Connect public, paid and private patent data with Google Patents Public Datasets

Светильник с открытой архитектурой

Info

Publication number
WO2012021091A2
WO2012021091A2 PCT/RU2011/000597 RU2011000597W WO2012021091A2 WO 2012021091 A2 WO2012021091 A2 WO 2012021091A2 RU 2011000597 W RU2011000597 W RU 2011000597W WO 2012021091 A2 WO2012021091 A2 WO 2012021091A2
Authority
WO
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
lighting
fixture
elements
compound
heat
Prior art date
Application number
PCT/RU2011/000597
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2012021091A3 (ru )
Inventor
Алексей Васильевич КУЛИШ
Иван Александрович ЛАПТЕВ
Владимир Александрович ЗОРИН
Георгий Владимирович ИЛЬИН
Кирилл Юрьевич ХМЕЛЕВСКИЙ
Original Assignee
Kulish Aleksey Vasilevich
Laptev Ivan Aleksandrovich
Zorin Vladimir Aleksandrovich
Ilin Georgiy Vladimirovich
Khmelevskiy Kirill Urevich
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

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/70Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/80Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with pins or wires
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V15/00Protecting lighting devices from damage
    • F21V15/01Housings, e.g. material or assembling of housing parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V21/00Supporting, suspending, or attaching arrangements for lighting devices; Hand grips
    • F21V21/10Pendants, arms, or standards; Fixing lighting devices to pendants, arms, or standards
    • F21V21/116Fixing lighting devices to arms or standards
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/002Cooling arrangements
    • F21V29/004Natural cooling, i.e. by natural convection, conduction or radiation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/70Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F21V29/76Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical parallel planar fins or blades, e.g. with comb-like cross-section
    • F21V29/763Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical parallel planar fins or blades, e.g. with comb-like cross-section the planes containing the fins or blades having the direction of the light emitting axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21WINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00Uses or applications of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2101/00 - F21W2121/00
    • F21W2131/10Outdoor lighting
    • F21W2131/103Outdoor lighting of streets or roads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21WINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00Uses or applications of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2101/00 - F21W2121/00
    • F21W2131/10Outdoor lighting
    • F21W2131/105Outdoor lighting of arenas or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING 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
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Abstract

Изобретение может быть использовано в качестве осветительного устройства установленного на столбах (или других устройствах крепления) вдоль автомобильных и железных дорог, в пешеходных зонах, парковых зонах и на других объектах или закрепленного в различных помещениях к потолку, к стене и т.д. Технический результат - снижение веса и габаритов светильника, стоимости его изготовления, за счет упрощения конструкции и технологии изготовления, повышение освещенности, а также улучшение условий теплоотдачи. Предлагается светильник с открытой архитектурой, основными деталями которого являются конструктивный элемент с базовыми элементами, предназначенными для установки светильника на столбе или потолке. К конструктивному элементу крепятся соединенные между собой с помощью герметичного теплопроводного компаунда печатная плата и радиатор, а также промышленным образом загерметизированные блоки питания. На свободной поверхности радиатора выполнены выступающие ребра или стержни для увеличения площади теплоотдачи. Печатная плата совместно с корпусами и контактными элементами свето диодов залита тем же компаундом. При этом оптические элементы светодиодов компаундом не залиты, что позволяет улучшить освещенность.

Description

СВЕТИЛЬНИК С ОТКРЫТОЙ АРХИТЕКТУРОЙ (i) Область техники

Изобретение относится к светотехнике и может быть использовано в качестве осветительного устройства установленного на столбах (или других устройствах крепления) вдоль автомобильных и железных дорог, в пешеходных зонах, парковых зонах и на других объектах или закрепленного в различных помещениях к потолку, к стене и т.д.

(ii) Предшествующий уровень техники

Известна (является аналогом) электрическая лампа накаливания, см. патент РФ N°2329564, которую можно установить в открытый корпус, закрепленный на столбе, и использовать в качестве светильника с открытой архитектурой. Особенность конструкции цоколя этой лампы позволяет выдерживать высокие внешние нагрузки (вибрации, воздушные потоки и т.д.). Однако светильник-аналог имеет ряд недостатков. К ним относятся:

- низкая надежность и долговечность, которые лимитирует материал тела накаливания;

- низкие световые характеристики, в первую очередь, освещенность;

- низкий КПД.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому светильнику является световой прибор на светодиодах, см. патент РФ N°2367842, который выбран в качестве прототипа.

Световой прибор состоит из корпуса, отверстие которого закрыто защитным колпаком из светопроницаемого материала, печатной платы, на которой установлены блоки питания, радиатора, который выполнен в виде пластины, светодиодов, каждый из которых соединен с контактным элементом и основанием из теплопроводного материала и других деталей. На радиаторе закреплены печатная плата с зазором между последней и радиатором и основанием светодиодов, для чего в печатной плате выполнены отверстия. Свето диоды электрически соединены с помощью контактных элементов. Световой прибор крепится к зданию, сооружению или другой конструкции с помощью конструктивного элемента, изготовленного из теплопроводного материала и имеющего опорную поверхность большую по размерам, чем опорная поверхность светового прибора, для теплоотдачи.

Светильник-прототип на светодиодах позволяет получить хорошую освещенность при малой мощности, но и обладает следующими недостатками:

- имеет большие габариты и массу, так как для хорошей теплоотдачи нужен конструктивный элемент, изготовленный из теплопроводного материала и имеющий большую опорную поверхность (большую по размерам, чем опорная поверхность светового прибора);

- имеет сложную конструкцию и технологию изготовления. Световой прибор имеет корпус, в который необходимо закрепить защитный колпак, большую по размерам печатную плату, в которой необходимо получить отверстия для установки светодиодов и к которой надо закрепить блоки питания. Каждый светодиод (количество светодиодов обычно измеряется десятками) при сборке надо ввести в указанное отверстие и индивидуально закрепить к радиатору с помощью дополнительной детали - основания, соединенного со свето диодом;

- защитный колпак корпуса, хотя и выполнен из светопроницаемого материала, снижает освещенность;

- световой прибор имеет неблагоприятные условия теплоотдачи. Тепло от свето диода передается: через стьпс свето диод-основание, через основание, через стык основание-радиатор, через радиатор, через стык радиатор-конструктивный элемент, через конструктивный элемент. И только с открытой поверхности конструктивного элемента тепло передается в окружающую среду. При этом открытая поверхность конструктивного элемента плоская, поэтому имеет малую площадь теплоотдачи.

(Ш) Сущность изобретения

Задачами изобретения являются снижение веса и габаритов светильника, снижение стоимости его изготовления, за счет упрощения конструкции и технологии изготовления, повышение освещенности, а также улучшение условий теплоотдачи. Поставленная задача достигается тем, что в светильник с открытой архитектурой введен герметичный теплопроводящий компаунд, с помощью которого с одной стороны печатная плата соединена с радиатором, а другая ее сторона залита совместно с корпусами и контактными элементами светодиодов. В конструктивном элементе выполнено отверстие, предназначенное для установки печатной платы с радиатором, на поверхности радиатора, расположенной с противоположной стороны от поверхности, к которой присоединена печатная плата, выполнены выступающие ребра или стержни, а на конструктивном элементы выполнены ребра жесткости. Печатная плата герметично электрически соединена с блоками питания, а на конструктивном элементе закреплены блоки питания и базовые элементы. При этом конструктивный элемент может быть выполнен сборным. Кроме того, светильник с открытой архитектурой может быть снабжен дополнительным радиатором, который крепят на контурных участках печатной платы со стороны светодиодов с помощью герметичного теплопроводящего компаунда, которым залита указанная сторона печатной платы.

(iv) Примеры осуществления изобретения

Изобретение поясняется прилагаемыми чертежами, где:

- на фиг.1 показан общий вид светильника с открытой архитектурой;

- на фиг.2 показан вид А на фиг.1 ;

- на фиг.З показан разрез Б-Б на фиг.2 (повернут и увеличен);

- на фиг.4 показан разрез В-В на фиг.1 (увеличен);

- на фиг.5 показан разрез В-В на фиг.1 для исполнения светильника с дополнительным радиатором (увеличен).

Светильники с открытой архитектурой могут быть установлены на столбах, подвешены в различных открытых и закрытых помещениях и т.д. Рассмотрим исполнение светильника, который устанавливается на столбе, имеющем трубу в виде установочного элемента. Внутри трубы проходит силовой провод. Такое исполнение светильника с открытой архитектурой, см. фиг.1 и 4, состоит из конструктивного элемента 1 с отверстием «Г» прямоугольной формы, в которое установлены соединенные между собой печатная плата 2 со светодиодами 3 и радиатор 4. При этом радиатор 4 закреплен к конструктивному элементу 1 , например, с помощью винтов.

Каждый светодиод, см. фиг.4, состоит из корпуса 5, который закреплен на печатной плате 2, контактных элементов 6 и оптического элемента 7. Печатная плата 2 соединена с радиатором 4 с помощью герметичного теплопроводящего компаунда 8, а на противоположной стороне платы этим же компаундом 8 залита поверхность платы совместно с корпусами 5 и контактными элементами 6 светодиодов. При этом оптические элементы 7 светодиодов компаундом не залиты.

Для повышения площади теплоотдачи на свободной поверхности радиатора 4 выполнены выступающие ребра или стержни. В рассматриваемой конструкции, см. фиг.1 , 2 и 4, на свободной поверхности радиатора выполнены, расположенные в несколько рядов, стержни «Д».

На конструктивном элементе 1, см. фиг.2, закреплены промышленным образом загерметизированные блоки питания 9, которые герметично электрически соединены проводами 10 с печатной платой и имеют провода с герметичным соединительным элементом 11 для подвода электрического тока. Конструктивный элемент 1 имеет ребра жесткости «Е», см. фиг.2, и 4.

Для рассматриваемого исполнения светильника на его конструктивном элементе 1, см. фиг.2 и 3, закреплены два базовых элемента 12 выполненных в виде скоб. С одной стороны скоба 12 жестко закреплена винтом 13 на конструктивном элементе 1, а с другой стороны закреплена винтом 14 с контргайкой 15 с возможностью прижатия установочного элемента (трубы) столба, на который устанавливается светильник. В скобы ввинчиваются фиксирующие винты 16 с контргайками 17. Возможны и другие исполнения базовых элементов для установки светильника на трубе столба.

Возможно исполнение светильника с открытой архитектурой, которое имеет дополнительный радиатор для увеличения площади поверхности теплоотдачи. Для этого исполнения увеличивается ширина конструктивного элемента, основного радиатора и печатной платы. Дополнительный радиатор 18 имеет О-образную форму и крепится компаундом на контурных участках печатной платы, см. фиг.5. Дополнительный радиатор может иметь выступающие ребра или стержни, а может и не иметь. Выступающие ребра могут играть роль отражающих элементов. На фиг.5 показан дополнительный радиатор с ребрами «Ж».

Основной особенностью рассматриваемого светильника является его открытая архитектура, то есть отсутствует традиционный корпус с крышкой и деталями (прокладками) для его герметизации. Нет защитных стекол и т.д.

Установка и работа светильника с открытой архитектурой. Сначала соединяется силовой провод, проходящий в трубе столба, с соединительным элементом 11 светильника, см. фиг.2. Затем светильник крепится на трубе столба, для чего труба вставляется в базовые элементы 12 светильника, см. фиг.2 и 3. С помощью винтов 16 и контргаек 17 светильник базируется вдоль оси трубы, далее с помощью винтов 14, которые стопорятся контргайками 15, светильник крепится на трубе. При включении электрического тока светильник будет освещать намеченный объект. Открытая архитектура светильника не будет влиять на его работоспособность, так как все его элементы и провода герметичны. Открытая архитектура светильника не будет задерживать осадки. Высокая температура летом также не будет влиять на его работоспособность (теплоотдачу), так как светильник не работает, когда светит солнце.

По сравнению со световым прибором на светодиодах (прототипом) светильник с открытой архитектурой имеет следующее преимущества.

1) Он имеет более простую конструкцию и более простую и дешевую технологию изготовления, так как для него не нужен состоящий из 2-х частей корпус с соединительными и герметизирующими деталями. Отсутствует стекло и элементы корпуса для его установки, закрепления и герметизации. Существенно упрощается конструкция печатной платы, в которой нет отверстий под светодиоды, а также технология ее изготовления. Конструктивно более сложный радиатор в заявляемом светильнике изготавливается отливкой.

2) Заявляемый светильник неоспоримо имеет меньшие габариты и массу.

3) Заявляемый светильник при равной мощности позволяет создать лучшую освещенность намеченного объекта. Это объясняется тем, что в световом приборе (прототипе) световой поток проходит через защитный колпак корпуса, выполненный из светопроницаемого материала и снижающий освещенность, а в заявляемом светильнике нет корпуса с защитным колпаком. Кроме того, при заливке компаундом печатной платы со светодиодами оптические элементы последних компаундом не заливаются. б

4) Заявляемый светильник создает более благоприятные условия для теплоотдачи, так как он, во-первых, имеет открытую архитектуру, которая позволяет со всех сторон передавать тепло в окружающую среду. Во-вторых, в световом приборе (прототипе) от источника тепловыделения до радиатора теплу приходится преодолевать большее расстояние с большим числом стыков, чем в заявляемом светильнике. В третьих, площадь поверхности теплоотдачи в заявляемом светильнике значительно больше площади теплоотдачи в световом приборе (прототипе). В четвертых, печатная плата в заявляемом светильнике залита теплопроводным компаундом, который также повышает площадь поверхности теплоотдачи. Кроме того, заявляемый светильник может иметь дополнительный радиатор, который способствует более эффективному тепловыделению.

Claims

Формула изобретения
1. Светильник с открытой архитектурой, содержащий конструктивный элемент, к которому крепятся соединенные между собой печатная плата и радиатор, светодиоды, каждый из которых состоит из корпуса, контактных и оптического элементов, промышленным образом загерметизированные блоки питания, и базовые элементы, предназначенные для установки светильника с открытой архитектурой, причем корпуса светодиодов закреплены на печатной плате, отличающийся тем, что в светильник с открытой архитектурой введен герметичный теплопроводящий компаунд, с помощью которого с одной стороны печатная плата соединена с радиатором, а другая ее сторона залита совместно с корпусами и контактными элементами светодиодов, причем в конструктивном элементе выполнено отверстие, предназначенное для установки печатной платы с радиатором, на поверхности радиатора, расположенной с противоположной стороны от поверхности, к которой присоединена печатная плата, выполнены выступающие ребра или стержни, а на конструктивном элементы выполнены ребра жесткости при этом печатная плата герметично электрически соединена с блоками питания, а на конструктивном элементе закреплены блоки питания и базовые элементы.
2. Светильник с открытой архитектурой по п.1 , отличающийся тем, что конструктивный элемент выполнен сборным.
3. Светильник с открытой архитектурой по п.1 или 2, отличающийся тем, что светильник с открытой архитектурой снабжен дополнительным радиатором, который закреплен на контурных участках печатной платы со стороны светодиодов с помощью герметичного теплопроводящего компаунда, которым залита указанная сторона печатной платы.
PCT/RU2011/000597 2010-08-09 2011-08-08 Светильник с открытой архитектурой WO2012021091A3 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010133252 2010-08-09
RU2010133252A RU2431772C1 (ru) 2010-08-09 2010-08-09 Светильник с открытой архитектурой

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2012021091A2 true true WO2012021091A2 (ru) 2012-02-16
WO2012021091A3 true WO2012021091A3 (ru) 2012-04-05

Family

ID=44999242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2011/000597 WO2012021091A3 (ru) 2010-08-09 2011-08-08 Светильник с открытой архитектурой

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2431772C1 (ru)
WO (1) WO2012021091A3 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103574548A (zh) * 2012-07-21 2014-02-12 无锡易昕光电科技有限公司 Led路灯散热器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201050762Y (zh) * 2006-03-14 2008-04-23 明达光电(厦门)有限公司 一种路灯结构
CN201110480Y (zh) * 2007-12-21 2008-09-03 河南赛恩阳光新能源技术有限公司 节能高效大功率多功能led路灯
RU83587U1 (ru) * 2009-01-20 2009-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Технологии Энергосбережения" Светильник уличный светодиодный
RU94310U1 (ru) * 2010-03-11 2010-05-20 Сергей Альбертович Смирнов Светодиодный светильник

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201050762Y (zh) * 2006-03-14 2008-04-23 明达光电(厦门)有限公司 一种路灯结构
CN201110480Y (zh) * 2007-12-21 2008-09-03 河南赛恩阳光新能源技术有限公司 节能高效大功率多功能led路灯
RU83587U1 (ru) * 2009-01-20 2009-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Технологии Энергосбережения" Светильник уличный светодиодный
RU94310U1 (ru) * 2010-03-11 2010-05-20 Сергей Альбертович Смирнов Светодиодный светильник

Also Published As

Publication number Publication date Type
RU2431772C1 (ru) 2011-10-20 grant
WO2012021091A3 (ru) 2012-04-05 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090303711A1 (en) Electronic luminaire based on light emitting diodes
US20080089071A1 (en) Lamp structure with adjustable projection angle
US8287152B2 (en) Lighting apparatus using light emitting diode
CN201277472Y (zh) 一种组装式的可扩展led路灯
US8353606B2 (en) Streetlight
US7329030B1 (en) Assembling structure for LED road lamp and heat dissipating module
US7758211B2 (en) LED lamp
US20050259419A1 (en) Replacement lighting fixture using multiple florescent bulbs
US7988321B2 (en) LED lamp
EP2327930A1 (en) Modular lighting device
US8459824B1 (en) Lighting fixture
US20090196038A1 (en) Led lamp for street lighting
US8506135B1 (en) LED light engine apparatus for luminaire retrofit
US8322881B1 (en) Lighting fixture
JP2006294526A (ja) Led素子を使用したスポットライト
US20110228529A1 (en) Solid state low bay light with integrated and sealed thermal management
US20120262917A1 (en) Energy efficient street lighting led luminaire
US20110309751A1 (en) Heat sink system
KR20090097055A (ko) 조립형 엘이디 조명기기
KR20080000299U (ko) 엘이디 조명 장치
KR100857058B1 (ko) 발광다이오드를 이용한 가로등의 냉각구조
JP2009272213A (ja) 照明装置、照明装置付き天井フレーム及びシステム天井
KR101095868B1 (ko) 발광다이오드형 조명 모듈
KR100915529B1 (ko) Led 모듈을 구비한 조명등
CN101240892A (zh) 一种高散热性能的led路灯

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase in:

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11816684

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2