
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 65
- 210000000614 Ribs Anatomy 0.000 claims abstract description 30
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 32
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 5
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 5
- 229910001095 light aluminium alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 12
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002730 additional Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 1
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N p-acetaminophenol Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к осветительным устройствам, а именно к светодиодным лампам, используемым для освещения в промышленных, офисных, бытовых помещениях, в частности на складах, стадионах, шахтах и др. помещениях большой площади.The invention relates to lighting devices, namely, LED lamps used for lighting in industrial, office, domestic premises, in particular in warehouses, stadiums, mines and other large areas.
Известна светодиодная лампа (патент RU 128432, 20.05.2013), содержащая корпус цилиндрической формы, торцевую крышку, теплоотводное устройство, светодиодные модули и источник питания, размещенные в корпусе, и цоколь, при этом теплоотводное устройство выполнено объемно-пространственной структуры, снабжено полыми теплоотводными элементами, расположенными симметрично по всему круговому контуру, имеет ромашкообразную форму и установлено на корпусе между двумя фиксирующими выступами, выполненными на наружной поверхности по его периметру в верхней и нижней частях, и внутри корпуса на перегородке размещен один светодиодный модуль и соосно с корпусом перпендикулярно теплоотводному устройству установлен цоколь, при этом теплоотводные элементы выполнены из алюминиевой ленты.Known LED lamp (patent RU 128432, 05/20/2013) containing a cylindrical body, an end cover, a heat sink, LED modules and a power source located in the housing, and a base, while the heat sink is made of a three-dimensional structure, equipped with hollow heat sinks elements located symmetrically around the entire circular contour, has a camomile shape and is installed on the housing between two locking protrusions made on the outer surface along its perimeter in the upper the lower parts, and inside the body one LED module and coaxially with the housing unit is mounted perpendicularly teplootvodnyh plinth placed on the partition, wherein teplootvodnye elements are made of aluminum tape.
Известна светодиодная лампа (патент RU 2418345 С1, 10.05.2011), содержащая корпус-радиатор с наружными радиально-продольными ребрами, образующими контур лампы, с установленными на нем с одного торца - светодиодными модулями и с другого торца - блоком питания, при этом корпус-радиатор образован полым телом вращения и снабжен внутренними радиально-продольными ребрами с окнами между ними в его верхней части и кольцевой площадкой на торце наружных радиально-продольных ребер в его нижней части, на которой установлены с натягом светодиодные модули. Крышка выполнена перфорированной как с торцевой, так и с боковых сторон для беспрепятственного прохождения тепловых конвекционных потоков.Known LED lamp (patent RU 2418345 C1, 05/10/2011) containing a radiator case with external radial-longitudinal ribs forming a lamp circuit, with LED modules mounted on it from one end — and power supply unit from the other end, with the housing The radiator is formed by a hollow body of revolution and is equipped with inner radial-longitudinal ribs with windows between them in its upper part and an annular platform at the end of the outer radial-longitudinal ribs in its lower part, on which LED modules are fitted with an interference fit. The lid is perforated both from the end and from the sides for unhindered passage of heat convection flows.
К недостаткам описанных выше конструкций ламп относится недостаточно эффективный теплоотвод от платы со светодиодами, который обеспечивается за счет конвективной теплопередачи в окружающую воздушную среду. Такое выполнение ламп не позволяет использовать светодиоды большой мощности.The disadvantages of the lamp designs described above are the insufficiently efficient heat dissipation from the board with LEDs, which is ensured by convective heat transfer to the surrounding air. This embodiment of the lamps does not allow the use of high power LEDs.
Как правило, лампа, в которой в качестве источников света используют мощные светодиоды, содержит светодиоды, вторичную оптику, теплоотводящий корпус и блок питания. Известно, что основным показателем эффективности лампы является ее светоотдача (световой поток на единицу потребляемой электрической мощности). Высокая рабочая температура светодиода при недостаточном отводе тепла со временем приводит к изменению цветопередачи, уменьшению светового потока и к снижению срока службы светодиодной лампы.As a rule, a lamp in which high-power LEDs are used as light sources contains LEDs, secondary optics, a heat sink housing and a power supply unit. It is known that the main indicator of the effectiveness of a lamp is its light output (luminous flux per unit of consumed electric power). The high operating temperature of the LED with insufficient heat removal over time leads to a change in color rendering, a decrease in luminous flux and a decrease in the life of the LED lamp.
Из изложенного следует, что повышение светоотдачи можно обеспечить, уменьшив температуру светодиодов, что, в свою очередь, можно получить, повысив эффективность охлаждения световыделяющих элементов светодиодов.It follows from the foregoing that an increase in light output can be achieved by reducing the temperature of the LEDs, which, in turn, can be obtained by increasing the cooling efficiency of the light-emitting elements of the LEDs.
Для решения данной задачи в конструкциях светодиодных ламп стали использовать принудительный обдув светодиодов посредством вентилятора, установленного в корпусе светодиодной лампы. Из уровня техники известны различные конструкции светодиодных ламп с вентиляторами - CN 101509653 A, CN 102519026 A, US 2013242575, US 2013271996.To solve this problem, LED fan designs began to use forced blowing of LEDs by means of a fan installed in the LED lamp housing. The prior art various designs of LED lamps with fans - CN 101509653 A, CN 102519026 A, US 2013242575, US 2013271996.
Кроме того, известна конструкция лампы (TW M452306 U, 01.05.2013), которая включает в себя корпус лампы, вентилятор, охлаждающее устройство, осветительные приборы и рассеиватель (защитное стекло). Корпус лампы имеет соединительный элемент, наружную часть и внутреннюю часть. Наружная часть корпуса соединена посредством соединительного элемента с внутренней частью, которая расположена внутри наружной части. Наружная часть имеет первое и второе отверстия для прохода воздуха, примыкающие к открытому концу наружной части и к соединительному элементу соответственно. Первое и второе отверстия для прохода воздуха разделены внутренней частью. Вентилятор находится в пределах внутренней части. Охлаждающее устройство (радиатор) расположено на открытом конце внутренней части и выполнено с пластинами, на которых расположены осветительные устройства. Рассеиватель установлен на открытом конце наружной части и охватывает охлаждающее устройство и устройство освещения. Через эти элементы воздух, всасываемый внутрь конструкции лампы, может вынести достаточное количество нагретого воздуха изнутри конструкции лампы.In addition, a lamp design is known (TW M452306 U, 05/01/2013), which includes a lamp housing, a fan, a cooling device, lighting devices and a diffuser (protective glass). The lamp housing has a connecting element, an outer part and an inner part. The outer part of the housing is connected by means of a connecting element to the inner part, which is located inside the outer part. The outer part has first and second openings for the passage of air adjacent to the open end of the outer part and to the connecting element, respectively. The first and second openings for air passage are separated by an inner part. The fan is located inside. The cooling device (radiator) is located on the open end of the inner part and is made with plates on which the lighting devices are located. The diffuser is mounted on the open end of the outer part and covers the cooling device and the lighting device. Through these elements, the air drawn into the inside of the lamp structure can carry out a sufficient amount of heated air from inside the lamp structure.
В полезной модели КНР (CN 203010454 U, 19.06.2013) описана светодиодная лампа большой мощности, состоящая из корпуса, радиатора, отводящего тепло, и светодиодной платы. Внутри корпуса расположен источник электропитания, радиатор плотно контактирует с нижней поверхностью светодиодной платы, нижняя часть радиатора соединена с устройством электропитания, вентилятор расположен между радиатором и устройством электропитания. Тепло от светодиодных ламп непосредственно передается на радиатор через светодиодную плату, а вентилятор направляет нагретый радиатором воздух в периферийную зону. Вентилятор ускоряет теплообмен, вследствие чего размеры радиатора можно уменьшить, что обеспечивает уменьшение габаритов светодиодной лампы большой мощности.The utility model of the PRC (CN 203010454 U, 06/19/2013) describes a high-power LED lamp consisting of a housing, a heat sink, and a LED board. The power supply is located inside the case, the radiator is in close contact with the bottom surface of the LED board, the lower part of the radiator is connected to the power supply device, the fan is located between the radiator and the power supply device. The heat from the LED lamps is directly transferred to the radiator via the LED board, and the fan directs the air heated by the radiator to the peripheral zone. The fan accelerates heat transfer, as a result of which the dimensions of the radiator can be reduced, which reduces the dimensions of the high-power LED lamp.
Ближайшим аналогом изобретения является полезная модель КНР (CN 202302899 U, 04.07.2012), в которой описана светодиодная лампа большой мощности, которая содержит, по меньшей мере, один светодиод, плату для установки светодиода, корпус лампы и цоколь лампы. Средство для охлаждения платы содержит радиатор, жестко соединенный с нижней частью платы посредством первой опоры. Кроме того, средство для охлаждения платы дополнительно содержит, по меньшей мере, один вентилятор. Преимуществом светодиодной лампы большой мощности является то, что в процессе охлаждения платы пластины радиатора со светодиодами, контактирующие с воздухом, обдуваются воздухом от вентилятора, который улучшает циркуляцию воздуха по периферии пластин радиатора. Благодаря двойному охлаждению (радиатор и вентилятор) обеспечивается возможность изготовления лампы с уменьшенным объемом, небольшим весом и хорошей излучающей способностью светодиодных ламп.The closest analogue of the invention is the utility model of the People's Republic of China (CN 202302899 U, 07/04/2012), which describes a high-power LED lamp that contains at least one LED, a board for installing an LED, a lamp housing, and a lamp base. The board cooling means comprises a radiator rigidly connected to the bottom of the board by means of a first support. In addition, the means for cooling the circuit board further comprises at least one fan. The advantage of a high-power LED lamp is that during cooling of the board, the radiator plates with LEDs in contact with the air are blown by air from the fan, which improves air circulation around the periphery of the radiator plates. Thanks to the double cooling (radiator and fan), it is possible to produce lamps with a reduced volume, light weight and good emissivity of LED lamps.
Приведенные выше аналоги, в том числе ближайший аналог, вследствие расположения радиатора внутри корпуса не обеспечивают оптимального теплового режима работы светодиодов, так как радиатор охлаждается только за счет принудительного обдува пластин радиатора потоком воздуха от вентилятора.The above analogs, including the closest analogue, due to the location of the radiator inside the case, do not provide the optimal thermal mode of operation of the LEDs, since the radiator is cooled only by forced blowing of the radiator plates by the air flow from the fan.
Задачей, решаемой изобретением, является обеспечение максимальной светоотдачи, надежности и долговечности светодиодной лампы путем создания оптимального теплового режима работы световыделяющей части светодиода. Поскольку типоразмер светодиодных ламп должен соответствовать типоразмерам ламп накаливания, это ограничивает геометрические размеры, которые может иметь корпус светодиодной лампы, соответственно для решения указанной выше задачи (создание оптимального теплового режима работы светодиода) важным является получение возможно меньших размеров теплоотводящей системы, определяющей размер корпуса светодиодной лампы, при обеспечении высокой эффективности теплоотвода.The problem solved by the invention is to ensure maximum light output, reliability and durability of the LED lamp by creating the optimal thermal mode of operation of the light-emitting part of the LED. Since the standard size of LED lamps must correspond to the standard sizes of incandescent lamps, this limits the geometric dimensions that the housing of the LED lamp can have, therefore, to solve the above problem (creating the optimal thermal mode of the LED), it is important to obtain the smallest possible heat sink system that determines the size of the LED lamp housing while ensuring high heat sink efficiency.
Поставленная задача решается за счет того, что, как и ближайший аналог, светодиодная лампа состоит из полого корпуса, на котором закреплены светопроницаемая или светорассеивающая колба, обеспечивающая равномерную диаграмму направленности светового потока и защищающая светодиоды от внешних воздействий, а также цоколь, причем внутри корпуса расположены средство для теплоотвода с оребрением, вентилятор, плата источника питания и плата с источником света, в качестве которого использован, по меньшей мере, один светодиод.The problem is solved due to the fact that, like the closest analogue, the LED lamp consists of a hollow body on which a light-transmitting or light-scattering bulb is fixed, which provides a uniform radiation pattern and protects the LEDs from external influences, as well as the base, and inside the housing means for heat dissipation with fins, a fan, a power supply board and a board with a light source, which is used as at least one LED.
Отличиями изобретения является то, чтоThe differences of the invention is that
- корпус выполнен состоящим из двух соединенных между собой частей - металлической, выполняющей функцию средства теплоотвода (радиатора), и пластиковой, расположенной в менее нагретой части лампы:- the housing is made up of two interconnected parts - metal, performing the function of heat sink (radiator), and plastic, located in the less heated part of the lamp:
- металлическая часть выполнена с оребрением, ребра которого обращены внутрь полости корпуса,- the metal part is made with fins, the ribs of which are turned into the cavity of the housing,
- пластиковая часть корпуса соединена с цоколем, а металлическая часть корпуса со светопроницаемой или светорассеивающей колбой,- the plastic part of the casing is connected to the base, and the metal part of the casing with a translucent or diffusing bulb,
- стенки металлической и пластиковой частей корпуса спрофилированы с выступами, обращенными наружу и совместно образующими внутри корпуса общие сквозные каналы, открытые в полость корпуса и сообщенные с внешней средой отверстиями, входными и выходными, с обоих концов каналов, обеспечивающими сквозное протекание воздушного потока через корпус и обтекание воздушным потоком пластин оребрения корпуса,- the walls of the metal and plastic parts of the housing are profiled with protrusions facing outward and together forming common through channels inside the housing, open into the cavity of the housing and communicating with the external environment by openings, inlet and outlet, from both ends of the channels, providing air flow through the housing and air flow around the fins of the body fins,
- входные отверстия каналов расположены со стороны торца металлической части корпуса под ребрами, а выходные - на противоположном торце корпуса лампы в пластиковой части корпуса,- the inlet channels are located on the side of the end of the metal part of the housing under the ribs, and the output is on the opposite end of the lamp housing in the plastic part of the housing,
- на внешней плоской стороне металлической части корпуса установлена и жестко закреплена плата, по меньшей мере, с одним светодиодом, вентилятор закреплен внутри металлической части корпуса и расположен между платой со светодиодом (или светодиодами) и платой источника питания, которая, в свою очередь, закреплена в пластиковой части корпуса.- a board with at least one LED is mounted and rigidly fixed on the outer flat side of the metal part of the case, the fan is fixed inside the metal part of the case and is located between the board with the LED (or LEDs) and the power supply board, which, in turn, is fixed in the plastic part of the case.
Кроме того, колба предпочтительно изготовлена из ударопрочного поликарбоната, металлическая часть корпуса предпочтительно выполнена из алюминия или легких алюминиевых сплавов, вентилятор установлен в рамке, прикрепленной резьбовыми элементами к металлической части корпуса. По меньшей мере, часть ребер металлической части корпуса, направленных внутрь полости корпуса, ориентирована радиально, т.е. расположена в плоскости, проходящей через ось корпуса. Одно или несколько ребер металлической части корпуса, направленных внутрь полости корпуса, могут располагаться наклонно к плоскости, проходящей через ось корпуса.In addition, the flask is preferably made of impact-resistant polycarbonate, the metal part of the body is preferably made of aluminum or light aluminum alloys, the fan is mounted in a frame attached by threaded elements to the metal part of the body. At least a portion of the ribs of the metal part of the housing directed into the cavity of the housing is oriented radially, i.e. located in a plane passing through the axis of the housing. One or more ribs of the metal part of the housing directed into the cavity of the housing may be inclined to a plane passing through the axis of the housing.
Помимо выходных отверстий каналов, расположенных на торце пластиковой части корпуса, на торце пластиковой части корпуса, ближе к ее оси (к цоколю), выполнены дополнительные выходные отверстия, равномерно расположенные по окружности торца пластиковой части корпуса. Предпочтительно дополнительные выходные отверстия имеют прямоугольное сечение. В других частных случаях исполнения дополнительные отверстия могут иметь круглое или иное сечение. Между образующими сквозные каналы выступами на поверхности металлической части корпуса и их продолжением на поверхности пластиковой части корпуса, на обеих частях корпуса образованы внешние ребра, выступающие наружу, увеличивающие площадь поверхности корпуса, контактирующую с внешней средой.In addition to the outlet openings of the channels located at the end of the plastic part of the case, at the end of the plastic part of the case, closer to its axis (to the base), additional outlet openings are made evenly spaced around the circumference of the end of the plastic part of the case. Preferably, the additional outlet openings have a rectangular cross-section. In other special cases, additional holes may have a round or other cross-section. Between the protrusions forming the through channels on the surface of the metal part of the body and their extension on the surface of the plastic part of the body, on both parts of the body are formed external ribs protruding outward, increasing the surface area of the body in contact with the external environment.
Техническим результатом от использования изобретения является обеспечение создания оптимального теплового режима работы светодиода (светодиодов) для получения максимальной светоотдачи, обеспечения надежности и долговечности светодиодной лампы. Кроме того, вследствие обеспечения высокой эффективности теплоотвода от платы со светодиодом (светодиодами) возможно получение светодиодной лампы с уменьшенными габаритами корпуса лампы.The technical result from the use of the invention is to ensure the creation of an optimal thermal mode of operation of the LED (LEDs) to obtain maximum light output, ensure reliability and durability of the LED lamp. In addition, due to the high efficiency of heat removal from the board with a LED (LEDs), it is possible to obtain an LED lamp with reduced dimensions of the lamp housing.
Заявленная конструкция светодиодной лампы позволяет снизить уменьшение светового потока (уменьшение светоотдачи) при длительной работе лампы, а именно, как показали исследования, после 10000 ч работы световой поток лампы заявленной конструкции лампы составляет свыше 90% от исходного, при этом за счет эффективного теплоотвода температура поверхности светодиода на рабочих режимах составляет 55-65°C. Совокупность существенных признаков изобретения обеспечивает оптимальный тепловой режим каждого светодиода и в целом долговечность светодиодной лампы без снижения светосилы на весь период ее жизненного цикла.The claimed design of the LED lamp allows you to reduce the decrease in luminous flux (decrease in light output) during long-term operation of the lamp, namely, studies have shown that after 10,000 hours of operation, the luminous flux of the lamp of the claimed lamp design is more than 90% of the original, while due to the effective heat removal, the surface temperature LED on operating modes is 55-65 ° C. The set of essential features of the invention provides the optimal thermal regime of each LED and, in general, the durability of the LED lamp without reducing the aperture for the entire period of its life cycle.
Указанный выше технический результат - обеспечение создания оптимального теплового режима работы светодиода (светодиодов) и связанного с данным результатом дополнительного эффекта в виде возможности уменьшения габаритов лампы, достигается за счет того, что металлическая часть корпуса выполняет функцию радиатора и изготовлена из материала с высокой теплопроводностью, например из алюминия или легких алюминиевых сплавов. При этом ребра, направленные внутрь корпуса, обдуваются потоками воздуха, создаваемыми вентилятором и протекающими по каналам, образованным выступами металлической и пластиковой частей корпуса. Кроме того, теплообмен осуществляется через дополнительные выходные отверстия, сообщающие полость корпуса с внешней средой. При этом окружающая лампу воздушная среда охлаждает внешнюю поверхность корпуса, и что особенно важно, его наиболее нагретую металлическую часть, где расположена плата со светодиодом (светодиодами). Внешние ребра корпуса, выступающие наружу, создают дополнительный отвод тепла за счет увеличения площади поверхности корпуса, контактирующей с внешней средой.The technical result indicated above - ensuring the creation of an optimal thermal mode of operation of the light emitting diode (LEDs) and the additional effect associated with this result in the form of the possibility of reducing the dimensions of the lamp, is achieved due to the fact that the metal part of the casing acts as a radiator and is made of a material with high thermal conductivity, for example from aluminum or light aluminum alloys. In this case, the ribs directed into the body are blown by the air flows created by the fan and flowing through the channels formed by the protrusions of the metal and plastic parts of the body. In addition, heat exchange is carried out through additional outlet openings communicating the cavity of the housing with the external environment. At the same time, the air surrounding the lamp cools the outer surface of the housing, and most importantly, its most heated metal part, where the board with the LED (LEDs) is located. The outer edges of the housing, protruding outward, create additional heat dissipation by increasing the surface area of the housing in contact with the external environment.
Таким образом, охлаждение производится, во-первых, принудительным прокачиванием воздуха через полость корпуса с охлаждением оребрения металлической части корпуса (корпус выполняет функцию радиатора). Тепло металлической части корпуса передается воздушными потоками от прикрепленной к ее торцу платы со светодиодом (светодиодами) к выходным отверстиям каналов. Во-вторых, происходит усиление теплообмена за счет переноса тепла не только по каналам, образованным выступами корпуса, в направлении выходных отверстий каналов, но и через дополнительные выходные отверстия (или перфорацию) в торце пластиковой части корпуса, причем теплообмен усилен воздействием на нагретый воздух внутри корпуса воздушных струй от вентилятора - потоки воздуха от вентилятора переносят нагретый воздух в пластиковую часть корпуса, откуда он выходит через выходные отверстия, площадь которых превышает площадь входных отверстий каналов. В-третьих, происходит рассеивание тепловой энергии в окружающую среду от нагретой поверхности металлической части корпуса, т.е. дополнительный теплоотвод от стенок и оребрения металлической части корпуса. Выполненные на корпусе внешние ребра и выступы, образующие сквозные каналы, усиливают этот эффект за счет увеличения площади поверхности корпуса, контактирующей с окружающей средой.Thus, cooling is carried out, firstly, by forced pumping of air through the cavity of the housing with cooling the fins of the metal part of the housing (the housing acts as a radiator). The heat of the metal part of the case is transmitted by air currents from a board attached to its end with an LED (LEDs) to the outlet openings of the channels. Secondly, there is an increase in heat transfer due to heat transfer not only through the channels formed by the protrusions of the housing in the direction of the outlet openings of the channels, but also through additional outlet openings (or perforation) at the end of the plastic part of the housing, and the heat transfer is enhanced by exposure to heated air inside air jets from the fan - air flows from the fan transfer heated air to the plastic part of the body, from where it exits through outlet openings whose area exceeds the area of the inlet openings channel channels. Thirdly, thermal energy is dissipated into the environment from the heated surface of the metal part of the body, i.e. additional heat removal from the walls and fins of the metal part of the body. The external ribs and protrusions forming the through channels made on the housing reinforce this effect by increasing the surface area of the housing in contact with the environment.
Расположение одного или нескольких ребер металлической части корпуса в радиальной плоскости, а других ребер наклонно к плоскости, проходящей через ось корпуса, позволят дополнительно закручивать (турбулизировать) поток воздуха и улучшить теплообмен между внутренним оребрением и воздушным потоком.The location of one or more ribs of the metal part of the casing in the radial plane, and other ribs inclined to the plane passing through the axis of the casing, will additionally swirl (turbulize) the air flow and improve heat transfer between the internal fins and the air stream.
Закрепление вентилятора внутри металлической части корпуса между платой со светодиодом (или светодиодами) и платой источника питания позволяет наряду с охлаждением платы со светодиодами также исключить перегрев платы источника питания (драйвера светодиодов), что также важно для обеспечения длительной надежной работы светодиодной лампы.Fixing the fan inside the metal part of the case between the board with the LED (or LEDs) and the power supply board allows, along with cooling the board with LEDs, to prevent overheating of the power supply board (LED driver), which is also important to ensure long-term reliable operation of the LED lamp.
Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:The invention is illustrated by drawings, which depict:
На фиг.1 - общий вид светодиодной лампы.Figure 1 is a General view of the LED lamp.
На фиг.2 - светодиодная лампа, вид сбоку.In Fig.2 - LED lamp, side view.
На фиг.3 - основные части светодиодной лампы.Figure 3 - the main parts of the LED lamp.
На фиг.4 - металлическая часть корпуса с внутренним оребрением и вентилятором.Figure 4 - the metal part of the body with internal fins and a fan.
На фиг.5 - пластиковая часть корпуса.Figure 5 - plastic part of the housing.
На фиг.6 - светодиодная лампа в разрезе, вид сбоку.Figure 6 is a sectional LED lamp, side view.
На фиг.7 - сечение А-А' с фиг.6.Fig.7 is a section aa 'from Fig.6.
На фиг.8 - сечение В-В' с фиг.6.On Fig - section bb 'from Fig.6.
На фиг.9 - схема протекания воздушных потоков через полость корпуса светодиодной лампы.Figure 9 is a diagram of the flow of air flows through the cavity of the housing of the LED lamp.
На фиг.10 - схема вентилятора.Figure 10 is a diagram of a fan.
На чертежах позициями обозначено:In the drawings, the positions indicated:
1 - колба из прозрачного или матового поликарбоната.1 - a flask from transparent or opaque polycarbonate.
2 - поверхность колбы из поликарбоната.2 - the surface of the flask made of polycarbonate.
3 - источник света - светодиод.3 - light source - LED.
4 - алюминиевая плата светодиодов.4 - aluminum LED board.
5 - поверхность металлической (алюминиевой) части корпуса (первая часть корпуса).5 - surface of the metal (aluminum) part of the body (the first part of the body).
6 - входное отверстие для воздуха.6 - air inlet.
7 - вентилятор.7 - fan.
8 - рамка вентилятора.8 - fan frame.
9 - первая часть корпуса (металлическая).9 - the first part of the body (metal).
10 - плата источника питания.10 - power supply board.
11 - поверхность пластиковой части.11 - the surface of the plastic part.
12 - вторая часть корпуса (например, пластиковая).12 - the second part of the body (for example, plastic).
13 - выходное отверстие для воздуха.13 - air outlet.
14 - цоколь.14 - base.
15 - температурный предохранитель.15 - temperature fuse.
16 - дополнительные выходные отверстия.16 - additional outlet openings.
17 - выступы металлической и пластиковой частей корпуса, обращенные наружу корпуса.17 - protrusions of the metal and plastic parts of the housing, facing the outside of the housing.
18 - ребра внутреннего оребрения корпуса.18 - ribs of the internal fins of the body.
19 - внешние ребра на пластиковой части и на металлической части корпуса.19 - external ribs on the plastic part and on the metal part of the body.
20 - каналы, образованные выступы металлической и пластиковой частей корпуса.20 - channels formed by the protrusions of the metal and plastic parts of the housing.
21 - перегородка канала, образованного выступом металлической и пластиковой частей корпуса.21 - a partition of the channel formed by the protrusion of the metal and plastic parts of the housing.
22 - ротор вентилятора.22 - fan rotor.
23 - статор вентилятора.23 - fan stator.
24 - мотор вентилятора.24 - fan motor.
25 - лопасти вентилятора.25 - fan blades.
26 - ось вентилятора.26 - fan axis.
27 - оболочка магнита вентилятора.27 - the shell of the fan magnet.
28 - магнит вентилятора.28 - fan magnet.
29 - пружина вентилятора.29 - fan spring.
30 - подшипник вентилятора.30 - fan bearing.
31 - верхняя крышка вентилятора.31 - top fan cover.
32 - стальная пластина вентилятора.32 - steel fan plate.
33 - нижняя крышка вентилятора.33 - bottom cover of the fan.
34 - плата вентилятора.34 - fan board.
35 - подшипник вентилятора.35 - fan bearing.
36 - кольцо (ускоритель).36 - ring (accelerator).
Светодиодная лампа состоит из полого корпуса, выполненного разъемным и состоящим из двух частей, первая из которых выполнена металлической и обозначена позицией 9, вторая часть 12 выполнена, например, пластиковой, соединенных между собой по фланцам с использованием резьбовых элементов. Металлическая часть 9 корпуса выполняет функцию радиатора, т.е. средства теплоотвода.The LED lamp consists of a hollow housing made of detachable and consisting of two parts, the first of which is made of metal and is indicated by 9, the
Во внутренней полости корпуса, в его пластиковой части 12 установлена плата источника питания 10, соединенная проводами с платой светодиодов и контактными элементами цоколя 14.In the internal cavity of the housing, in its
Светодиоды устанавливаются на плате 4 светодиодов, которая плотно и жестко соединена с кольцевой плоской площадкой торца металлической (алюминиевой) части корпуса 9.The LEDs are installed on the
Корпус соединен пластиковой частью 12 с цоколем 14, обеспечивающим установку лампы в патроне и ее питание посредством токопроводящих контактов, а металлической частью 9 корпус соединен со светопроницаемой (светорассеивающей) колбой 1. Колба 1 обеспечивает равномерную диаграмму направленности светового потока, защищает светодиоды от внешних воздействий и изготавливается, как правило, из ударопрочного пластика, близкого по оптическим характеристикам к стеклу, например из прозрачного или матового поликарбоната.The housing is connected by a
Металлическая часть корпуса 9, соединенная с колбой 1, должна обладать высокой теплопроводностью, для чего она выполнена предпочтительно из алюминия или легких алюминиевых сплавов.The metal part of the
С внешней стороны металлической части 9 корпуса, выполняющей функцию радиатора, внутри светопроницаемой (светорассеивающей) колбы 1 установлена плата 4 с размещенными на ней источниками света - светодиодами 3. Источников света (светодиодов) может быть один или более.On the outside of the
Плата 4 со светодиодами жестко соединена с плоским внешним торцом металлической части корпуса 9, имеющим центральное отверстие и входные отверстия 6 для прохода воздуха. Вблизи торца металлической части корпуса 9 или по его торцу расположены средства для крепления светопроницаемой (светорассеивающей) колбы 1.The
Внутри полости корпуса над платой 4 со светодиодами 3 в металлической части корпуса 9 установлен вентилятор 7, расположенный в рамке 8, прикрепленной к металлической части корпуса 9 резьбовыми элементами.Inside the body cavity above the
Вентилятор 7 и плата 4 со светодиодами 3 электрически связаны с платой 10 источника питания (драйвера светодиодов), установленной в пластиковой части 12 корпуса и, в свою очередь, электрически соединенной с цоколем 14 лампы.The
Металлическая часть 9 корпуса, в которой расположена плата 4 со светодиодами 3, выполнена оребренной с направленными внутрь полости корпуса ребрами 18, которые или часть которых ориентированы вдоль оси корпуса - лежат в плоскости, проходящей через продольную ось лампы. Часть ребер 18 может быть ориентирована наклонно к указанной плоскости.The
Стенки металлической 9 и пластиковой 12 частей корпуса выполнены с П-образными выступами 17, обращенными наружу, при этом каждый выступ пластиковой части 12 является продолжением соответствующего выступа металлической части 9, вместе выступы 17 образуют внутри корпуса сквозные каналы 20, открытые с обеих сторон (со стороны торцов корпуса) во внешнюю среду для засасывания воздуха снаружи, протекания воздушного потока по каналам внутри корпуса с охлаждением ребер внутреннего оребрения металлической части корпуса и выхода нагретого воздуха наружу. Каналы 20 могут быть разделены перегородкой 21 на две части.The walls of the
Входными отверстиями 6 для воздуха являются входы в сквозные каналы, образованные выступами на стенке корпуса. Входные отверстия 6 расположены со стороны торца металлической части 9 корпуса. Выходные отверстия сквозных каналов 13 расположены на противоположном торце лампы, на пластиковой части 12 корпуса. Кроме того, пластиковая часть 12 корпуса, на которой закреплен цоколь 14, выполнена с равномерно расположенными дополнительными выходными отверстиями 16 прямоугольного, круглого или сечения иной формы.The
Дополнительные выходные отверстия 16 расположены с торцевой стороны корпуса, ближе к цоколю, чем выходные отверстия 13, и обеспечивают прохождение наружу потоков нагретого воздуха, нагнетаемого в пластиковую часть 12 корпуса из части 9 корпуса.
Между выступами на поверхности 5 металлической части корпуса и их продолжением на поверхности 11 пластиковой части 12 корпуса и на поверхности 5 металлической части 9 корпуса образованы внешние ребра 19 преимущественно П-образного сечения, выступающие наружу корпуса и обеспечивающие дополнительный отвод тепла за счет увеличения площади поверхности 5 металлической части 9 корпуса.Between the protrusions on the
К плате источника питания подсоединен температурный предохранитель 15, чувствительный элемент которого закреплен на ребре внутреннего оребрения металлической части 9 корпуса.A
Работа светодиодной лампы осуществляется следующим образом.The operation of the LED lamp is as follows.
При включении светодиодной лампы в сеть переменное напряжение подается через цоколь на плату источника питания, где преобразуется в стабилизированное постоянное напряжение, которое подается на светодиоды 3, размещенные на плате 4. Световой поток от светодиодов 3 проходит через прозрачную или матовую колбу 1, вследствие чего обеспечивается равномерная диаграмма направленности.When the LED lamp is connected to the network, alternating voltage is supplied through the base to the power supply board, where it is converted to a stabilized constant voltage, which is supplied to the
В процессе работы происходит нагрев светодиодов 3, тепло от которых передается через плату 4 светодиодов 3 и слой теплопроводящей пасты на плоский торец металлической части 9 корпуса, при этом происходит нагрев внутреннего оребрения, наружных ребер, а также поверхности 5 металлической части 9 корпуса. Нагретый воздух, обтекающий внутреннее оребрение, выносится в окружающую среду из полости металлической части 9 корпуса за счет прокачки воздуха вентилятором. Воздушные потоки от вентилятора проходят по сквозному каналу внутри корпуса между входным 6 и выходным 13 отверстиями. Кроме того, нагретый воздух выходит через дополнительные отверстия 16 под воздействием вентилятора и/или за счет конвекции.In the process, the
Изобретение обеспечивает увеличение мощности и надежности работы светодиодной лампы, а также обеспечивает эффективность освещения за счет формирования равномерной диаграммы направленности.The invention provides an increase in the power and reliability of the LED lamp, and also provides lighting efficiency due to the formation of a uniform radiation pattern.
Металлическая часть корпуса 9, выполненная с внутренним оребрением, изготавливается методом литья под давлением из алюминия или алюминиевого сплава. Количество, толщина и площадь поверхности теплоотводящих внутренних ребер зависят от мощности используемых светодиодов 3. Размеры корпуса зависят от типоразмера светодиодной лампы.The metal part of the
Возможность изготовления остальных элементов лампы не требует пояснения, так как известна специалистам в данной области техники.The possibility of manufacturing the remaining lamp elements does not require explanation, as it is known to specialists in this field of technology.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014119136/07A RU2574858C2 (en) | 2014-05-13 | Led lamp |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014119136/07A RU2574858C2 (en) | 2014-05-13 | Led lamp |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013150916 Division | 2013-11-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014119136A RU2014119136A (en) | 2015-11-20 |
| RU2574858C2 true RU2574858C2 (en) | 2016-02-10 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2706047C1 (en) * | 2018-05-03 | 2019-11-13 | Юрий Борисович Соколов | Led lamp with cylindrical light guide |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101509653A (en) * | 2009-03-09 | 2009-08-19 | 张春涛 | High power LED lamp structure with fan |
| RU2418345C1 (en) * | 2009-12-31 | 2011-05-10 | Купеев Осман Геннадьевич | Light-emitting diode lamp |
| CN202302899U (en) * | 2011-10-27 | 2012-07-04 | 宁波腾隆户外用品有限公司 | Large-power light-emitting diode (LED) lamp |
| RU119438U1 (en) * | 2011-08-30 | 2012-08-20 | Игорь Иннокентьевич Жойдик | LED LAMP |
| TWM452306U (en) * | 2012-06-06 | 2013-05-01 | Behavior Tech Computer Corp | Lamp structure |
| CN203010454U (en) * | 2012-12-19 | 2013-06-19 | 上海马赫电子科技有限公司 | Novel large-power integral light-emitting diode (LED) lamp |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101509653A (en) * | 2009-03-09 | 2009-08-19 | 张春涛 | High power LED lamp structure with fan |
| RU2418345C1 (en) * | 2009-12-31 | 2011-05-10 | Купеев Осман Геннадьевич | Light-emitting diode lamp |
| RU119438U1 (en) * | 2011-08-30 | 2012-08-20 | Игорь Иннокентьевич Жойдик | LED LAMP |
| CN202302899U (en) * | 2011-10-27 | 2012-07-04 | 宁波腾隆户外用品有限公司 | Large-power light-emitting diode (LED) lamp |
| TWM452306U (en) * | 2012-06-06 | 2013-05-01 | Behavior Tech Computer Corp | Lamp structure |
| CN203010454U (en) * | 2012-12-19 | 2013-06-19 | 上海马赫电子科技有限公司 | Novel large-power integral light-emitting diode (LED) lamp |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2706047C1 (en) * | 2018-05-03 | 2019-11-13 | Юрий Борисович Соколов | Led lamp with cylindrical light guide |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU140531U1 (en) | LED LAMP | |
| CN202834855U (en) | LED (light-emitting diode) lighting equipment with separated driving circuit | |
| JP6199970B2 (en) | Heat dissipation structure with segmented chimney structure | |
| JP5144792B2 (en) | Lamp | |
| TW201348646A (en) | Light emitting diode lamp | |
| KR200456801Y1 (en) | Screw Connecting type Light Emitting Diode Lamp Luminating Omnidirectionally | |
| JP2012195273A (en) | Lamp | |
| RU2662691C2 (en) | Lighting device and luminaire | |
| KR100939531B1 (en) | An apparatus for radiating heat of led lamp | |
| JP2011009210A (en) | Illumination device | |
| TW201516329A (en) | Light emitting diode lamp | |
| KR101468849B1 (en) | LED a lights mounted dual radiant heat structure | |
| JP5305445B2 (en) | Lighting device | |
| KR20090114758A (en) | LED illumination apparatus | |
| JP2016115655A (en) | LED lamp | |
| KR20130123623A (en) | A led lamp with heat radiation using natural convection | |
| RU2574858C2 (en) | Led lamp | |
| JP2012252891A (en) | Lighting device | |
| TWI557364B (en) | Light emitting diode lamp | |
| EP3447374B1 (en) | Lighting device | |
| CN102889524B (en) | Honeycomb-convection heat-superconducting LED (light emitting diode) reflector lamp | |
| CN101858499B (en) | Illumination device | |
| KR20190014745A (en) | LED illumination lamp | |
| RU2595258C1 (en) | Led lamp with forced cooling system | |
| CN210951237U (en) | LED down lamp heat radiation structure and LED down lamp |