WO2011139178A1 - Способ изготовления светодиодной лампы - Google Patents

Способ изготовления светодиодной лампы Download PDF

Info

Publication number
WO2011139178A1
WO2011139178A1 PCT/RU2010/000736 RU2010000736W WO2011139178A1 WO 2011139178 A1 WO2011139178 A1 WO 2011139178A1 RU 2010000736 W RU2010000736 W RU 2010000736W WO 2011139178 A1 WO2011139178 A1 WO 2011139178A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
heat pipe
heat
base
radiator
Prior art date
Application number
PCT/RU2010/000736
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Михаил Юрьевич ВАЛЕНЦОВ
Original Assignee
Valyentsov Mikhail Jur Yevich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valyentsov Mikhail Jur Yevich filed Critical Valyentsov Mikhail Jur Yevich
Priority to CN2010800519155A priority Critical patent/CN102713427A/zh
Publication of WO2011139178A1 publication Critical patent/WO2011139178A1/ru

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
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/51—Cooling arrangements using condensation or evaporation of a fluid, e.g. heat pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F21K9/23—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
    • F21K9/232—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings specially adapted for generating an essentially omnidirectional light distribution, e.g. with a glass bulb
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/90—Methods of manufacture
    • 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
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/71—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks using a combination of separate elements interconnected by heat-conducting means, e.g. with heat pipes or thermally conductive bars between separate heat-sink elements
    • F21V29/713—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks using a combination of separate elements interconnected by heat-conducting means, e.g. with heat pipes or thermally conductive bars between separate heat-sink elements in direct thermal and mechanical contact of each other to form a single system
    • 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
    • F21V3/00—Globes; Bowls; Cover glasses
    • 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]

Definitions

  • the invention relates to methods for manufacturing LED lamps.
  • LED E27 series externally have an unaesthetic appearance, bulky, dimly shine (on average - 300 ... 500 lm) and due to the fact that there is no possibility and there is nowhere to transfer heat from diodes.
  • diodes stand on a large mass of metal, which accumulates heat in itself, but it is very badly dumped into space and as a drawback (and consequence) - all such lamps shine sectorly, due to the huge metal radiator occupying the lamp substrate .
  • the cooling radiator is configured to significantly increase its area without significantly increasing the size of the lamp.
  • the claimed technical result is achieved due to the fact that the method of manufacturing an LED lamp, including the use of a bulb, a base for insertion into a cartridge, LEDs connected via a power chip to the contacts of the base, and characterized by heat transfer from the LEDs to the radiator, characterized in that the LEDs are mounted on heat pipe, which is performed with the base and the hollow leg-coolant, and around the bulb of the lamp and under it place the elements of the radiator connected to the base of the heat pipe, and in inside the cavity of the heat pipe there is a heat carrier operating in the boiling phase, and the LEDs are supplied with power through current-carrying paths or thin wires running along the surface of the heat pipe.
  • LED lamps are equipped with a cone of mirror material placed at the base of the heat pipe in order to reflect the rays incident on the upper part of the base of the heat pipe.
  • the invention can be implemented in the following way.
  • the lamp is formed by inserting into a light-distributing opaque flask (1) (can be made of plastic or glass) around its side surfaces of a secondary metal radiator (2), which can be made of light metal or metal alloys.
  • the secondary radiator (2) is designed in such a way that it does not create shadows for light due to its special design with a reflective surface facing the inside of the lamp.
  • LEDs (3) are placed with sector installation on the leg of the heat pipe (4) for overlapping
  • the heat pipe (4) is made of complex shape with a base and a hollow leg filled with coolant, and can be made of non-ferrous metal (for example, copper or aluminum) or an alloy of metals that takes heat from
  • the first way of transferring heat from the heat pipe is to the primary metal radiator (5), which is rigidly connected to the heat pipe (4) and the secondary radiator (2) to evenly distribute heat across both radiators.
  • the second way of transferring heat from the heat pipe is to the secondary metal radiator (2). Standard base with plastic
  • the ballast (6) contains control electronics for powering the LEDs, electrical contacts that go through wires or paths running along the body of the heat pipe (4).
  • LED lamps can be equipped with a cone (7) of mirror material (see Fig. 2), designed to reflect the rays incident on the upper part of the ballast.
  • a heat pipe (4) for taking heat from the LEDs (3) allows you to position the LEDs in any convenient part of the lamp, and accordingly get the desired radiation pattern from the light source (up to 360 degrees), and using a radiator of a special design, allowing on the one hand - effectively transfer heat to the medium (air), and on the other hand, do not interfere with the light output of the lamp, and do not create shadows with the radiator.
  • the heat carrier operating in the boiling phase is located in the heat pipe (4)
  • the flow of liquid water back to the heating point (where the diodes are installed) is due to the capillary structure of the inner wall of the heat pipe.
  • the tube works in a closed cycle, with a minimum temperature difference at the ends of the tube.
  • the lamp gets light, inexpensive to manufacture, and extremely bright, since the heat pipe will effectively remove heat from the LEDs, which will allow them to be supplied with significantly higher current than when using a simple massive metal radiator.

Abstract

Изобретение относится к способам изготовления светодиодных ламп. Техническим результатом заявленного изобретения является компактный светоизлучатель, не создающий светопотерь и освещающий под углами 360x270x270 градусов, в котором радиатор выполнен с возможностью значительного увеличения его площади радиатора без линейного роста размера лампы. Заявленный технический результат достигается за счет того, что способ изготовления светодиодной лампы, включающий использование колбы, цоколя для вставки в патрон, светодиодов, подключенных через микросхему к контактам цоколя, и характеризующийся передачей тепла от светодиодов к радиатору, отличающийся тем, что светодиоды устанавливают на тепловой трубке, которую выполняют с основанием и полой ножкой-теплоносителем, а вокруг колбы лампы и под ней размещают элементы радиатора, соединенного с основанием тепловой трубки, причем внутри полости тепловой трубки располагают теплоноситель, работающий на фазе кипения, а электропитание на светодиоды подают через изолированную трубку внутри полости тепловой трубки.

Description

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЕТОДИОДНОЙ ЛАМПЫ
ОПИСАНИЕ
Изобретение относится к способам изготовления светодиодных ламп.
Современные светодиодные лампы, например, серии LED Е27 внешне имеют неэстетичный вид, громоздкие, слабо светят (в среднем - 300...500 лм) и из-за того, что нет возможности и некуда передать тепло с диодов.
Обычно на диодных лампах диоды стоят на большой массе металла, которая аккумулирует тепло в себя, но очень плохо его сбрасывает в пространство и как недостаток (и следствие) - все подобные лампы светят секторно, из-за того, что подложку лампы занимает огромнейший металлический радиатор.
Из уровня техники известно решение US2009046458, представляющее собой
классический светильник, где ребра радиатора стоят за зоной угла раскрыва диода. Схема не позволяет снять с диодов достаточного тепла вообще, поскольку у диодов угол раскрыва 120 градусов , и они в итоге должны стоять достаточно далеко друг от друга, т.е. плотность светоизлучателей растет, в лампу эту схему не уместить, либо уместить с очень слабыми диодам, около 200-300 лм света.
Более близким решением являются патенты US2009021944, CN101349411, в которых описана тепловая трубка в количестве 3 штук, которые отбирают тепло у
металлического шестигранника, на котором стоят платки (звездочки) с установленными на них диодами. Т.е. непосредственно диод на трубке не стоит, источник света получается не точечный, огромное количество света при этом теряется (отражается от защитной колбы обратно на этот шестигранник). Конструкция очень громоздкая и тяжелая, много металла внутри излучателя, где он совершенно бесполезен. Радиатор в этой схеме стоит снизу и реализует классическую схему светодиодной лампы.
Техническим результатом заявленного изобретения является компактный
светоизлучатель, не создающий светопотерь и освещающий под углами 360x270x270 градусов, в котором радиатор охлаждения выполнен с возможностью значительного увеличения его площади без значительного роста размера лампы. Заявленный технический результат достигается за счет того, что способ изготовления светодиодной лампы, включающий использование колбы, цоколя для вставки в патрон, светодиодов, подключенных через микросхему питания к контактам цоколя, и характеризующийся передачей тепла от светодиодов к радиатору, отличающийся тем, что светодиоды устанавливают на тепловой трубке, которую выполняют с основанием и полой ножкой-теплоносителем, а вокруг колбы лампы и под ней размещают элементы радиатора, соединенного с основанием тепловой трубки, причем внутри полости тепловой трубки располагают теплоноситель, работающий на фазе кипения, а электропитание на светодиоды подаются через токоведущие дорожки либо тонкие провода, идущие по поверхности тепловой трубки.
Дополнительно светодиодные лампы оснащаются конусом из зеркального материала, размещаемым у основания тепловой трубки с целью отражения лучей, падающих на верхнюю часть основания тепловой трубки.
Изобретение может быть реализовано следующим способом.
Лампу формируют путем вставки в светораспределяющую матовую колбу (1) (может быть выполнена пластиковой или стеклянной) вокруг ее боковых поверхностей вторичного металлического радиатора (2), который может быть изготовлен из легкого металла, либо сплавов металлов. Вторичный радиатор (2) выполнен таким образом, что не создает теней для света благодаря своей особой конструкции с отражающей поверхностью, обращенной во внутреннюю сторону лампы. Светодиоды (3) размещают с секторной установкой на ножку тепловой трубки (4) для перекрытия
светораспределения в 360 градусов (например, 3 светодиода через интервал в 120 градусов). Тепловая трубка (4) выполнена сложной формы с основанием и полой ножкой, заполненной теплоносителем, и может быть изготовлена из цветного металла (например, меди или алюминия) или сплава металлов, забирающая тепло от
светодиодов и передающая на радиаторы. Первый путь передачи тепла от тепловой трубки - на первичный металлический радиатор (5), который жестко соединен с тепловой трубкой (4) и вторичным радиатором (2) для равномерного распределения тепла по обоим радиаторам. Второй путь передачи тепла от тепловой трубки - на вторичный металлический радиатор(2). Стандартный цоколь с пластиковым
пускорегулятором (6) содержит электронику управления для питания светодиодов, электроконтакты на которые идут через провода либо дорожки идущие по корпусу тепловой трубки (4).
Дополнительно светодиодные лампы могут оснащаться конусом (7) из зеркального материала (см. Фиг. 2), предназначенным для отражения лучей, падающих на верхнюю часть пускорегулятора.
Применение тепловой трубки (4) для отбора тепла от светодиодов (3) позволяет расположить светодиоды в любой удобной части лампы, и соответственно получить нужную диаграмму направленности от источника света (вплоть до 360 градусов), и применением радиатора особой конструкции, позволяющего с одной стороны - эффективно передавать тепло среде (воздуху), и с другой стороны - не создавать помех светоотдаче лампы, и не создавать теней радиатором.
В тепловой трубке (4) находится теплоноситель, работающий на фазе кипения
(например дистиллированная вода при отрицательном давлении). Эффективность отбора тепла на фазовом переходе значительно выше, нежели на обычном нагреве. При нагреве диодов до точки фазового перехода вода в трубке под ними начнёт беспузырьковое кипение, и будет конденсироваться на другом, более холодном конце трубки, где при конденсации будет эффективно отдавать тепло радиаторам.
Поступление жидкой воды обратно в точку нагрева (где установлены диоды) обусловлено капиллярной структурой внутренней стенки тепловой трубки. Трубка работает по замкнутому циклу, при минимальном перепаде температур на концах трубки.
Лампа получает легкой, недорогой в производстве, и чрезвычайно яркой, поскольку тепловая трубка будет эффективно отбирать тепло от светодиодов, что позволит питать их значительно большим током, нежели при применении простого массивного металлического радиатора.
Применение соответствующей микросхемы питания диодов позволит сделать лампу с регулировкой яркости (с диммером), что невозможно в компактных люминесцентных лампах.

Claims

ФОРМУЛА
1. Способ изготовления светодиодной лампы, включающий использование колбы, цоколя для вставки в патрон, светодиодов, подключенных через микросхему к контактам цоколя, и характеризующийся передачей тепла от светодиодов к радиатору, отличающийся тем, что светодиоды устанавливают на тепловой трубке, которую выполняют с основанием и полой ножкой-теплоносителем, а вокруг колбы лампы и под ней размещают элементы радиатора, соединенного с основанием тепловой трубки, причем внутри полости тепловой трубки располагают теплоноситель, работающий на фазе кипения, а электропитание на светодиоды подают через токоведущие дорожки, либо провода, идущие по поверхности тепловой трубки.
2. Способ изготовления светодиодной лампы по п. 1 отличающийся тем, что
дополнительно светодиодные лампы оснащают конусом из зеркального материала, размещаемым у основания тепловой трубки с целью отражения лучей, падающих на верхнюю часть основания тепловой трубки.
PCT/RU2010/000736 2010-05-04 2010-12-07 Способ изготовления светодиодной лампы WO2011139178A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010800519155A CN102713427A (zh) 2010-05-04 2010-12-07 发光二极管灯的制造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010117281/07A RU2444677C2 (ru) 2010-05-04 2010-05-04 Способ изготовления светодиодной лампы
RU2010117281 2010-05-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011139178A1 true WO2011139178A1 (ru) 2011-11-10

Family

ID=44903874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2010/000736 WO2011139178A1 (ru) 2010-05-04 2010-12-07 Способ изготовления светодиодной лампы

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN102713427A (ru)
RU (1) RU2444677C2 (ru)
WO (1) WO2011139178A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014022977A1 (zh) * 2012-08-08 2014-02-13 Feng Lin 一种led灯及其制造方法
CN105972535A (zh) * 2015-12-16 2016-09-28 广州共铸科技股份有限公司 一种led汽车头灯

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6173476B2 (ja) * 2012-11-26 2017-08-02 フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ 改良型熱伝達装置を含む照明デバイス
RU2636385C1 (ru) * 2016-08-24 2017-11-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) Устройство охлаждения одиночного мощного светодиода с интенсифицированной конденсационной системой

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1746438A1 (ru) * 1990-07-02 1992-07-07 Всесоюзный Электротехнический Институт Им.В.И.Ленина Полупроводниковый светоуправл емый модуль
RU64321U1 (ru) * 2007-02-14 2007-06-27 Владимир Александрович Круглов Осветительное устройство
CN101290106A (zh) * 2007-04-20 2008-10-22 胡凯 一种半导体led灯散热器
CN101457919A (zh) * 2009-01-12 2009-06-17 冯旭升 相变散热半导体灯

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100468609C (zh) * 2001-12-29 2009-03-11 杭州富阳新颖电子有限公司 超导热管灯
CN1963294A (zh) * 2006-12-14 2007-05-16 黄耀生 发光二极管聚光装置
RU67693U1 (ru) * 2007-04-26 2007-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Компания "ИЛВИС" Линейный светодиодный прибор и теплоотводящий профиль как его корпус
CN101541159A (zh) * 2009-04-16 2009-09-23 西安交通大学 一种电子元器件用沸腾换热装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1746438A1 (ru) * 1990-07-02 1992-07-07 Всесоюзный Электротехнический Институт Им.В.И.Ленина Полупроводниковый светоуправл емый модуль
RU64321U1 (ru) * 2007-02-14 2007-06-27 Владимир Александрович Круглов Осветительное устройство
CN101290106A (zh) * 2007-04-20 2008-10-22 胡凯 一种半导体led灯散热器
CN101457919A (zh) * 2009-01-12 2009-06-17 冯旭升 相变散热半导体灯

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014022977A1 (zh) * 2012-08-08 2014-02-13 Feng Lin 一种led灯及其制造方法
CN105972535A (zh) * 2015-12-16 2016-09-28 广州共铸科技股份有限公司 一种led汽车头灯
CN105972535B (zh) * 2015-12-16 2018-11-27 广州共铸科技股份有限公司 一种led汽车头灯

Also Published As

Publication number Publication date
RU2444677C2 (ru) 2012-03-10
CN102713427A (zh) 2012-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102095151B (zh) 具有混合配光系统的led汽车远光灯具
US20100148652A1 (en) Solid state lighting
RU2444677C2 (ru) Способ изготовления светодиодной лампы
RU101270U1 (ru) Светодиодная лампа
KR200451042Y1 (ko) 열 대류와 열 전도 효과를 가진 ｌｅｄ 조명 장치 및 방열 조립체
CN103388767B (zh) 一种新型led球泡灯
CN201212633Y (zh) Led照明灯泡结构
RU108212U1 (ru) Светодиодная лампа
CN101636069A (zh) 高导热均温箱热管散热装置
CN202118574U (zh) 一种带散热模组的led灯具
CN205746098U (zh) 一种利用灯罩表面散热的led灯具
RU2483391C2 (ru) Светодиодная лампа
CN201121865Y (zh) 可快速散热的发光二极管灯具
WO2011139179A1 (ru) Светодиодная лампа
CN203533494U (zh) 一种大功率led灯的散热系统
CN203162646U (zh) 一种全方位灯的结构
CN101943328A (zh) 一种单颗特大功率led光源照明灯
CN201706298U (zh) 一种led灯
CN201628120U (zh) 一种多重散热的led灯模组
CN103134022A (zh) 一种led灯具仿真太阳光源降温系统
CN208859333U (zh) 四面发光一体化led大灯
WO2010028861A1 (en) Device for led lighting with high efficiency optical and heat dissipation solution
CN102235649A (zh) 一种超大功率led单颗光源的散热器
WO2012134323A1 (ru) Светодиодная лампа
RU141494U1 (ru) Светодиодное осветительное устройство

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080051915.5

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10851108

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1201005758

Country of ref document: TH

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10851108

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1