RU66480U1

RU66480U1 - LED BLOCK (OPTIONS)

Info

Publication number: RU66480U1
Application number: RU2007121940/22U
Authority: RU
Inventors: Георгий Владимирович Фетисов
Original assignee: Георгий Владимирович Фетисов
Priority date: 2007-06-14
Filing date: 2007-06-14
Publication date: 2007-09-10

Abstract

Светодиодный блок выполнен в виде монолита из залитой прозрачной полимерной смолой одной гирлянды, состоящей из светодиодов и проволоки, образующих электрическую цепь или печатной платы с установленными светодиодами.The LED block is made in the form of a monolith from a single garland filled with a transparent polymer resin, consisting of LEDs and a wire forming an electric circuit or a printed circuit board with LEDs installed.

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к осветительным устройствам со светодиодами, используемых в коммунальном хозяйстве: освещение подъездов, лифтовых кабин, чердаков и подвалов, на производствах во взрывоопасных и агрессивных средах: газовые хозяйства, рудники, химическое производство; к декоративным элементам, используемым в строительстве: элементы фасада, лестниц, декоративная плитка для бассейнов, фонтанов и тротуаров; а также к рекламным устройствам.The utility model relates to lighting devices with LEDs used in public utilities: lighting of entrances, elevator cabins, attics and basements, in industries in explosive and aggressive environments: gas facilities, mines, chemical production; to the decorative elements used in construction: facade elements, stairs, decorative tiles for pools, fountains and sidewalks; as well as advertising devices.

Уровень техникиState of the art

Светодиоды являются альтернативой традиционным источникам света, так как они обладают уникальными технологическими преимуществами перед традиционными источниками освещения, которые не всегда очевидны. В отличие от неона, ламп накаливания или люминесцентных источников света, светодиоды - компактные устройства, которые не имеют никаких нитей, которые могут перегореть. Никаких движущихся частей и никаких стеклянных компонентов. В дополнение к тому, что они фактически небьющиеся, светодиоды - низковольтные устройства, которые производят совсем немного тепла, не содержат ртути и испускают определенную длину волны света, которая может соответствовать цвету освещаемой поверхности.LEDs are an alternative to traditional light sources, as they have unique technological advantages over traditional light sources, which are not always obvious. Unlike neon, incandescent lamps or fluorescent light sources, LEDs are compact devices that do not have any filaments that can burn out. No moving parts and no glass components. In addition to being virtually unbreakable, LEDs are low-voltage devices that produce very little heat, do not contain mercury and emit a specific wavelength of light, which may correspond to the color of the illuminated surface.

Возрастает использование светодиодов во всех видах световой рекламы - объемных буквах, световых коробах, световых вывесках и панно. Светодиоды на 80% более энергоэффективней, чем типичные неоновые системы. Такие показатели, как высокая яркость, экономичность за счет более высокого уровня энергосбережения и длительный срок службы - около 100000 часов - делает привлекательным использование светодиодов в качестве источников света.The use of LEDs in all types of light advertising is increasing - volume letters, light boxes, light signs and panels. LEDs are 80% more energy efficient than typical neon systems. Indicators such as high brightness, efficiency due to a higher level of energy saving and a long service life of about 100,000 hours make the use of LEDs as light sources attractive.

Компактный размер, малый расход энергии и быстрое время включения приводят к широкому использованию светодиодов в транспортных средствах для обеспечения как внешних сигнальных функций, таких как стоп-сигналы и индикаторы поворота, так и в интерьере автомобилей - чаще всего для освещения приборной панели. Светодиоды используются также в светофорах и уличных указателях.The compact size, low power consumption and fast turn-on time lead to the widespread use of LEDs in vehicles to provide both external signaling functions, such as brake lights and turn indicators, as well as in car interiors - most often for dashboard lighting. LEDs are also used in traffic lights and street signs.

Перспективным направлением области применения светодиодов является световое декорирование предметов интерьера - например, мебели, зеркальных стен, A promising area of application of LEDs is the light decoration of interior items - for example, furniture, mirror walls,

подвесных потолков; архитектурных элементов из различных материалов, а также рекламной и сувенирной продукции.false ceilings; architectural elements from various materials, as well as advertising and souvenir products.

Как правило, светодиод состоит из полупроводникового кристалла на подложке, корпуса с контактными выводами и пластикового купола (пластиковой линзы). Однако для увеличения мощности излучения на общей подложке могут быть смонтированы несколько полупроводниковых кристаллов под одним прозрачным куполом. Примеры таких технических решений описаны, например, в публикации WO 01/45181 от 21.06.2001 и патенте США №3875456, опубликованном 01.04.1975. Недостатком таких устройств является сложность конструкции и технологии изготовления, требующей специального дорогостоящего оборудования.As a rule, an LED consists of a semiconductor crystal on a substrate, a housing with contact leads, and a plastic dome (plastic lens). However, to increase the radiation power on a common substrate, several semiconductor crystals can be mounted under one transparent dome. Examples of such technical solutions are described, for example, in publication WO 01/45181 of 06/21/2001 and US patent No. 3875456, published 01/01/1975. The disadvantage of such devices is the complexity of the design and manufacturing technology, requiring special expensive equipment.

Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является светодиодный блок, патент США №6595671, опубликован 14.03.2002, выполненный из прозрачной полимерной смолы. При этом светодиоды установлены на каркасе внутри корпуса (кожуха) из прозрачной полимерной смолы. Этот известный светодиодный блок технологически сложен в изготовлении, так как предполагает отдельное изготовление корпуса, установку светодиодов на каркас, установку каркаса со светодиодами внутри корпуса и герметизацию корпуса. Кроме того, при наличии ударных нагрузок на светодиодный блок или вибрации соответствующую нагрузку будут испытывать соединения каркаса со светодиодами, что предполагает ограничения по использованию светодиодного блока.The closest analogue of the claimed utility model is the LED block, US patent No. 6595671, published March 14, 2002, made of a transparent polymer resin. In this case, the LEDs are mounted on the frame inside the housing (casing) of a transparent polymer resin. This well-known LED block is technologically difficult to manufacture, since it involves the separate manufacture of the housing, the installation of LEDs on the chassis, the installation of the chassis with LEDs inside the housing and the sealing of the housing. In addition, in the presence of shock loads on the LED block or vibration, the corresponding load will be experienced by the connections of the frame with LEDs, which implies restrictions on the use of the LED block.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Предлагаемое устройство - светодиодный блок предназначен для использования в качестве, например, светильника, как в домашних условиях, так и в коммунальном хозяйстве: освещение подъездов, лифтовых кабин, чердаков и подвалов, во взрывоопасных и агрессивных средах: газовые хозяйства, рудники, химическое производство, а также может быть применено в качестве декоративного элемента в строительстве: элементы фасада, лестниц, в архитектурном и ландшафтном дизайне: декоративная плитка для бассейнов, фонтанов и тротуаров, искусственный камень и т.п. Широкое применение такие устройства могут найти и в рекламных вывесках, сувенирной продукции и т.д.The proposed device - an LED block is intended for use as, for example, a lamp, both at home and in public utilities: lighting of entrances, elevator cabins, attics and basements, in explosive and aggressive environments: gas facilities, mines, chemical production, and can also be used as a decorative element in construction: elements of the facade, stairs, in architectural and landscape design: decorative tiles for pools, fountains and sidewalks, artificial stone, etc. .P. Such devices can also be widely used in advertising signs, souvenirs, etc.

Технические результаты, достигаемые в заявленной полезной модели, заключаются в упрощении конструкции и технологии изготовления, при этом The technical results achieved in the claimed utility model are to simplify the design and manufacturing technology, while

светодиодный блок может изготавливаться с различными размерами, ему может быть придана практически любая форма и использовано различное число светодиодов.LED block can be made with different sizes, almost any shape can be given to it and a different number of LEDs can be used.

Кроме того, техническим результатом является увеличение вибро- и ударопрочности. При этом светодиодный блок является энергоэкономичным, влагостойким, пожаробезопасным и защищенным от вандалов.In addition, the technical result is an increase in vibration and shock resistance. At the same time, the LED unit is energy-efficient, moisture resistant, fireproof and protected from vandals.

Указанные технические результаты обеспечиваются в светодиодном блоке из прозрачной полимерной смолы, выполненном в виде монолита из залитой прозрачной полимерной смолой, по крайней мере, одной гирлянды, состоящей из светодиодов и проволоки, образующих электрическую цепь. При этом подразумевается, что каждый светодиод состоит из полупроводникового кристалла на подложке, корпуса с контактными выводами и пластикового купола (пластиковой линзы).The indicated technical results are provided in an LED block made of a transparent polymer resin, made in the form of a monolith from a polymer resin filled with at least one garland, consisting of LEDs and a wire forming an electric circuit. It is understood that each LED consists of a semiconductor crystal on a substrate, a housing with contact leads, and a plastic dome (plastic lens).

Светодиоды могут быть подключены параллельно. Светодиодный блок может быть выполнен в виде монолита из залитых прозрачной полимерной смолой двух или трех гирлянд, отличающихся цветом (длиной волны) излучения светодиодов из которых они состоят. Например, одна гирлянда может включать светодиоды, излучающие в красной части спектра видимого излучения, другая - в зеленой, а третья - в желтой.LEDs can be connected in parallel. The LED block can be made in the form of a monolith from two or three garlands filled with transparent polymer resin, which differ in the color (wavelength) of the radiation of the LEDs of which they consist. For example, one garland can include LEDs that emit in the red part of the spectrum of visible radiation, another in green, and a third in yellow.

Гирлянда моет быть снабжена, по крайней мере, одним электрическим разъемом, установленным в монолите с возможностью подключения гирлянды к внешнему источнику питания. Электрических разъемов может быть несколько, например, по одному у каждой гирлянды для их независимого подключения. С другой стороны для подключения электрической цепи может использоваться несколько разъемов, позволяющих состыковать два или более светодиодных блоков и объединить гирлянды внутри них в одну электрическую цепь.The garland can be equipped with at least one electrical connector installed in the monolith with the possibility of connecting the garland to an external power source. There can be several electrical sockets, for example, one at each garland for their independent connection. On the other hand, several connectors can be used to connect the electric circuit, allowing to couple two or more LED blocks and combine the garlands inside them into one electric circuit.

Часть поверхности монолита может быть выполнена светорассеивающей.Part of the surface of the monolith can be made diffusing.

В качестве полимерной смолы могут быть использованы полимерные смолы холодного отверждения, а также эпоксидные или полиэфирные смолы.As the polymer resin, cold cured polymer resins as well as epoxy or polyester resins can be used.

Указанные технические результаты обеспечиваются и в светодиодном блоке из прозрачной полимерной смолы, выполненном в виде монолита из залитой прозрачной полимерной смолой печатной платы с установленными на ней светодиодами.The indicated technical results are also provided in the LED block of transparent polymer resin, made in the form of a monolith from a printed circuit board filled with transparent polymer resin with LEDs mounted on it.

При этом также подразумевается, что каждый светодиод состоит из полупроводникового кристалла на подложке, корпуса с контактными выводами и пластикового купола (пластиковой линзы).It is also understood that each LED consists of a semiconductor crystal on a substrate, a housing with contact leads, and a plastic dome (plastic lens).

Светодиоды и печатная плата (токопроводящие «дорожки» на печатной плате) могут образовывать электрическую цепь с параллельно соединенными светодиодами, но LEDs and a printed circuit board (conductive "tracks" on a printed circuit board) can form an electrical circuit with parallel connected LEDs, but

могут образовывать две, или три электрические цепи, отличающиеся цветом (длиной волны) излучения светодиодов.can form two, or three electrical circuits, differing in the color (wavelength) of the LED radiation.

Печатная плата может быть снабжена, по крайней мере, одним электрическим разъемом, установленным в монолите с возможностью подключения к внешнему источнику питания. Электрических разъемов может быть несколько и они могут быть использованы для соединения (состыковки) двух или более светодиодных блоков и объединения электрических цепей внутри них.The circuit board can be equipped with at least one electrical connector installed in the monolith with the ability to connect to an external power source. There can be several electrical connectors and they can be used to connect (dock) two or more LED blocks and combine electrical circuits inside them.

Благодаря технологии изготовления, форма светодиодного блока может быть различной, например, для светильника - в виде шара, для декоративной отделки различных предметов интерьера или строительства - в виде плиты (панели) или плитки для пола, для рекламных устройств - в виде букв или других знаков и образов. При этом в светодиодных блоках могут быть использованы светодиоды с различным цветом излучения и полимерные смолы различных цветов.Thanks to manufacturing technology, the shape of the LED block can be different, for example, for a lamp - in the form of a ball, for decorative decoration of various objects of interior or construction - in the form of a plate (panel) or tile for a floor, for advertising devices - in the form of letters or other signs and images. In this case, LED blocks can be used LEDs with different colors of radiation and polymer resins of different colors.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 показан внешний вид светодиодов.Figure 1 shows the appearance of the LEDs.

На фиг.2 показан светодиодный блок в соответствии с первым вариантом полезной модели.Figure 2 shows the LED block in accordance with the first embodiment of the utility model.

На фиг.3 показан светодиодный блок в соответствии со вторым вариантом полезной модели.Figure 3 shows the LED block in accordance with the second variant of the utility model.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

На фиг.1 представлен внешний вид широко используемых в настоящее время светодиодов с пластиковым куполом, под которым находится полупроводниковый кристалл на подложке и корпус с контактными выводами, выходящими из-под купола.Figure 1 shows the appearance of the currently widely used LEDs with a plastic dome, under which there is a semiconductor crystal on a substrate and a housing with contact leads coming out from under the dome.

На фиг.2 представлен монолит из прозрачной полимерной смолы 1. Внутри монолита находятся две проволоки 2 и 3, образующие со светодиодами 4 параллельную электрическую цепь в виде гирлянды, изогнутой вдоль поверхности монолита для равномерной светимости его поверхности. Проволоки 2 и 3 соединены с разъемом 5.Figure 2 shows a monolith of transparent polymer resin 1. Inside the monolith are two wires 2 and 3, forming with LEDs 4 a parallel electrical circuit in the form of a garland bent along the surface of the monolith for uniform luminosity of its surface. Wire 2 and 3 are connected to connector 5.

На фиг.3 также представлен монолит из прозрачной полимерной смолы 6. Но внутри монолита находится печатная плата 7 с установленными на ней светодиодами 8. Печатная плата соединена с разъемов 9.Figure 3 also shows a monolith made of transparent polymer resin 6. But inside the monolith there is a printed circuit board 7 with LEDs 8 installed on it. The printed circuit board is connected to the connectors 9.

Светодиодный блок изготавливают наливным способом. В форме (опалубке) для монолита в соответствии с первым вариантом полезной модели размещают гирлянду или гирлянды из проволоки и светодиодов и разъем. При этом проволока из алюминия, или меди, или стали обладает достаточной жесткостью для образования каркаса и удержания светодиодов в заданном положении при размещении гирлянды в форме с опорой на разъем. В соответствии со вторым вариантом полезной модели в форме (опалубке) для монолита размещают печатную плату с установленными на ней светодиодами и разъем. Расположение перед заливкой прозрачной полимерной смолой проволочного каркаса или печатной платы со светодиодами в форме (опалубке) может дополнительно фиксироваться нитями или скотчем, закрепленными на краях формы (опалубки). Затем в форму (опалубку) заливают полимерную смолу, например, марки ПН-12С. После затвердевания смолы и удаления формы (опалубки), изделие готово к эксплуатации.The LED block is made in bulk. In the form (formwork) for the monolith, in accordance with the first embodiment of the utility model, a garland or garlands of wire and LEDs and a connector are placed. At the same time, the wire of aluminum, or copper, or steel has sufficient rigidity to form a frame and hold the LEDs in a predetermined position when placing a garland in a mold supported by a connector. In accordance with the second embodiment of the utility model, a printed circuit board with LEDs and a connector installed on it is placed in the form (formwork) for the monolith. The location before filling with a transparent polymer resin wire frame or printed circuit board with LEDs in the form (formwork) can be additionally fixed with threads or tape fixed on the edges of the form (formwork). Then, a polymer resin, for example, PN-12C grade, is poured into the form (formwork). After hardening of the resin and removal of the form (formwork), the product is ready for use.

Опалубку можно снять в процессе затвердевания и придать заготовке другую форму - согнуть или свернуть, например, в спираль.Formwork can be removed during the hardening process and give the workpiece a different shape - bend or roll, for example, into a spiral.

Важно то, что изготовление светодиодных блоков в соответствии с описанной технологией не требует специального оборудования и возможно непосредственно перед их установкой, например на строительной площадке.It is important that the manufacture of LED blocks in accordance with the described technology does not require special equipment and is possible immediately before their installation, for example at a construction site.

Claims

1. An LED block made of a transparent polymer resin, characterized in that it is made in the form of a monolith from an at least one garland filled with a transparent polymer resin, consisting of LEDs and a wire forming an electric circuit.

2. The LED block according to claim 1, characterized in that the LEDs are connected in parallel.

3. The LED block according to claim 2, characterized in that it is made in the form of a monolith of two or three garlands filled with transparent polymer resin, characterized by the wavelength of the LEDs.

4. The LED unit according to claim 1, characterized in that the garland is equipped with at least one electrical connector installed in the monolith with the ability to connect the garland to an external power source.

5. The LED block according to claim 1, characterized in that at least part of the surface of the monolith is made of light-scattering.

6. The LED block according to claim 1, characterized in that as the polymer resin use polymer resin cold curing.

7. The LED block according to claim 1, characterized in that as the polymer resin, polyepoxide, polyester resins are used.

8. LED block made of transparent polymer resin, characterized in that it is made in the form of a monolith from a printed circuit board embedded in transparent polymer resin with LEDs mounted on it.

9. The LED unit of claim 8, wherein the LEDs and the printed circuit board form at least one electrical circuit with parallel connected LEDs.

10. The LED unit according to claim 9, characterized in that the LEDs and the printed circuit board form two or three electrical circuits, characterized by the wavelength of the radiation of the LEDs.

11. The LED unit of claim 8, characterized in that the printed circuit board is equipped with at least one electrical connector mounted in a monolith with the ability to connect to an external power source.

12. The LED block according to claim 8, characterized in that at least part of the surface of the monolith is made of light-scattering.

13. The LED block according to claim 8, characterized in that as the polymer resin use polymer resin cold curing.

14. The LED block according to claim 8, characterized in that the polymeric resins use polyepoxide, polyester resins.