Результат интеллектуальной деятельности: СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА ДЛЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ СВЕТИЛЬНИКОВ

Изобретение относится к области светотехники, а именно к осветительным устройствам.

Изобретение может быть использовано для замены люминесцентных ламп на светодиодный источник света и предназначено для установки в имеющуюся арматуру люминесцентных светильников.

Светодиодный источник света обладает рядом преимуществ по сравнению с люминесцентными лампами. К достоинствам, присущим всем светодиодным источникам света, относятся: низкое энергопотребление; длительный срок службы; отсутствие эффекта пульсации светового потока; устойчивость к механическим и климатическим воздействиям; простота утилизации и экологичность ввиду отсутствия вредных компонентов - в первую очередь паров ртути.

Известны светодиодные лампы, предназначенные для замены люминесцентных ламп в люминесцентных светильниках, содержащие прозрачную трубку с установленными внутри светодиодами. Светодиоды установлены по всей длине трубки и во всех направлениях так, что излучение света происходит во всех направлениях вокруг трубки. На концах трубки имеются разъемы, позволяющие вставить такую трубку в арматуру люминесцентной лампы (заявка США №2005281030 на изобретение «Power controls with photosensor for tube mounted LEDs with ballast», МПК F21K 99/00, опубл. 22.12.2005; заявка США №2003102810 на изобретение «Retrofit light emitting diode tube», МПК F21K 99/00, опубл. 05.03.2003; заявка США №2004189218 на изобретение «Led retrofit lamp», МПК F21K 99/00, опубл. 30.09.2004).

Известна светодиодная лампа для замены люминесцентных ламп в люминесцентных светильниках, содержащая оптически прозрачную трубку со светодиодами, расположенными на теплоотводящих торцевых радиаторах-основаниях трубки и направленными навстречу друг другу, с одним или несколькими фокусирующими линзовыми оптическими элементами и светоотражающей поверхностью вокруг светодиодов, а также со светопреломляющей и светорассеивающей спиралью на поверхности трубки. На торцах трубки лампы содержатся токопроводящие вилки, идентичные по виду и размерам вилкам трубчатых люминесцентных ламп соответствующего типоразмера (патент РФ №69612 на полезную модель «Трубчатая лампа», опубл. 27.12.2007 МПК F21S 4/00).

Недостатком известных светодиодных ламп для замены люминесцентных ламп в люминесцентных светильниках является то, что все они содержат прозрачную трубку, внутри которой размещены светоизлучающие диоды. Использование прозрачной трубки приводит к возникновению эффекта «теплицы», когда светодиоды и электронные схемы, расположенные внутри трубки, не имеют возможности освободиться от тепла. Данное тепло аккумулируется, при этом эффективность светодиода уменьшается пропорционально времени нахождения источника света во включенном состоянии. Другой недостаток, связанный с использованием прозрачной трубки, заключается в том, что часть излучаемого света поглощается в данной трубке, соответственно, в результате потери света эффективность источника света уменьшается еще больше.

Известна наиболее близкая по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению и выбранная в качестве прототипа светодиодная лампа для люминесцентных светильников, устанавливаемая в имеющуюся арматуру светильника. Известная светодиодная лампа для люминесцентных светильников содержит электрическую плату, снабженную расположенными на ней светоизлучающими диодами (светодиодную плату), подключаемую в рабочем положении к источнику питания; средства для фиксации и удержания светодиодной лампы в рабочем положении; трубку из светопрозрачного стекла, надетую на светодиодную плату. В качестве средств фиксации и удержания светодиодной лампы в рабочем положении могут быть использованы штыревые контакты на светодиодной плате. Электрическая цепь подключается в рабочем положении к промышленной сети через последовательно соединенные штыревые контакты или дополнительные клеммы, двухполупериодный выпрямитель с подключенным к его выходу накопительным конденсатором и токоограничительные резистор, или терморезистор, или стабилизатор тока. Светодиодная лампа может включать варистор, стабилитрон или защитный диод (патент РФ №97865 на полезную модель «Светодиодный эквивалент двухцокольной трубчатой прямолинейной люминесцентной лампы со штыревыми контактами», опубл. 20.09.2010 г., МПК H01J 61/00).

Недостатком известного изделия также является низкая эффективность ввиду наличия эффекта «теплицы» и световых потерь. Другим недостатком известного изделия являются высокие трудоемкость и стоимость работ и материалов при замене источников света в люминесцентных светильниках, содержащих несколько люминесцентных ламп.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание высокоэффективного средства для замены люминесцентных ламп на светодиодные источники света в существующих люминесцентных светильниках.

Технические результаты, достигаемые в результате решения поставленной задачи, заключаются в:

- повышении эффективности работы светодиодной лампы и

- снижении трудовых и материальных затрат на изготовление и монтаж при замене люминесцентных ламп на светодиодные источники света в люминесцентных светильниках.

Указанные технические результаты достигаются тем, что светодиодная лампа для люминесцентного светильника, устанавливаемая в имеющуюся арматуру светильника, содержит: - n (где n≥1) соединенных между собой в последовательную электрическую цепь светодиодных плат, каждая из которых представляет собой подключаемую в рабочем положении к источнику питания электрическую плату, снабженную расположенными на ней светоизлучающими диодами; - средства для фиксации и удержания светодиодной лампы в рабочем положении; - основание, по форме и габаритным размерам соответствующее форме и габаритным размерам люминесцентного светильника. Каждая светодиодная плата посредством стоек крепления оппозитно прикреплена к основанию таким образом, чтобы световое излучение было направлено в сторону последнего. Количество n светодиодных плат определено из условия обеспечения светодиодной лампой уровня освещенности, соответствующего уровню освещенности, достигаемому от использования заменяемого комплекта люминесцентных ламп.

В отдельных случаях выполнения в качестве основания может быть использован светорассеиватель люминесцентного светильника.

В других случаях выполнения в качестве основания может быть использован светоотражатель люминесцентного светильника.

Предпочтительно, чтобы светодиодные платы были равномерно размещены по площади основания.

Предпочтительно, чтобы светодиодная лампа содержала штыревые контакты для включения в электрическую схему люминесцентного светильника.

Предпочтительно, чтобы в качестве штыревых контактов для включения в электрическую схему светильника были использованы две токопроводящие вилки, по виду и размерам соответствующие стандартным токопроводящим вилкам заменяемых люминесцентных ламп, при этом одна из вилок была соединена с положительным концом светодиодной электрической цепи, а другая - с отрицательным.

Предпочтительно также, чтобы в одну из токопроводящих вилок была вмонтирована электрическая схема выпрямителя тока и ограничителя всплеска напряжений.

В отдельных случаях выполнения светодиодная лампа может содержать дополнительные клеммы для включения в электрическую схему светильника.

В отдельных случаях выполнения в качестве средств фиксации и удержания светодиодной лампы в рабочем положении могут быть использованы штыревые контакты для включения в электрическую схему светильника.

В отдельных случаях выполнения светодиодная лампа может включать варистор и стабилитрон.

В некоторых случаях выполнения светодиодная лампа может дополнительно содержать технологические отверстия для крепления радиатора.

В отдельных случаях выполнения светодиодная лампа может дополнительно содержать вторичную оптику.

В некоторых случаях выполнения светодиодная лампа может содержать электронные устройства для управления светом.

В отдельных случаях выполнения светодиодная лампа может дополнительно содержать комплект универсального крепежа для крепления к люминесцентному светильнику.

В отдельных случаях выполнения основание светодиодной лампы может иметь круглую, или овальную, или прямоугольную, или фигурную форму.

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показал, что во всех случаях выполнения оно отличается от известного, наиболее близкого технического решения:

- наличием основания, по форме и габаритным размерам соответствующего форме и габаритным размерам люминесцентного светильника;

- наличием n-го (где n≥1) количества светодиодных плат, определяемого из условия обеспечения светодиодной лампой уровня освещенности, соответствующего уровню освещенности, достигаемому от использования заменяемого комплекта люминесцентных ламп;

- выполнением светодиодных плат соединенными между собой в последовательную электрическую цепь;

- выполнением светодиодных плат прикрепленными посредством стоек крепления оппозитно к основанию, таким образом, чтобы световое излучение было направлено в сторону последнего.

В отдельных случаях выполнения заявляемое изобретение отличается от известного, наиболее близкого технического решения:

- использованием светорассеивателя люминесцентного светильника в качестве основания светодиодной лампы;

- использованием светоотражателя люминесцентного светильника в качестве основания светодиодной лампы;

- равномерным размещением светодиодных плат по площади основания;

- наличием технологических отверстий для крепления радиатора;

- использованием в качестве штыревых контактов для включения в электрическую схему светильника двух токопроводящих вилок, по виду и размерам соответствующих стандартным токопроводящим вилкам заменяемых люминесцентных ламп, при этом одна из вилок соединена с положительным концом светодиодной электрической цепи, а другая - с отрицательным;

- выполнением одной из токопроводящих вилок, содержащей вмонтированную электрическую схему выпрямителя тока и ограничителя всплеска напряжений;

- наличием вторичной оптики;

- наличием электронных устройств для управления светом;

- наличием комплекта универсального крепежа для крепления к люминесцентному светильнику;

- выполнением основания имеющим круглую, или овальную, или прямоугольную, или фигурную форму.

Выполнение светодиодных плат, прикрепленных посредством стоек крепления к основанию, исключает «эффект теплицы», поскольку тепло не аккумулируется, а также исключается недостаток, связанный поглощением излучаемого света в трубке, что, в целом, повышает эффективность светодиодного источника света. Размещение светодиодных плат оппозитно основанию, таким образом, чтобы световое излучение было направлено в сторону основания, снижает световые потери, что, в свою очередь, повышает эффективность светодиодной лампы. Выполнение формы и габаритных размеров основания соответствующими форме и габаритным размерам люминесцентного светильника обеспечивает возможность применения светодиодной лампы в различных типах люминесцентных светильников, в том числе напольных, настенных и пр. Наличие n-го количества светодиодных плат, обеспечивающих уровень освещенности, соответствующий общему уровню освещенности, достигаемому от использования всего заменяемого комплекта люминесцентных ламп в люминесцентном светильнике, позволяет использовать одну светодиодную лампу для замены всего комплекта люминесцентных ламп в светильнике за один прием, что значительно снижает стоимость изготовления и монтажа. Выполнение светодиодных плат равномерно распределенными по площади основания обеспечивает равномерность светового потока. Использование в качестве основания светорассеивателя или светоотражателя люминесцентного светильника снижает стоимость светодиодной лампы и увеличивает ее эффективность. Использование в качестве штыревых контактов для включения в электрическую схему светильника токопроводящих вилок, по виду и размерам соответствующих стандартным токопроводящим вилкам заменяемых люминесцентных ламп, упрощает монтаж и расширяет функциональные возможности. Наличие электрической схемы выпрямителя тока и ограничителя всплеска напряжений; варистора и стабилитрона повышает надежность работы и увеличивает срок службы лампы. Наличие технологических отверстий для крепления радиатора; вторичной оптики; электронного устройства для управления светом; комплекта универсального крепежа для крепления к люминесцентному светильнику; выполнение основания различной формы расширяют функциональные возможности светодиодной лампы.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется схемным чертежом светодиодной лампы для люминесцентных светильников, представленным на фиг.1.

Светодиодная лампа для люминесцентных светильников содержит: n (где n≥1) соединенных между собой в последовательную электрическую цепь электрических плат 1, каждая из которых снабжена расположенными на ней светоизлучающими диодами 2 (светодиодных плат), подключаемую в рабочем положении к источнику питания (на чертеже на показан) с помощью штыревых контактов или дополнительных клемм (на чертеже не показаны). Предпочтительно в качестве штыревых контактов для включения в электрическую схему светильника использовать две стандартные токопроводящие вилки 3, 4, одна из которых соединена с положительным концом светодиодной электрической цепи, а другая - с отрицательным. По виду и размерам токопроводящие вилки 3, 4 соответствуют стандартным токопроводящим вилкам заменяемых люминесцентных ламп. В одну из токопроводящих вилок может быть вмонтирована электрическая схема выпрямителя тока и ограничителя всплеска напряжений (на чертеже не показаны). Каждая светодиодная плата 1 прикреплена к основанию 5 посредством стоек крепления 6, таким образом, чтобы световое излучение было направлено в сторону основания 5. В качестве стоек крепления 6 могут быть использованы болты. Светодиодные платы 1 равномерно распределены по площади основания 5, обеспечивая равномерный световой поток. Светодиодная лампа содержит средства для фиксации и удержания в рабочем положении (на чертеже не показаны), в качестве которых могут быть использованы штыревые контакты для включения в электрическую схему светильника. Основание 5 по форме и габаритным размеры выполнено соответствующим форме и габаритным размерам люминесцентного светильника и может иметь любую геометрическую форму, в том числе круглую, или овальную, или прямоугольную, или фигурную и другие формы. В качестве основания может быть использован светорассеиватель либо светоотражатель люминесцентного светильника. Количество n светодиодных плат 1 определяется из условия обеспечения светодиодной лампой уровня освещенности, соответствующего общему уровню освещенности, достигаемому от использования всего заменяемого комплекта люминесцентных ламп в люминесцентном светильнике и зависит от параметров светодиодных плат и заменяемых люминесцентных ламп. Светодиодная лампа для люминесцентных светильников может дополнительно включать варистор, стабилитрон или защитный диод (на чертеже не показаны). Светодиодная лампа может дополнительно содержать технологические отверстия 7 для крепления радиатора (на чертеже не показан). Светодиодная лампа для люминесцентных светильников может также дополнительно содержать вторичную оптику; электронные устройства для управления светом, отражатели; комплект универсального крепежа для крепления к люминесцентному светильнику (на чертеже не показаны).

Изобретение работает следующим образом.

Заявляемая светодиодная лампа подключается в электрическую схему питания люминесцентной лампы люминесцентного светильника без его изменения. Изобретение может быть использовано в любых типах встраиваемых и накладных люминесцентных светильников. В светодиодных платах могут использоваться любые сверхъяркие светодиоды, собранные на любых печатных платах. Основание заявляемой светодиодной лампы может быть любой формы, в зависимости от геометрической формы люминесцентного светильника. В зависимости от условий эксплуатации в конструкции светодиодной лампы может быть использован радиатор, закрепленный болтами в технологические отверстия для его применения. Также в светодиодной лампе могут быть использованы вторичная оптика и любые электронные устройства для управления светом. Основание 5 может быть изготовлено из любых светопропускающих или светоотражающих материалов.