КОМПАКТНАЯ СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА

Заявляемая полезная модель относится к области осветительной техники.
Одними из самых высокоэффективных источников света в настоящее время являются светодиодные лампы, которые приходят на смену лампам накаливания и люминесцентным.
Известны различные типы светодиодных ламп, устанавливаемых в стандартные патроны и предназначенные для освещения. Наиболее близким аналогом является светодиодная лампа «Оптолюкс-Е27» (http://e27.optogan.ru/technical_param.html), представленная на фиг.1, предназначенная для установки в патрон типа Е27.
Светодиодные лампы, предназначенные для освещения, имеют относительно высокую мощность (единицы и даже десятки Ватт), и для обеспечения их долговечной работы тепло от светоизлучающих диодов необходимо отводить в окружающую среду. В связи с этим значительная часть корпуса лампы представляет собой радиатор, внешняя поверхность которого рассеивает тепло. Такая конструкция имеет несколько недостатков, основные из которых следующие:
- размеры и вес лампы относительно велики, так как внешняя поверхность корпуса лампы предназначена и для излучения света и для отвода тепла,
- диаграмма направленности ламп ограничена (как правило, не более 180 градусов, тогда как, у ламп накаливания она близка к сферической), при этом расширение ее возможно только за счет применения кожуха, закрывающего светодиоды, изготовленного из материалов с высоким коэффициентом светорассеивания, в котором происходят значительные потери мощности света (до 25%).
- для радиатора охлаждения необходимо использовать сравнительно дорогие и сложные в обработке материалы с высокой теплопроводностью (металлы, керамику), так как из-за компактного расположения светодиодов тепловая мощность всей лампы выделяется на малой площади, с которой ее необходимо отвести и рассеять. При этом большая часть материала радиатора используется неэффективно, так как не соприкасается непосредственно с окружающей средой и служит лишь для передачи тепла от места тепловыделения к тонкому теплоизлучающему слою вблизи поверхности радиатора.
Техническим результатом полезной модели является улучшение световых характеристик и удешевление светодиодных ламп за счет исключения радиатора, занимающего большую часть объема лампы, и максимального использования внешней поверхности лампы для излучения света.
Указанный технический результат достигается применением кластера из нескольких радиаторов, направленных к центру лампы и имеющих между собой воздушные зазоры для эффективного отвода тепла за счет создания конвекционных потоков воздуха. Светоизлучающие диоды при этом распределяются по всей поверхности радиатора, обращенной наружу лампы. Такое распределение светодиодов, являющихся центрами тепловыделения, с одной стороны, уменьшает тепловую мощность в месте тепловыделения пропорционально количеству светодиодов в лампе, а с другой стороны, минимизирует путь от этого места до теплоизлучающего слоя вблизи внешней поверхности радиатора. Это позволяет использовать для изготовления радиатора материалы с существенно меньшей, чем у металлов и керамики, теплопроводностью, в том числе дешевые и технологичные пластмассы, при этом эффективность использования материала становится максимальной, так как практически весь материал находится в теплоизлучающем слое и работает на теплоотдачу окружающей среде. Сторона радиатора, предназначенная для рассеивания тепла, может иметь увеличивающие площадь поверхности ребра различной конфигурации, а противоположная сторона, предназначенная для установки платы со светодиодами, может иметь как плоскую, так и криволинейную форму с целью формирования диаграммы направленности излучаемого лампой света. Диаграмма направленности лампы может быть сформирована любой формы, в том числе и сферической, без применения в кожухе, закрывающем светодиоды, материалов с высоким светорассеиванием, а, следовательно, без значительной светопотери.
На фиг.2 представлена конструкция компактной светодиодной лампы с кластером из четырех радиаторов.
Устройство включает: стандартный цоколь 1 с помещенным внутрь его источником питания светодиодов, кластер из радиаторов охлаждения светодиодов 2, платы 3 с установленными на ней светодиодами 4, светопрозрачные или светорассеивающие кожуха 5.
Сравнение с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых связей между элементами. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию «новизна».
Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что введение перечисленных элементов в указанной связи с остальными элементами приводит к существенному улучшению световых характеристик и удешевлению светодиодных ламп, поскольку распределение светодиодов по всей внешней поверхности лампы позволяет получить оптимальную диаграмму направленности с минимальными потерями света и повышает эффективность теплоотвода от светодиодов при меньшем расходе материала радиатора.
Таким образом, предлагаемое техническое решение реализует компактную светодиодную лампу, пригодную для освещения, имеющую улучшенные световые характеристики при меньших габаритах и стоимости.